刚架拱桥的横系梁合理设计研究

结合工程实例介绍了几座刚拱桥的外观及静动载检测结果,并以某50m跨径刚架拱桥为例,建立空间有限元模型,重点分析研究了横系梁的设计问题。对比计算分析了横系梁设计的不同数量和高度,结果表明其对刚架拱主体结构的受力和频率均无明显影响,表明刚架拱桥主体结构是拱纵向刚度大,横系梁的加强有利于微弯板受力,研究结果可供检测与设计参考。     

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋施工误差影响分析

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋施工控制的重点和难点是线形控制,该文着重对拱肋多种典型的偏差进行了受力影响分析。针对某座典型钢管混凝土拱桥进行计算分析,得出不仅偏差类型对结构的成桥受力影响显著,而且同一偏差形式下不同精度指标对成桥受力影响也明显,最终提出拱肋施工精度指标建议。     

宁波明州大桥钢-混凝土组合拱座理论与模型试验研究

以宁波市明州大桥主跨450 m特大型中承式钢箱系杆拱桥为背景,研究探讨了钢-混凝土组合拱座在特大型钢拱桥中的应用,分析研究了钢-混凝土组合拱座的受力特性,并进行了模型试验,为今后同类型工程的设计与研究提供借鉴和参考。     

等代拱法考虑拱上建筑受力的多跨空腹式拱桥荷载试验应用

对于空腹式拱桥设计阶段不考虑拱上建筑参与受力,这与桥梁实际受力状况不符,拱上建筑在一定程度上要参与拱圈受力。为了更好地空腹式拱桥的真实受力情况进行反应,在计算模型的时候考虑拱上建筑的影响是很十分必要的。对一座三跨空腹式拱桥的荷载试验,采用等代拱法考虑拱上建筑的影响建模分析,通过实测数据与理论数据分析对比,校核计算合理性,为同类型拱桥的荷载试验提供参考。     

基于ANSYS接触分析的拱座台阶基础计算

拱座基础的设计是拱桥设计中较为关键的一环,其与地基间的相互作用较为复杂,常用简化方法难以对其进行精确分析。考虑拱座基础与地基间的接触问题,采用有限元程序ANSYS14.0对某座105 m上承式钢筋混凝土拱桥的拱座台阶基础进行分析,并着重对单元类型的选择、实常数和关键选项的设置进行研究,最终建立基于ANSYS接触分析的有限元模型,并将计算结果与2种常用方法比较。计算结果表明:考虑了基底摩阻和台阶背面反力,地基应力介于传统方法和变形协调法计算值之间,结果较为合理,更能反映结构真实受力特性;抗滑移结果虽略小于传统方法,但符合规范要求;考虑接触的有限元模型不仅能得到地基应力,还能对基础的抗滑移性能、交界面接触状态作出直观的判断;可为类似结构的计算分析提供参考。     

内倾副拱对复式钢箱中承式拱桥的受力影响分析

该文基于复式钢箱拱桥(外倾拱为主拱、内倾拱为副拱)应用非常少的现状,以建成的某复式钢箱中承式拱桥为工程背景,探讨复式钢箱拱受力特点,评判内倾副拱对复式钢箱中承式拱桥的受力影响。通过Midas建立施工全过程杆系有限元分析模型,以成桥主拱索力保持一致为基准,开展成桥状态、运营状态受力对比分析。分析结果表明:内倾副拱对复式钢箱中承式拱桥受力影响较小,同时削弱了结构整体可靠性,造成浪费,复式钢箱拱设计方案除满足桥梁美学要求外,并未继承内倾拱桥刚度大、稳定性能好的优点,也没有弥补外倾拱空间受力的不足,在经济性上不可取,在结构受力上也不合理,同时鉴于复式钢箱拱桥应用少,开展相关设计理论研究迫在眉睫。     

单肋对角斜跨拱桥受力性能分析

采用双重非线性的分析方法,运用大型有限元分析软件Ansys,对一座单肋对角斜跨桥的受力性能进行了分析.实现了桥梁受力全过程分析,并探讨了初始缺陷以及截面厚度变化对单肋对角斜跨拱桥受力性能的影响.结果表明:在满跨均布活载作用下,拱肋的破坏始于L/6和5L/6截面的屈服,拱肋逐渐由无铰拱转变为三铰拱进而失去承载能力;拱轴线的面内初始偏移对单肋斜跨拱桥的极限承载力影响不明显;拱脚截面加厚是提高单肋斜跨拱桥极限承载力的有效措施.     

两座连续梁拱组合桥设计分析比较

连续梁拱组合桥兼顾了梁桥与拱桥的特点,结构体系新颖,受力复杂,造型优美,近年来得到广泛应用.现详细介绍徐海路沭河大桥和城南大桥的总体布置、主要构造、施工方法、可为同类桥设计、研究、施工提供有益参考.并对两座桥的设计参数及受力特点进行对比分析,包括边中跨比、拱梁刚度比、拱梁荷载比、拱梁弯矩比及结构体系的界定等.根据拱梁的...     

苏龙珠黄河特大桥设计与施工技术分析

钢管混凝土拱桥以其合理的受力性能,良好的经济优势和独特的美学价值,在我国迅速发展。超200m跨径的钢管混凝土拱桥已经有数十座,以中下承式结构为主,上承式结构相对较少。以苏龙珠黄河特大桥上承式钢管混凝土拱桥为依托,进行了主拱肋的受力分析,并研究了温度对其受力的影响;对立柱进行了在温度荷载作用以及联合作用下的受力分析;对拱脚受力进行了局部分析。得出了一些实用结论,对类似工程施工具有较好的借鉴意义。     

钢筋混凝土葵花拱桥有限元分析

文章建立了一座钢筋混凝土葵花拱桥的空间计算模型,计算并分析了主腹拱的连接方式对葵花拱桥结构受力性能、变形性能及稳定性的影响,分析结果表明:在恒载作用下,主腹拱铰接时腹拱的结构受力较主腹拱刚接时有利,而主拱受其连接方式的影响较小;在活载作用下,主腹拱铰接时腹拱的结构受力较主腹拱刚接时有利,而主腹拱刚接时主拱的结构受力较主腹拱铰接时有利;无论是在恒载还是活载作用下,主腹拱刚接时结构的变形比较小;主腹拱无论是刚接还是铰接都不会产生失稳问题,且主腹拱刚接时稳定特征系数更高。     

中承式钢管混凝土拱桥静载试验分析

文章以一座运营13年的中承式钢管混凝土拱桥为背景工程,开展了实桥静载试验,不仅进行了针对钢管混凝土拱肋承载力的静载试验,还进行了针对吊杆、横梁、桥面板受力状况的静载试验。建立有限元模型对该桥各主要构件的静力性能进行了分析和讨论。研究结果表明,该桥钢管混凝土拱肋受力基本正常,但刚度有所削弱,拱脚处应力规律较差;横梁受力状态已超出设计能力;桥面板局部受力较大。试验方法和研究数据可对今后类似桥梁的设计与施工提供借鉴。     

厚覆盖层地基上大跨拱桥拱座设计

无铰拱的拱脚变位对拱桥内力影响显著,在厚覆盖层地基上选择合适的拱座形式以减小拱脚变位十分重要。介绍大宁河特大桥拱座设计的选型思路和概况,并对2个主要的拱座形式进行了力学分析,根据分析结果推荐了合理的拱座形式。     

位于圆曲线上的人行钢拱桥设计

为满足金象湖公园1号人行桥跨越公园水域、景观要求,以及保障行人和消防车辆通行,采用"空间曲线桥型、网状异形支撑"设计思路进行桥梁设计。该桥设计为全长79.48m的上承式钢结构刚架拱桥,拱肋及主梁均采用异形钢箱梁,拱梁结合段处拱肋与主梁结合为一整体,基础采用斜PHC管桩基础。通过将拱桥平面投影设置于圆曲线上,达到"空间曲线桥型"的桥梁造型要求;在拱座顶部设置树杈形装饰构件既实现了"网状异形支撑"的生态景观效果,也使得主体结构受力模式更明确、合理;通过优化拱桥平曲线半径,使结构静、动力性能与景观需求达到平衡;采用斜向PHC管桩群桩基础,增强了基础抗推刚度、节省了工程投资。结构分析结果表明,桥梁结构应力、变形及自振竖向频率结果均满足规范要求。     

大跨度钢管混凝土桁拱桥拱脚外包段受力分析与优化设计

为研究大跨度钢管混凝土拱桥拱脚结构的复杂构造和受力问题,该文以一座主跨为280 m钢管混凝土桁拱桥为背景,采用Midas/FEA建立基于拱脚和桥面板与钢横梁详细组合单元的全桥模型,详细计算了外包混凝土拱脚结构各构件在恒载和最不利车道荷载作用下的应力响应规律,分析了外包混凝土对拱脚各构件的受力影响。进一步对比分析了加大拱脚钢管混凝土构件直径和加厚拱脚外包钢管壁厚两种优化方案对无外包混凝土拱脚各构件的受力影响规律。计算结果表明:①外包混凝土可有效减小拱脚各构件的应力;②对于无外包混凝土拱脚结构,拱脚下弦杆是控制设计的关键;③增加钢管混凝土拱脚上下弦杆的管径和外包钢管壁厚均可有效减小无外包混凝土拱脚下弦杆的应力;④考虑施工效率和成本,实际工程中建议采用增加钢管壁厚的无外包混凝土拱脚设计方案。     

尖山沟特大桥拱座设计方案优化研究

武九高速公路尖山沟特大桥主桥为跨径220 m上承式钢管混凝土拱桥,原拱座采用扩大基础,基底呈阶梯形.左幅大桩号侧地基开挖后发现岩石节理、裂隙发育,拱座横向承载力不均匀.针对左幅拱座基础因不能完全嵌入中风化岩层而导致拱座受力不均的问题,提出增大基础尺寸、增设斜桩、增设顶推桩3种优化方案,并进行比选,最终采用增设2根φ3....     

大跨度双联连续钢管混凝土拱桥结构体系设计研究

为研究大跨度双联连续钢管混凝土拱桥的合理结构体系及中央拱座合理刚度,以主跨2×405 m渝湘复线双堡特大桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析考虑自重、汽车荷载和基础沉降作用下,拱桥刚接、铰接、半刚性连接约束体系和不同中央拱座刚度对桥梁力学性能的影响。结果表明：自重、汽车荷载和基础沉降作用下各结构体系力学性能均满足规范要求。双刚接方案拱肋变形对称,结构受力良好,且构造简单、施工方便。中央拱座刚度从0.8EI(EI为原设计方案中央拱座截面刚度)增加至2.0EI,自重产生的最大变形基本不变,最大拉应力减小了0.33%,最大压应力减小了0.47%,结构力学性能改善效果不明显。双堡特大桥结构体系推荐采用双刚性连接,中央拱座合理刚度取值为0.8EI,全桥有限元计算结果表明,该结构体系的强度、刚度、稳定性均满足规范要求。     

大跨度钢管混凝土拱桥拱座局部应力研究

拱座是将上部结构荷载传递到基础的重要传力构件,大跨度钢管混凝土拱桥的拱肋由钢管构成,荷载较普通钢筋混凝土拱桥集中,结构设计中对此一般从构造上考虑得比较多,理论计算上考虑得相对较少,有关文献也不多.结合某大跨度钢管混凝土拱桥,用ANSYS建立了其拱座空间计算模型,分析了各种荷载工况下的拱座应力,探讨了其应力分布情况.     

公路网状吊杆拱桥拱脚局部受力研究

为明确公路网状吊杆拱桥拱脚局部空间受力状态,研究其关键受力特性,以G40江淮运河大桥为背景工程,采用通用有限元软件Ansys建立了中拱脚精细化分析模型,对拱脚局部受力状况进行了研究.结果 表明,各工况下局部应力分布趋势略有不同,但总体应力水平相近,拱脚区域最大等效应力约为245 MPa,未超过材料设计强度,拱脚受力满足相关要求.本研究论述了公路网状吊杆拱桥的拱脚受力特性,保障其结构安全耐久,为公路网状吊杆拱桥的推广应用提供了依据与参考.     

云南小湾水电站缆机基础拱桥施工方案设计

介绍了云南小湾水电站缆机基础拱桥贝雷架拼装体系施工方案的设计,即采用贝雷架拼装拱支架、钢丝绳做扣索进行辅助受力,并对该施工方案进行了计算分析。     

偏态钢管混凝土拱桥吊杆锚固区局部应力及屈曲分析

宁海金海犬桥主桥是一座采用拱轴线偏态二次抛物线的异型下承式式钢管混凝土拱桥,该桥采用4管钢管混凝土格构式箱形断面拱肋与系杆、倾斜吊杆、横梁组合成空间结构体系。结构受力比较复杂,吊杆直接锚固于拱肋钢箱顶板,为了验算锚固区域顶底板和加劲隔板的受力和屈曲稳定性,采用MidasCivil软件对本桥部分典型吊杆在拱肋上的锚固区域做了局部应力分析和屈曲分析。得到一些有价值的结论,供以后类似的设计和计算参考