斜跨钢拱桥拱肋锚固区受力分析及设计优化

结合大连金州某斜跨钢拱桥的设计,分析斜跨钢拱桥拱肋锚固区的构造特点,建立钢锚箱结构的有限元模型,采用空间有限元法对拱肋钢锚箱节段模型进行仿真分析,给出了钢锚箱的应力分布特点。分析表明：在钢锚箱基本板件组合的基础上,横隔板外侧采取相应的补强设计,部分区域虽存在一定程度的应力集中,但整体性能好,索力传递流畅,吊索索力能较合理地分散到钢拱肋上。     

肋拱桥关键截面箱型转换加固技术试验研究

以重庆丰都庙包大桥为原型,制作了2片钢筋混凝土肋拱模型,首先采用"肋拱桥关键截面箱型转换加固技术"对其中1片进行加固处治,然后对加固前、后肋拱模型实施全过程破坏试验。通过对比分析加固前、后肋拱模型的应变、挠度、横向分布比率、裂缝及破坏模式等指标,得到以下结论:肋拱桥关键截面箱型转换加固后,新增设的钢筋混凝土箱型封闭层能与原肋拱协调变形、共同承担活载。     

来宾磨东大桥拱箱吊装施工简介

来宾磨东大桥为钢筋混凝土箱型肋拱桥,每条拱肋分28段预制吊装,采用传统的施工方法－卷扬机钢丝绳系统分段斜拉扣挂显然是无法进行的,如何解决大跨径钢筋砼箱型拱肋多段缆索吊装中的斜拉扣挂问题,控制多段吊装的接头变形及横向稳定问题,是大桥施工的关键,本文就磨东大桥拱箱吊装施工工艺对此作了简明扼要的介绍。     

钢拱架水箱预压试验及预拱度设置

以桂阳县龙江渡大桥为工程背景,参照以往混凝土拱桥钢拱架现浇施工建设的经验与成果,对钢拱支架进行了水箱预压试验方案设计,并提出了合理的预压加载和卸载方式。据此,建立了相应的钢拱架有限元模型,并对其强度、刚度以及稳定性进行了计算和分析,结果表明钢拱架的上述性能指标均满足要求,其成果为预压试验提供了可靠的理论数据。预压试验结果表明,钢拱架挠度的实测值与理论计算值吻合较好,表明钢拱架的变形处在弹性范围内,钢拱架的承载能力能够满足拱肋混凝土的浇筑。同时根据预压成果确定了钢拱架的预拱度,对拱肋底部标高控制具有一定的指导意义。研究成果可供同类工程进行预压试验及其预拱度设置提供参考。     

大跨径钢筋混凝土箱型拱桥主拱圈钢拱架施工技术

介绍大跨径钢筋混凝土箱型拱桥主拱圈钢拱架施工技术,主要包括缆索吊锚碇和索塔基础、索塔拼装、缆索吊机安装、缆吊系统试吊、临时拱座、拱架安装、拱架预压、拱圈现浇模板安装及拱圈砼施工等技术。     

平钢腹板钢筋混凝土新型拱桥试设计

将组合结构应用到拱桥中,用平钢腹板来代替混凝土腹板可以达到减轻桥梁自重的目的。以重庆武隆石桥水库大桥为原型,进行平钢腹板混凝土新型拱桥的试设计,并与混凝土腹板拱桥、波形钢腹板混凝土拱桥在受力及用料方面进行了对比。结果表明:采用钢腹板设计的混凝土拱桥减轻了自重,减小了拱桥推力和拱肋轴力,缩短了全桥工程量。     

平钢腹板钢筋混凝土新型拱桥试设计

将组合结构应用到拱桥中,用平钢腹板来代替混凝土腹板可以达到减轻桥梁自重的目的。以重庆武隆石桥水库大桥为原型,进行平钢腹板混凝土新型拱桥的试设计,并与混凝土腹板拱桥、波形钢腹板混凝土拱桥在受力及用料方面进行了对比。结果表明:采用钢腹板设计的混凝土拱桥减轻了自重,减小了拱桥推力和拱肋轴力,缩短了全桥工程量。     

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。     

预应力折线形铰接钢拱加固拱桥技术试验研究

以新疆某旧拱桥为工程背景,建立其主拱圈缩尺模型,对比分析了缩尺模型在模拟自重荷载作用下,采用预应力折线形铰接钢拱加固前后主要控制截面的应变、挠度及拱圈弯曲能等指标的变化。缩尺模型经加固后,拱圈控制截面的应力水平总体比加固前明显减小;加固对拱轴线形可起到明显的调整作用,且加固后拱圈弯曲能量减少了81%。实验结果表明,预应力折线形铰接钢拱能够有效分担和改善拱肋的自重内力,从而显著提高其抗压承载力。该加固技术对改善类似拱轴线形不佳或自重内力条件不利的上承式拱桥的承载力和使用性能效果显著,可作为拱桥加固的备选技术方案。     

系杆拱桥钢拱肋造价影响因素分析

针对目前钢管混凝土系杆拱桥钢拱肋造价无明确定额可依的情况,结合江苏省高速公路钢管混凝土系杆拱桥钢拱肋制作安装工艺以及造价管理实践,对影响钢管混凝土拱桥钢拱肋造价的主要因素进行了分析．为桥梁建设中钢管拱肋造价管理提供参考。     

钢管混凝土拱桥线型控制

结合某市钢管混凝土系杆拱桥的实际工况,通过钢管拱桥坐标测设、计算及钢管拱肋制作加工、采用临时支墩架设等施工工艺,对钢管拱桥拱肋施工线型控制进行了全面介绍,实践证明线型控制方法简单、方便、快捷,较好地处理了温度的不利影响。     

结构截面改变在既有双曲拱桥加固中的应用探讨

通过介绍双曲拱桥典型的病害,分析了常用的加固方法的优缺点,采用改变截面形式对辽宁省某双曲拱桥进行加固,即拱肋之间新增新浇钢筋混凝土拱板,使其与拱肋、拱波形成箱型截面,通过提高截面面积、改善截面刚度的方式提高双曲拱桥的承载力。     

大西客专113．3m系杆拱桥拱肋施工技术

对大西客专l临汾特大桥113．3m系杆拱桥的主拱肋施工技术进行了介绍,主要包括钢管混凝土主拱肋的制造、安装以及泵送钢管混凝土材料的技术性能指标、施工配合比和顶升施工注意事项等,可为同类桥梁施工提供有益的参考。     

美兰法与美兰拱桥技术发展综述

回顾了美兰法100多年的发展历程,讨论了相关专业术语及其内涵与外延;调查分析了美兰拱桥在中国的应用现状,总结了美兰法的技术发展要点和历史经验;指出了美兰法技术与美兰拱结构的研究现状与发展方向。研究结果表明:美兰法在19世纪末和20世纪上半叶从欧美起源,20世纪下半叶传到中国和日本;按所采用的埋置拱架类型,其在中国的发展可分为半劲性拱架、(一般)钢管混凝土(CFST)拱架和强劲CFST拱架3个阶段;美兰拱桥为混凝土拱桥的一种,美兰法所用的埋置拱架以服务施工为主,成桥后对混凝土的增强作用为辅;截至2021年5月,收集到的中国已建成或在建的美兰拱桥有57座,2007年以来,跨径250 m以上的混凝土拱桥均采用此法修建,其中最大跨径为600 m;美兰拱桥主要应用在中国西南山区的公路桥梁中,近年在铁路桥中的应用增多,以上承式双肋组拼拱为主,矢跨比集中在1/4~1/6,拱轴线多采用悬链线;CFST拱架截面积在主拱截面中的占比、钢管直径、钢管和混凝土材料强度均随时间的推移和跨径的增大而不断提高;应用美兰法时要综合考虑有限的用钢量、受控的结构受力和简便的施工这3种因素;预埋拱架从最早的型钢向类桁式、箱式、桁式发展,目前以桁式为主,桁式钢管拱架多采用悬臂法架设,转体法也有应用且形式多样;为减少用钢量,并控制施工过程中结构的受力与变形,中国创新地引入了CFST桁式结构作为埋置拱架,并采用预压、辅助锚索、多点平衡浇筑、斜拉索等调载方法;近年来,通过采用强劲CFST拱架,外包混凝土横向分环浇筑工序减少至3环及以下;在美兰法应用方面,应以强劲CFST拱架为核心,继续开展材料、结构与施工技术方面的研究;在美兰拱结构方面,应加强钢管增强混凝土结构、超高性能材料、钢腹板(杆)-混凝土组合拱受力性能研究;同时,还应深入研究美兰拱桥的耐久性,从而为新建桥梁的设计和既有桥梁的维修养护服务。      

钢腹杆-混凝土新型组合箱拱桥试设计

介绍了大跨度混凝土拱桥的发展现状,提出了用钢腹杆代替混凝土箱拱截面中的混凝土腹板,形成钢腹杆混凝土新型组合箱拱桥的构思.介绍了钢桁腹杆混凝土组合结构在梁桥中的应用情况.以主跨160 m的福建宁德岭兜混凝土拱桥为结构原型,进行了钢腹杆混凝土组合拱桥的试设计,并采用有限元方法进行了结构计算分析.结果表明,试设计桥梁满足设计要求且较混凝土拱桥减小拱圈自重约32%.初步研究表明,钢腹杆混凝土组合箱拱通过减轻自重,减小了拱圈内力,有利于悬臂施工,可提高抗震性能,是一种具有应用前景的新型组合拱结构.     

混凝土系杆拱桥优化设计

为探讨混凝土系杆拱桥的多参数优化设计方法,选取计算矢高、拱肋截面尺寸、系梁截面尺寸、吊杆面积和系梁纵向预应力筋数目作为设计变量,规范限值为约束条件,全桥总造价为目标函数,建立了混凝土系杆拱桥的优化模型;采用大型通用程序ANSYS和桥梁结构平面分析程序,结合混合整型序列二次规划法,混合编程求解优化模型.以某拱桥为工程背景,建立并求解优化模型,将优化结果与设计值进行比较.结果表明:系梁混凝土用量减少40.98%,拱肋混凝土用量减少23.81%,预应力钢筋数目减少28.23%,全桥材料总造价降低28.63%.      

锚喷混凝土变双曲拱型结构为箱型结构加固双曲拱桥

双曲拱桥作为上世纪七、八十年代大量修建的桥梁,目前还有很多仍在使用.因当时设计荷载普遍较低,目前多数面临加固提载问题,介绍了将双曲拱式受力结构转换为箱型结构的全新加固方法.     

拉萨柳梧大桥抗震性能研究

复式钢箱提篮拱是一种新型的桥梁结构形式，以拉萨柳梧大桥为例主要介绍了该桥型的受力特点、动力特性及其在地震作用下的反应特性。复式钢箱提篮拱桥面系在横桥向地震作用下横向位移量较大，不同方向地震作用下，主副拱内力响应不同，主桥拱肋有较好的整体性及抗震性能。     

钢管混凝土箱型拱桥空间结构分析研究

以某主跨为152 m的钢管混凝土箱形拱桥为例,用有限元方法建立其空间计算模型,分析矢跨比等设计参数对拱圈截面内力的影响,并在考虑混凝土收缩徐变的情况下,分析各控制截面内力和位移随时间的变化关系.表明:拱桥矢跨比对其轴力和弯矩影响较大;随着时间的推移,拱桥结构内力和位移有很大改变.     

京沪高铁96m先拱后梁钢管混凝土系杆拱桥钢管拱吊装施工技术

介绍京沪高速铁路跨锡澄运河96m钢管混凝土系杆拱桥的先拱后梁法施工技术,包括钢管拱肋整体吊装施工、横撑整体一次吊装就位、整体节段同时一次焊接合拢等技术。所制定的施工方案和技术措施经实践证明是切实可行的,可为其他同类型桥梁施工提供借鉴。