混凝土灌注过程中钢管拱受力状况分析及改善

在钢管混凝土系杆拱桥的施工过程中,拱肋混凝土灌注是一项关键工序.但在混凝土灌注过程中,由于整个钢管拱受力不均,会使钢管拱局部应力或变形过大.以一座钢管混凝土系杆拱桥——琼海九曲江大桥为例,研究拱肋混凝土灌注过程中钢管拱的受力变形,通过张拉关键吊杆改善钢管拱的受力状况,有效地减少了钢管拱的局部应力和变形,取得了较好的效果.     

钢管混凝土系杆拱桥整体吊装有限元分析

为准确掌握钢管混凝土系杆拱桥整体吊装过程中的受力状况,文章基于空间有限元理论,对某下承式钢管混凝土系杆拱桥整体吊装过程中的受力及稳定性进行了分析。结果表明,该结构受力合理,但拱肋吊点位置处受力较不利,应采取一定的构造措施。     

基于APDL语言的拱轴系数m优化分析

剖析了悬链线拱轴系数的计算原理,对比分析了两种拱轴系数的优化算法特点,介绍了基于APDL语言的拱轴系数优化流程,依托某下承式钢管混凝土梁拱组合市政桥梁,开展拱轴系数优化计算,分析并比较了圆弧线、抛物线及优化后的悬链线三种线形作为拱轴线时的主拱肋各截面偏心距。分析结果表明:基于"压力线与拱轴线偏离最小法"对拱轴系数进行优化,经过6次迭代后,可快速获取合理拱轴系数,优化拱轴系数后的拱肋,正、负弯矩降低了25%左右,受力状态得到明显改善;抛物线与优化拱轴系数后的悬链线拱肋偏心距基本一致,两者拱肋弯矩数值也基本相等;小跨径拱桥拱轴线采用圆弧线时,与采用抛物线与悬链线相比,可改善拱肋拱顶区域受力,但却是以牺牲拱脚处受力为代价;在设计时,建议选择抛物线作为小跨径钢管混凝土拱桥拱轴线形。     

落石冲击下拱形明洞结构受力的模型试验研究

为研究落石冲击下拱形明洞结构的受力特点,通过改变落石质量及回填土厚度,利用1∶30缩尺模型试验分析了结构落石冲击所在断面不同部位的横向应变、轴力及弯矩等内力响应最大峰值的大小及分布特征,对各内力最大峰值随回填土厚度的变化趋势进行了分析,最后利用结构变形、弯矩及轴力图,对落石冲击下有回填土拱形明洞结构受力模式进行了总结. 研究结果表明:拱顶部位力学响应最显著,拱肩次之,拱腰及仰拱最小;结构受力形态可描述为拱顶部位轴向受拉、拱肩及以下部位为轴向受压的力学模式;与静力学分析隧道或明洞衬砌结构的荷载-结构模式不同,现行隧道设计规范中按素混凝土偏心受压构件对拱顶结构进行安全检算的方法并不适用于落石冲击工况;回填土厚度的增大有利于结构拱顶、拱肩及仰拱结构的受力,但对拱腰部位影响复杂,在设计时需结合落石规模、边墙形式及回填方式等进行具体分析.      

钢管混凝土提篮拱面外受力性能试验

为探究非保向力效应对钢管混凝土提篮拱桥平面外稳定性能的影响,开展了钢管混凝土(CFST)提篮拱空间受力性能试验和有限元分析;基于某原型桥开展了考虑吊杆影响的钢管混凝土提篮拱空间受力性能试验,揭示了模型拱的破坏机理;基于试验结果和实际工程构造参数建立了钢管混凝土标准提篮拱桥有限元模型,通过是否建立杆系吊杆的方式分别考虑吊...     

钢管坦拱桥拱上建筑联合作用分析

矢跨比小与1/5的拱桥通常称之为坦拱桥,该类拱桥的受力模式兼具梁桥受弯以及拱桥受压的特点。以一座钢管坦拱桥为工程背景,建立了有限元模型,对不同的加载模式下拱上建筑的联合作用进行了数值分析。结果表明:跨中部分拱上建筑的联合作用非常明显,其显著降低了未灌注混凝土拱肋部分的应力水平及挠度;在拱脚附近的拱上建筑联合作用较弱,仅对拱脚附近的拱肋应力水平有部分改善。该钢管坦拱桥结构受力合理,可为同类桥梁的设计提供借鉴和参考。     

钢管拱混凝土脱空距离检测计算新方法的研究

桥梁钢管拱混凝土是在钢管拱中浇注混凝土,使其共同受力的一种新型复合结构材料,由于施工工艺及混凝土硬化收缩等原因,极易造成拱内上部混凝土脱空剥离,检测、计算并控制其脱空距离尤为重要。通过理论计算并结合工程实例,提出了一套计算脱空距离的新方法,为同类检测提供借鉴参考。     

劲性骨架拱桥主拱圈混凝土四工作面浇筑法

为研究受力合理、施工方便、经济性好的劲性骨架拱桥主拱圈混凝土浇筑工作面设置方法, 以南盘江特大桥为对象, 分析了从两拱脚对称浇筑第1环混凝土在劲性拱骨架上产生的瞬时应力变化过程, 做出了劲性骨架主要控制截面的应力过程线, 提出了在全拱纵向对称设置4个工作面的主拱圈混凝土浇筑方法, 并将工作面分别设置在拱脚截面和控制性应力过程线峰值处, 使半跨内2个工作面上混凝土在劲性骨架中产生的应力增量异号, 以抵消部分应力; 通过分段拟合绝对控制应力过程线上升段和下降段的连续函数, 合理调整了混凝土的浇筑长度和顺序, 降低了劲性骨架的瞬时应力和变形; 讨论了四工作面浇筑法的施工操作性和经济性, 并采用该方法分析了南盘江特大桥主拱圈第1环混凝土浇筑过程中劲性骨架的应力和变形。研究结果表明: 拱脚管内混凝土应力过程线为控制性应力过程线且为单波曲线; 提出的先跨内、后拱脚, 并按拟合函数计算的长度进行南盘江特大桥混凝土浇筑的四工作面法是合理的, 该桥劲性骨架最大瞬时拉、压应力分别降至0.4和23.5 MPa, 被较好地控制在材料强度范围内, 拱顶无上挠, 最大瞬时下挠和环末下挠分别为192、82 mm, 拱轴线不发生反复变形; 四工作面浇筑法所需设备和人员较少, 具有良好的操作性和经济性, 适合于劲性骨架拱桥主拱圈混凝土浇筑, 可为同类桥梁采用。      

钢管混凝土系杆拱桥中墩处拱脚应力分析

为准确掌握拱脚的应力分布,指导结构设计,通过大型空间有限元分析程序对某(88+88)m钢管混凝土系杆拱桥中墩处拱脚及与其相连接的系梁进行分析。分析结果表明,在最不利工况下,系梁靠近中支点实体混凝土的箱梁底板混凝土压应力较大;拱座顶部混凝土存在一定水平的顺桥向拉应力;在拱肋与拱脚的局部连接位置产生非常明显的应力集中现象;中墩处系梁实体混凝土内配置横向钢束后,该处混凝土横、竖桥向应力水平较低,仍以平面受力为主。     

大跨覆土波纹钢板拱桥结构加强措施研究

由于结构承受回填土压力,随着跨度增加,覆土波纹钢板拱桥的内力增幅较大,有必要对波纹板拱圈采取结构加强措施.基于跨径为16m的圆弧拱桥,采用混凝土复合加强肋方案对拱圈进行加强,分别建立了未加强、拱脚部位加强、沿拱圈环向加强和沿拱圈与横向的双方向加强等4种考虑土结相互作用的三维有限元模型,计算和对比分析了4种情况下结构的受力和变形特点.结果表明,覆土波纹钢板圆弧拱桥应力分布不均匀,对受力最大部位的拱脚采取局部加强措施能够显著改善结构的受力性能;环向加强措施改善了结构受力性能,但结构整体性较差;双向加强措施的改善效果明显,且有利于提高结构的整体性.     

斜靠式系杆拱桥主、斜拱圈安装施工技术

以义乌丹溪大桥为背景,全面介绍了国内首座斜靠式系杆拱桥主、斜拱圈安装施工技术。针对该桥主跨斜靠式系杆拱的新型特殊结构及处于水中的施工地形条件,本文对斜靠式系杆拱桥主斜拱圈的安装施工工艺、拱圈支架及龙门吊的设计、测量控制、焊接标准的采用等均作了一一的叙述。     

钢管混凝土拱桥拱管的制作与安装

钢管混凝土拱桥中的大直径曲线钢管制作与安装是一项难度极大的工作,结合实际工程系统地介绍钢拱管的制作与安装工艺技术、质量控制、检测及标准要求。     

拱架现浇钢筋混凝土拱圈浇筑长度研究

分析了拱圈混凝土浇筑过程中拱架的变形规律,提出了以拱架变形量确定拱圈混凝土浇筑长度的新方法,推导了相应的计算公式,得到了在忽略同一环先期浇筑混凝土刚度影响时,整环混凝土浇筑完成后拱架变形是一个常数的结论.基于拱架挠度影响线,应用ANSYS的APDL语言编制了拱架现浇钢筋混凝土拱圈浇筑长度和变形计算程序.该程序能根据指定的变形条件,自动计算出每段混凝土的浇筑长度.算例结果表明:当以拱架变形量为控制目标时,应将每段混凝土浇筑时产生的拱架变形比例控制在0.5～0.6比较合理.     

钢盘混凝土刚架拱桥拱片预制工艺

钢筋混凝土刚架拱桥拱片的预制质量是确保桥梁整体质量的关键,就327国道利沟大桥加宽工程中,拱片3片叠浇时地模、模板及钢筋制作、混凝土浇筑等施工工艺作简要介绍.     

下承式钢管混凝土系杆拱桥拱肋力学分析

本文采用通用有限元软件建立拱桥结构模型，在尖湖钢管混凝土拱桥施工监控的基础上，对成桥阶段的拱肋进行受力分析计算，并与实际检测数据进行对比，相关性良好。比较结果表明，采用此模型可以基本上模拟钢管混凝土拱桥的实际受力状态，并可为施工监控提供理论支持。     

钢管混凝土拱桥拱肋吊装线形控制的分步算法

针对钢管混凝土拱桥拱肋分节段安装由扣索张拉引起的高程差问题,以裸拱自重变形后的拱轴线形为控制目标,基于最优化理论和一次扣索张拉法,提出先用零阶优化法按整体安装计算出各拱肋节段的预抬量和扣索索力,再以整体安装计算结果为目标,根据拱肋节段安装顺序,通过迭代方法计算出各个节段安装时的预抬量和扣索索力。将该算法应用到主跨240m的巫山新龙门大桥拱肋安装线形控制中,松索成拱后的线形与目标线形吻合良好。     

刚架拱加固施工中拱顶受力分析

随着公路交通量和载重量不断增加,部分刚架拱出现了较严重的病害。通过分阶段计算维修加固时拱顶应力,分析了刚架拱拱顶受力情况。     

钢筋混凝土拱涵拱圈开裂原因分析

通过对拱脚不均匀沉降、温度变化、收缩徐变等因素对钢筋混凝土拱涵拱圈受力影响的分析,提出拱圈开裂的原因很可能是由于忽略了这些因素,钢筋配王不足导致的.     

先张法予应力空心板在施工和设计中应注意的问题

对先张法预应力空心板在使用中发现的损坏情况进行了详尽的分析,并提出了预防的措施和方法.     

浅谈拱桥受力特点及斜拱圈砌筑要点

分析拱桥受力特点来阐明拱桥在现代公路建设中的应用价值;分析斜拱圈的砌筑规律,以便在施工前能做到备料充分而不多余.