竖转施工钢-混凝土组合拱桥转动铰力学性能分析

转动铰是连接拱桥拱座与拱肋的临时施工构造,在放张式竖转合龙过程中,转动铰是全桥转体施工成功与否的关键.针对重庆万盛藻渡大桥,建立该桥转动铰实体接触有限元模型,研究转动铰局部应力分布.结果表明:施工过程中转动铰结构整体处于较低的应力状态,局部存在应力集中现象,并据此提出2个控制因素.     

大跨径无铰拱桥拱肋温差变位估算

为分析整体温差对大跨径无铰拱桥拱肋各控制断面变位的影响,通过对大跨径拱桥拱肋参数的取值范围统计结果,建立不同拱肋参数影响分析的有限元模型,分析了同一条件下矢跨比、跨径、拱轴系数、拱肋刚度等参数对拱肋温差变位的影响程度,提出了无铰拱桥拱肋各控制断面整体温差引起的竖向位移估算公式,并用实例模型和实测结果对估算公式进行了验证,保证规定条件下拱肋变位估算的准确性,为大跨度无铰拱桥拱肋温差变位定量分析提供了便捷的估算方法。     

钢系杆拱桥屈曲设计的实用计算方法

为准确分析钢系杆拱桥的屈曲问题,提出了2种基于欧洲规范的实用计算方法。方法1是基于简化梁单元模型建立的,通过求解特征值问题,进行屈曲分析,增加了关于拱肋屈曲长度的经验公式,能更好地表示拱肋横截面及两拱肋之间风撑的面外刚度;方法2是基于简化有限元模型建立的,能够确定结构长细比。为验证上述2种方法的有效性,建立了几座系杆拱桥精细非线性有限元模型,将用方法1和方法2计算的结果同非线性有限元结果进行比较分析。结果表明,采用欧洲规范进行拱桥屈曲设计非常保守;采用方法2的备选公式进行拱桥屈曲设计非常直接且容易,但只宜用于初步设计;采用方法1的简化梁单元模型,可以更精确确定临界屈曲荷载N_(cr);2种方法均应考虑使用屈曲曲线"a",从而可以使桥梁设计得更纤细。     

连跨悬索桥中间钢塔双重非线性极限承载力研究

以研究某悬索桥初步设计方案中间人字形钢桥塔在运营阶段的双重非线性极限承载力为目的,根据非线性有限元理论,阐述了同时考虑材料非线性和几何非线性的双重非线性薄壁箱形结构极限承载力的分析计算方法。根据边缘材料屈服和薄壁失稳出现的先后顺序,归纳了3种薄壁结构的塑性铰成因。采用通用有限元软件混合单元类型建立空间有限元模型,并根据其塑性铰成因归纳了桥塔达到极限承载力时的失效模式,以此对中间钢塔的运营安全性进行判断并提出相应的加强方案。     

圆弧拱的平面屈曲分析

文中采用结构弹性稳定理论与方法,对圆弧拱在均布法向荷载作用下平面内屈曲问题进行求解和分析,得出了等截面两铰拱、无铰拱和三铰拱的临界荷载解析解;通过数值计算与分析,对影响拱结构稳定性的各因素进行了分析与讨论。     

大矢跨比抛物线拱精确分析

本文给出等截面抛物线两铰拱推力影响线的精确解析解，对其在工程计算中的应用进行了分析，分析表明现行工具书中关于抛物线两铰拱的分析公式用于大矢跨比拱跨中作用竖向集中力及拱脚水平位移引起的内力有不可忽略的误差。     

双铰平板拱桥的计算简图及内力分析

钢筋混凝土双铰平板拱桥之双铰一般取为平铰,即是在铰面处理上将拱脚斜面与拱座斜面均作成平面并使它们直接接触而不加任何衬垫物。这种形式的平铰构造对拱脚转动有一定的约束,可以改善平板拱的受力,而且施工简便,因而工程实践的效果是非常良好的。但是平铰并非理想铰。理想校对转动是没有约束的,而平铰对转动位移的一定约束作用是不可忽略的。当拱脚在外因作用下发生转动位移时,会使反力作用点的位置发生偏移而产生反力矩,模型试验也证实平铰支座是介于铰支座与固定支座之间的一种特殊支座形式。比较准确地分析平铰支座的受力与变形特点,提供更为接近工程实际的     

拱肋刚度的选取对钢管混凝土拱桥稳定计算的影响

首先介绍了钢管混凝土拱桥线性和非线性稳定计算理论,为了对比不同拱肋刚度计算方法对钢管混凝土拱桥稳定系数计算的影响,以章江大桥为例,分别采用3种钢管拱肋刚度计算方法,使用有限元程序ANSYS对成桥运营阶段第1类稳定和第2类极值点稳定进行了分析。结果表明,考虑几何非线性、材料非线性和初始缺陷的非线性稳定的失稳荷载比线性屈曲计算值要小很多;换算截面法和试验数据法计算结果中的弹性稳定系数和非线性稳定系数比较接近,而采用复合材料法计算结果与两者相差较大;采用试验数据法模拟钢管拱肋刚度计算结果中无论弹性稳定系数还是非线性稳定系数都较为安全。     

预应力钢索与索道孔壁接触压力的模拟研究

根据试验观察,提出了一种模拟预应力钢索与索道孔壁接触区域和接触压力的简单、实用的方法。通过对拱脚预应力钢索进行自平衡的计算,得到了接触压力荷载的公式。根据公式,将索力和接触压力分布荷载施加在物体的有限元模型上,通过将有限元计算结果与试验结果进行比较,可以看到二者吻合很好。在计算和试验过程中所得到的一些结论,对预应力结构的计算和设计,可以提供一些参考。     

大跨径钢筋混凝土拱桥受力行为的几何材料非线性耦合分析

对平面杆系几何非线性的有限元理论和钢筋混凝土拱桥受力行为几何与材料非线性分析作了简要的介绍，推导了割线刚度矩阵关于位移的显式。采用所编的程序对献「４」「５」提供的两个模型拱进行了计算分析，发现几何材料非线性数值计算更加接近实验结果，还发现拱的极限承载能力主要受材料非线性的影响。