关于《公路钢管混凝土拱桥设计规范》中拱肋刚度取值问题的探讨

针对钢管混凝土拱桥设计时拱肋刚度取值方法各异的问题,即现行《公路钢管混凝土拱桥设计规范》(JTG/T D65-06-2015)采用统一理论,而《钢管混凝土拱桥技术规范》(GB50923-2013)采用叠加理论。以实桥工程为依托,采用有限元分析的方法,对钢管混凝土拱肋在不同计算理论下的内力和位移进行分析。结果表明,两种理论下钢管混凝土拱肋轴力几乎没有变化,而弯矩则有较大差异,同时拱肋位移也相差较大。对其原因进行探究,为工程实践提供参考。     

装配式空心钢管混凝土拱桥可行性研究

为减小大跨度钢管混凝土拱桥自重,提高大跨度钢管混凝土拱桥的施工便利性,提出使用预制空心钢管混凝土构件代替实心钢管混凝土构件作为大跨度钢管混凝土拱桥拱肋的新思想。该文采用有限元分析方法对某特大桥进行了试设计研究,建立空心钢管混凝土拱桥模型和实心钢管混凝土拱桥模型,在不同工况组合条件下,对两者拱肋内力、挠度进行了分析比较,使用现有规范的计算公式进行承载力验算。结果显示:空心钢管混凝土方案与原实心钢管混凝土方案相比,拱肋各杆轴力有明显减少,不同杆件、不同主拱圈截面弯矩有减少亦有增加,不同方案对挠度的影响不大,空心钢管混凝土构件均满足承载力要求。分析结果表明空心钢管混凝土代替钢管混凝土的新思想具有可行性,可以减小大跨度拱桥整体自重,减少混凝土用量,降低拱肋上、下弦杆轴力,在提高大跨度拱桥整体力学性能和经济性方面具有一定优势。     

下承式钢管混凝土拱梁组合结构设计与计算分析

采用桥梁专业软件MIDAS/Civil对一座下承式钢管混凝土拱梁组合结构进行空间有限元分析。通过共节点双单元法模拟钢管混凝土组合结构的受力,并参照新颁布《钢管混凝土拱桥技术规程》(DBJ/T 13-136-2011)进行结构验算。结果表明,该桥的各项指标均满足要求,并通过了施工监控和成桥荷载试验的进一步验证。     

梁拱分离组合中承式钢管混凝土拱桥设计探讨

文章以桃江大桥设计为工程实例,介绍采用midas/civil有限元软件,按实际材料类型建空间实体模型,模拟钢管混凝土加载及组合截面形成过程。分析计算桥面箱梁与钢管混凝土拱肋分离组合,中承式钢管混凝土拱桥拱肋,及预应力混凝土桥面箱梁兼作刚性系杆受力验算。     

基于热点应力法的钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳评估

为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S～N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝土桁式拱桥进行节点疲劳评估。结果表明：疲劳易损部位位于1/4跨附近的拱肋上弦节点,起始裂纹位于节点主管表面的冠点处;采用《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中的疲劳荷载计算模型Ⅱ和疲劳荷载谱计算得到的疲劳寿命分别为20 210 049次和27 311 265次,采用疲劳荷载谱计算时多车效应纵向修正为14.9%;采用《公路钢结构桥梁设计规范》预测的节点疲劳寿命偏低,导致设计偏于保守。     

浅议双向偏心受压构件正截面受压承载能力计算方法

阐述了《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)和AASHTO规范中关于双向偏心受压构件正截面受压承载能力的相关条文,指出了三本规范中关于双向偏心受压构件正截面受压承载能力采用轴力近似公式法的异同,并提出了目前《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中双向偏心受压构件正截面受压承载能力计算公式的修改建议。     

基于不同规范的顶推施工连续梁桥可靠度分析

对分别采用JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和JTJ 023-85《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》设计的顶推施工预应力混凝土连续梁桥进行可靠度对比分析,采用有限元软件分别对施工阶段和运营阶段选取的典型截面的可靠指标进行计算。计算结果表明:依据JTG D62-2004规范计算得到的施工阶段可靠指标值比JTJ 023-85规范的结果大,而依据JTG D62-2004规范计算得到的成桥阶段的可靠指标值比JTJ 023-85规范的结果小。     

考虑偏心距随机特性的矩形和箱形截面混凝土拱桥可靠度分析

为研究偏心距随机特性对结构可靠性的影响,以自重荷载和车辆荷载组合作用下的混凝土矩形截面拱桥和混凝土箱形截面拱桥为研究对象,分析可靠指标的变化规律.根据《公路圬工桥涵设计规范》和《公路桥梁结构可靠度与概率极限状态设计手册》建立拱桥关键截面的失效方程.然后依据已有的永久荷载、汽车荷载和混凝土强度的概率模型,分析偏心距设计值在对应情形下具有的保证概率.采用Monte Carlo法,求解得到不同参数情形下两类截面混凝土拱桥的可靠指标.分析结果表明:当车辆荷载与永久荷载产生的轴压力的比值较大而两者产生的弯矩的比值较小时,两类截面混凝土拱桥在考虑偏心距随机特性后均会出现可靠指标低于规范校核结果的情形;在偏心距设计值较小时,箱形截面混凝土拱桥可靠指标随荷载效应比值变化的幅度比矩形截面拱桥要小.     

钢管混凝土桁式拱桥简化计算方法研究

提出在钢管混凝土拱桥的内力计算及设计验算时,可用带有钢带的矩形混凝土截面近似代替多肢桁式钢管混凝土拱截面,并通过ALGOR 93程序进行计算分析,在部分方面验证了这种近似替代的可行性,为实际工程设计中计算多肢桁式钢管混凝土拱桥提供了一种可行的计算模式.     

基于不同规范的满堂支架现浇施工连续梁桥可靠性对比分析

针对分别采用JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和JTJ 023—85《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》设计的满堂支架现浇施工连续梁桥进行可靠度对比分析,结果表明:对于靠近边支座1/2跨径范围内截面的可靠指标而言,按JTJ 023—85规范进行计算的结果略大于按JTG D62—2004规范进行计算的结果,其余截面则相反。该结果可为类似桥梁设计和旧桥加固改造提供借鉴。     

钢筋混凝土叠合弯压构件正截面强度计算和裂缝宽度验算

为验算某刚架拱桥加固设计中的拱肋受力，涉及钢筋混凝土叠合弯压构件。有关钢筋混凝土叠合弯压构件正截面强度计算和裂缝宽度验算在公路设计规范中未见专门计算规定。根据实际设计需要，综合两种规范相关条文，针对钢筋混凝土叠合弯压构件提出按内力叠加方法进行正截面强度计算和按钢筋应力叠加方法进行其裂缝宽度验算。     

温度对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的影响

基于国内钢管混凝土拱桥管内混凝土检测资料,结合理论计算,分析温度对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的影响进行分析,认为大直径钢管混凝土拱桥脱粘较小直径的更严重,故从降低脱粘程度考虑,拱肋钢管直径不宜大于1000mm。另外,钢管混凝土拱桥拱肋上宜采用浅色涂装,以降低日照产生的管内截面温差,减小钢管混凝土拱肋脱粘程度。     

蒲山特大桥设计优化

结合工程实际,采用大型有限元软件Midas/Civil,对二广高速公路蒲山特大桥这一变截面三拱肋钢管混凝土拱桥在成桥状态下的力学性能进行了分析验算。研究结论不但为蒲山特大桥的设计提供技术支持,亦可为今后同类桥梁设计提供参考。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计

香火岩特大桥主桥为上承式钢管混凝土拱桥,主拱计算跨径为300m。主拱采用悬链线形,拱肋采用六肢钢管组成的等宽度变高度空间桁架结构,拱脚截面径向高9.0m,拱顶截面径向高5.0m,拱肋腹杆采用钢箱或开口的工字钢断面。拱上立柱为排架式空心矩形薄壁截面钢箱结构,桥面系采用预应力混凝土T梁。主拱采用无支架斜拉扣挂缆索吊装系统施工,节段接头在安装时弦管通过内法兰盘用高强螺栓栓接。采用通用有限元程序MIDAS Civil进行全桥结构施工、运营阶段静力分析,结果表明结构设计满足规范要求。     

德余高速乌江特大桥主桥设计

德余高速乌江特大桥桥位处江面宽、岸坡陡,对(203+450+203) m组合梁斜拉桥和计算跨径475 m上承式钢管混凝土拱桥2个桥型方案进行比选,最终采用景观好、造价低、易养护的上承式钢管混凝土拱桥。主桥拱轴线采用悬链线,拱轴系数2.2,矢高90 m,矢跨比1/5.278。主拱圈由两幅拱肋组成,单幅拱肋为四肢等宽变高桁架结构,腹杆为钢箱和H形截面,竖腹杆与拱轴线中心径向布置。拱上立柱为钢箱截面,与拱肋、桥面系钢梁刚接。桥面系为槽形钢箱梁+粗骨料活性粉末混凝土桥面板的连续组合结构。拱座为梯形结构,采用扩大基础,交界墩采用变截面薄壁墩。采用斜拉扣挂、缆索吊装安装主拱节段、立柱单元及主梁构件。结构静力、稳定性计算及拱座受力验算均满足设计要求。     

钢管混凝土拱肋有限元模拟的影响因素分析研究

对某500 m级钢管混凝土拱桥的拱肋两种模拟方法进行了详细的研究,借助Midas/Civil软件,采用联合截面和双单元法分别建立全桥空间有限元模型,对比分析了两种方法对各主要施工阶段关键截面的钢管应力、核心混凝土应力及位移的异同。并对拱肋模拟的影响因素进行了分析,可为相关大跨径混凝土拱桥提供参考。     

连拱地震内力反应计算示例

在1987年修订的《公路工程抗震设计规范》(以下简称“公震规”)中增添了等跨连拱桥抗震验算的内容(见条文4.2.15、4.2.16、4.2.17)。另外,在附录五中又提供了直接计算拱顶、1/4点和拱脚截面的地震内力反应的“拱桥内力系数表”。为方便桥梁设计工作者应用这些条文和系数进行连拱桥抗震验算,本文提供了一个计算示例,供有关人员参考。     

大跨下承式单肋钢管混凝土人行拱桥设计

该文介绍一座大跨下承式拱肋钢管混疑土人行拱桥的设计.高翔东路人行桥采用单跨100.5m下承式单肋钢管混凝土拱桥.两岸均设置梯步和缓坡道,主桥全长104.7m,主拱肋为矢跨比1/6的悬链线拱.主拱肋采用φ1 200×26- 18 mm钢管混凝土结构,管内混凝土采用C50自密实补偿收缩混凝土.拱肋钢管采用无缝钢管或直缝焊接钢管.主梁采用单箱双室钢箱梁,全宽7m,跨中梁高1.0m,梁端高度1.8m.吊杆采用刚性吊杆（GLG460-UU型钢拉杆）,强度等级为460 MPa.吊杆两端采用销轴与拱肋、主梁连接.主墩采用直径1.4m的钢筋混凝土圆柱墩,桩基础为嵌岩桩;桩基础采用直径1.5m钻孔灌注桩,桩基础为嵌岩桩.梯步、缓坡道及平台均采用桩基础＋钢管墩的形式,桩基础采用摩擦桩.经结构分析验算,人行桥结构的内力、变形、稳定均满足规范要求,人致振动分析表明在正常使用荷载和不利荷载作用下人行舒适性均能满足规范要求.     

对钢管混凝土主拱肋承载力计算方法的建议

目前国内钢管混凝土拱桥设计、钢管混凝土拱肋承载力的评定,大多采用容许应力法进行强度验算,本文针对运用此方法计算较高的钢管混凝土结构存在的问题,以及结合国内钢管混凝土理论研究作出分析.     

对钢管混凝土主拱肋承载力计算方法的建议

目前国内钢管混凝土拱桥设计、钢管混凝土拱肋承载力的评定,大多采用容许应力法进行强度验算,本文针对运用此方法计算较高的钢管混凝土结构存在的问题,以及结合国内钢管混凝土理论研究作出分析.