世界拱桥建设与技术发展综述

为了解近20年世界拱桥的发展情况, 分析了钢拱桥、混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥等拱桥的建设和技术创新, 展望了拱桥今后的发展趋势。分析结果表明: 在活载比重较大、动力问题比较突出的高速铁路桥梁中, 拱桥刚度大, 应用优势突出。在跨径方面, 3种大跨径拱桥的平均跨径分别为464、370和425 m, 且最大跨径不断增大, 以钢管混凝土拱桥最为明显。在材料方面, 高强钢在钢拱桥中的应用趋势并不明显; 混凝土拱桥的材料强度随着跨径的增大而不断提高, 超高性能混凝土已经得到应用; 钢管混凝土拱桥的拱肋材料强度在不断提高; 超高性能砂浆的提出将有助于提高圬工拱桥的竞争优势。在结构方面, 主拱采用新材料和钢腹板(杆)-混凝土组合截面, 与其他结构形成组合结构, 以及桥面连续化、轻型化和强调强健性, 是重要的技术进步。在施工技术方面, 钢管混凝土劲性骨架施工法、转体施工法和快速施工法等的发明, 推动着拱桥施工技术的进步。在结构创新与技术进步的推动下, 由于拱桥在美观、经济、结构等方面的独特优势, 今后仍将被大量修建; 超高性能混凝土有望为拱桥发展带来革命性的变化; 在跨径方面, 近期可望取得明显突破的是混凝土拱桥; 桥面系与主拱共同受力、连续化、轻型化和强调强健性也是重要发展方向。      

组合法施工钢筋混凝土拱桥

目前世界上跨径最大的混凝土拱桥是我国的重庆万洲长江大桥(主跨420 m)。近几年国外对超大跨径混凝土拱桥的研究相当活跃。对国外两座采用组合施工法修建的钢筋混凝土拱桥进行介绍,以促进国内超大跨径混凝土拱桥研究的发展。     

大跨径混凝土拱桥地震响应分析及减震控制目标研究

通过分析一典型大跨径混凝土拱桥的地震响应结果,得出,对大跨径混凝土拱桥而言,当其在不大的位移响应下,其内力及应力响应显著。因此,常规以位移控制为手段进行的减震方式对大跨径混凝土拱桥而言效果不显著。结合各类地震规范,比较混凝土拱桥与建筑结构在结构上与功能上的不同,提出位移响应及位移减震控制效果不宜作为混凝土拱桥的主要减震控制目标。     

大跨径钢筋混凝土拱桥主拱圈优化设计

随着拱桥施工技术的不断发展创新,混凝土材料强度不断提高,大跨径钢筋混凝土拱桥修建越来越多。采用大型分析软件Ansys,针对600m跨钢筋混凝土拱桥进行主拱截面的优化设计,得到各截面参数对主拱圈的影响,为大跨径钢筋混凝土拱桥设计提供借鉴。     

大跨径钢管混凝土拱桥动力性能分析

为了研究风撑对大跨径钢管混凝土拱桥动力性能的作用,以依兰牡丹江钢管混凝土拱桥为例,运用大型通用软件分别建立无风撑与有风撑的全桥有限元模型。结果表明,大跨径钢管混凝土拱桥横向刚度较小,且风撑的设置可有效提高其横向刚度。     

混凝土拱桥振动与疲劳性能研究现状

介绍了混凝土拱桥振动研究和基于超载车辆的混凝土拱桥疲劳研究现状;探讨了在考虑桥梁振动放大效应下,混凝土拱桥疲劳分析方法的意义;提出以桥梁振动控制的手段来解决公路拱桥的疲劳问题的新概念;探讨了山区中小跨径拱桥的病害问题的解决方法。     

大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥施工阶段设计及验算

以三峡库区某大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥为对象,介绍大跨径拱桥施工阶段设计内容以及各施工阶段控制截面应力、挠度及稳定验算结果,进而为大桥合理划分施工阶段,保证结构安全提供技术依据,为同类桥梁施工提供参考和借鉴。     

考虑材料相对滑移的钢管混凝土拱桥非线性分析理论

针对当前大跨径钢管混凝土拱桥的不断修建,考虑到钢管与核心混凝土间相对滑移的非线性影响,从理论上提出了大跨径钢管混凝土拱桥的拱圈材料的非线性分析。同时,利用空间三维有限元子域法对拱圈建立起模型,并给出相应的解决步骤。     

国内最大跨径钢管混凝土提篮拱桥的总体设计

某主跨360 m的钢管混凝土提篮拱桥为目前国内最大跨径的钢管混凝土提篮拱桥,介绍了其主拱肋、横撑、肋间横梁、吊杆及桥面系等主要结构设计要点,对主拱、主拱腹杆、横撑、吊杆及桥面钢格子梁进行了承载能力极限状态、正常使用极限状态和短暂状态的验算,对主桥进行稳定分析和动力计算。结果表明:结构设计满足规范要求,为我国大跨径钢管混凝土提篮拱桥的设计提供依据。     

钢管混凝土拱桥施工

钢管混凝土大多用于大跨径中承、下承式拱桥或系杆拱桥的拱肋,拱肋截面一般有多种形式,多为圆管和圆管加腹板构成的哑铃形以及由弦管和腹管绑成的空间拱式桁架等,其中拱式桁架可用于特大跨径的钢管混凝土拱桥。钢管混凝土拱桥施工的主要内容是钢管拱肋的制作、安装以及管内混凝土的浇筑,对无推力的系杆拱则有系杆的安装等。     

钢管混凝土拱桥的施工

钢管混凝土大多用于大跨径中承、下承式拱桥或系杆拱桥的拱肋,拱肋截面一般有多种形式,多为圆管和圆管加腹板构成的哑铃形以及由弦管和腹管绑成的空间拱式桁架等,其中拱式桁架可用于特大跨径的钢管混凝土拱桥。钢管混凝土拱桥施工的主要内容是钢管拱肋的制作、安装以及管内混凝土的浇筑,对无推力的系杆拱则有系杆的安装等。     

钢管混凝土拱桥施工稳定性研究

在拱桥桥型中,钢管混凝土拱桥有着明显的技术优势。但随着钢管混凝土拱桥跨径的增大．稳定性成为制约其发展的主要因素之一。根据钢筋混凝土拱桥失稳的力学状态,分析失稳类型,综合考虑几何非线性和材料非线性,运用有限元理论以及双重非线性的方法分析拱桥结构的稳定性．最后结合工程实例,说明非线性理论的重要性。这一研究对于确保施工安全以及成桥状态达到稳定设计水平具有积极的意义。     

整体温度变化下钢管混凝土拱桥结构效应分析

钢管混凝土拱桥结构在运营阶段的温度效应明显,为分析钢管混凝土拱桥结构的温度效应,以跨径布置为30m+80m+30m的某钢管混凝土拱桥为例,融合了等效时变的温度效应模型和有限元方法,建立精确的空间有限元模型,深入分析了整体温度变化作用下钢管混凝土拱桥的挠度、结构内力和应力以及拱桥稳定性的变化规律。结果表明:整体温度变化对钢管拱桥挠度影响显著,甚至会出现挠度方向的变化;整体温度升高时,钢管轴力增大,混凝土轴力减小,同时钢管和混凝土弯矩方向均发生变化;整体温度变化对钢管混凝土拱桥的稳定性影响较小。     

大跨径钢管混凝土拱桥在空间响应下的地震分析

地震发生时,大跨度钢管混凝土拱桥由于桩土的联合作用、行波效应及多点激励效应等因素的影响,结构受力往往很复杂。针对大跨径钢管混凝土拱桥的抗震现状,提出了通过建立多个空间有限元模型,可实际地模拟钢管混凝土拱桥在地震作用下的多种空间效应。     

大跨度钢管混凝土桁式拱桥结构非线性分析

分析了几何非线性和材料非线性等因素对大跨度钢管混凝土桁式拱桥结构非线性的影响,结果表明对跨径大于300m、宽跨比接近1／20的钢管混凝土桁式拱桥,几何非线性和材料非线性的影响均’较大,在设计和施工时应注意。     

大跨钢管混凝土拱桥实测与理论温差变形分析

介绍了合阳嘉陵江大桥钢管混凝土拱桥变形观测方法,分析了该桥实测变形及理论温差计算变形之间差异及造成差异的原因,并指出运营多年大跨径钢管混凝土拱桥变形复杂的空间状态,其变形状态往往是不可准确预测。     

那莫右江大桥主板主桁架的静力计算

论述采用三维空间模型对大跨径中承式钢管混凝土桁式拱桥主拱肋应力计算的步骤和方法。     

那莫右江大桥主桥主桁架的静力计算

论述采用三维空间模型对大跨径中承式钢管混凝土桁式拱桥主拱肋应力计算的步骤和方法.     

大跨径钢管混凝土拱桥主拱肋施工阶段稳定性分析

钢管混凝土拱桥造型美观,具有良好的跨越能力,在公路及城市桥梁中应用广泛,作为一种典型的自架设桥梁体系,大跨径钢管混凝土拱桥一般采用缆索吊装的方法施工,由于该类型桥梁的特点,在施工过程中桥梁的刚度和质量均处于不断变化之中,同时桥梁施工过程中受外荷载的情况较为复杂,外荷载的扰动对结构的稳定性较为不利。以一座大跨径钢管混凝土拱桥作为依托工程,对桥梁施工过程中的稳定性进行分析,根据特征值分析及结构的屈曲模态确定了较为不利的施工阶段,分析方法可供类似工程借鉴。     

无应力状态法在大跨径拱桥施工中的应用

为了实现大跨径拱桥经施工成桥后拱肋的受力状态逼近设计的合理成桥状态,以采用斜拉扣挂的缆索吊装、悬臂浇筑、转体施工等工法的大跨径拱桥为对象,讨论了无应力状态法的具体实施方法;推导了扣索索力的计算公式;提出了调索过程中拱肋位移和曲率约束条件的控制条件。将无应力状态法用于500 m级的钢管混凝土拱桥和200 m级悬臂浇筑拱桥施工计算,计算结果表明:成拱后的拱肋线形和内力与设计状态一致。