大跨径钢管混凝土拱桥非线性效应及合理设计探讨

该文通过运用结构的复合非线性（几何非线性和材料非线性）极限分析理论，对在建368m大跨径钢管混凝土中承式系杆拱桥进行了非线性稳定性空间分析，在此基础上，还对该钢管拱桥的主拱肋矢跨比，钢管壁厚及混凝土标号等设计的合理性进行了探讨。     

复合钢管混凝土柱抗震延性分析

通过分析钢管混凝土强度提高的机理,对复合钢管约束混凝土的套箍系数计算提出建议。基于已有的复合钢管混凝土柱试验,采用通用非线性有限元软件ABAQUS建立了复合钢管混凝土的有限元模型。有限元分析结果与试验结果吻合良好。在此基础上,分析了设计名义轴压比、径宽比、套箍系数等参数对复合钢管混凝土柱位移延性系数的影响,得到了影响外层混凝土与核心混凝土之间轴力重分配和复合钢管混凝土柱位移延性的关键参数。通过回归分析,得到反映各关键参数影响的复合钢管混凝土位移延性系数的简化计算公式,为复合钢管混凝土柱设计中的延性计算提供参考。     

钢管-钢管混凝土复合拱桥实桥静载测试与分析

进行了第一座钢管 - 钢管混凝土复合拱试验桥--福建福鼎山前大桥实桥静载测试和有限元模拟分析,对钢管-钢管混凝土复合拱静力性能进行了讨论,研究表明,复合拱的静力性能与等截面拱相近,但拱肋变截面处应变应是设计中的控制因素,极限承载力分析应考虑双重非线性的影响.     

钢管-钢管混凝土复合拱桥实桥静载测试与分析

进行了第一座钢管 - 钢管混凝土复合拱试验桥--福建福鼎山前大桥实桥静载测试和有限元模拟分析,对钢管-钢管混凝土复合拱静力性能进行了讨论,研究表明,复合拱的静力性能与等截面拱相近,但拱肋变截面处应变应是设计中的控制因素,极限承载力分析应考虑双重非线性的影响.     

行波效应下大跨钢管混凝土拱桥的非线性地震响应分析

对大跨度钢管混凝土拱桥在三维地震激励下进行了非线性时程分析.几何非线性分析采用修正拉格朗日描述(U.L列式法),材料非线性采用钢管混凝土统一理论并考虑等效紧箍力,通过对某大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震响应分析,研究了几何非线性、材料非线性、阻尼比及行波效应对拱桥地震响应的影响.结果表明:几何非线性对钢管混凝土拱桥地震...     

矩形钢管混凝土桁架节点极限承载力研究

采用退化壳单元和三维实体单元分别模拟钢管和混凝土,考虑材料非线性、钢管与混凝土的接触非线性,对矩形钢管混凝土桁架节点的极限承载能力进行了研究。采用该方法对Y型节点、X型节点、T型节点以及K型节点进行非线性有限元分析得到的极限荷载值与试验破坏荷载值较为吻合。为矩形钢管混凝土节点极限承载力的分析提供了一个合适的方法,同时为矩形钢管混凝土桁梁桥节点的设计方法提供了理论依据。     

大跨径钢管混凝土拱桥空间几何非线性分析

采用平面轴向应变模型在Ｌａｇｒａｎｇｅ－ＳＲ坐标系下建立的三维梁单元切线刚度矩阵，对钢管混凝土拱桥进行几何非线性分析。数值算例表明大跨径钢管混凝土拱桥变形验算控制设计，精确分析该类拱桥变形需计入材料非线性影响。     

钢管混凝土拱肋滞回性能非线性有限元分析

考虑钢管混凝土中钢材与拉压区混凝土的非线性本构关系，引入几何非线性的影响，采用考虑截面特性的空间组合梁单元，建立钢管混凝土构件非线性有限元模型。首先对试验构件进行计算，与试验结果吻合较好，然后深入研究钢管混凝土拱肋竖向弯矩一曲率、纵桥向荷载一位移以及横桥向荷载一位移滞回关系，从中看出钢管混凝土拱肋具有良好的延性和吸能性质，并得出拱肋滞回性能的各种影响因素。     

复合钢管混凝土计算方法在桥梁中的应用

把以钢管混凝土为主骨架的压弯杆件，外包钢筋混凝土作防护和参加受力的组合截面，称作复合钢管混凝土。讨论了复合钢管混凝土的计算原理和方法，解决了钢管混凝土的锈蚀防护问题，可以降低造价，更有利于钢管混凝土在桥梁中的发展应用。     

钢管混凝土拱空间极限承载力高精度分析

采用考虑材料非线性的钢管混凝土拱空间极限承载力计算方法对1个X型双肋拱与1个平行双肋拱进行了空间极限承载力计算。在该方法中，对钢管混凝土拱结构采用纤维单元模型，该模型假定钢管与混凝土完全粘接，钢管对核心混凝土的套箍作用体现在以一维形式表达的核心混凝土的应力-应变关系曲线之中，针对材料非线性分析中单元内各点刚度参差不齐的特点，采用单元内设小元的方法(相当于子结构)，编制了非线性有限元程序，在该程序中，计算模型完全是基于小元层次进行的，比如单元刚度矩阵由小元刚度矩阵凝聚而成，单元节点的残余力由小元节点的残余力构成，故只需改变单元内小元个数这1个参数就可实现对结构的重新划分且极大地降低了非线性方程组的阶数，非常方便且实用。在程序计算结果得到模型试验结果验证的基础上，还对不同的横撑根数对结构空间极限承载力的影响进行了分析。     

大跨度钢管混凝土拱桥施工全过程稳定分析

以广西三岸邕江大桥为例，按施工顺序将整个中承式钢管混凝土拱桥离散成空间梁单元，对整个钢管混凝土拱桥施工过程的稳定进行了分析。本文所用方法和所得结果对大跨度钢管混凝土拱桥设计和施工的稳定分析都具有一定的实用价值。     

太平湖大桥初步设计

太平湖大桥是新建铜陵至汤口高速公路中1座重要桥梁,位于黄山区太平湖柳家梁峡谷风景区,跨越太平湖。推荐方案主桥为中承式钢管混凝土提篮拱桥,跨度达300m;主拱肋由4根1000mm钢管混凝土构件和腹杆、横向缀板组成;主拱圈矢跨比为1 4,拱轴系数为1 33。本文着重介绍该桥推荐方案的总体设计思路,包括自然条件、桥型选择、桥梁总体布置、结构设计、结构计算、施工方法和方案比较等。     

广珠铁路虎跳门特大桥主拱设计

广珠铁路虎跳门特大桥主桥为(120+248+120)m的连续刚构柔性拱组合桥.拱肋采用钢管混凝土结构,由上、中、下弦管组成,弦管内采用C50混凝土,每片拱肋由两管平行管和提篮内倾单管组成,由直腹杆和斜腹杆连接成三肢桁架拱;三角形直腹杆采用矩形钢箱截面,斜腹杆采用圆钢管;全桥拱肋共布置19道横撑;拱座采用实体截面.主桥采用先梁后拱的施工方案.采用MIDAS Civil 2006检算拱肋承载力、结构强度、稳定性等性能,计算结果表明拱肋的静力、动力性能均满足规范要求.     

系杆拱桥钢管混凝土拱局部分析

采用ANSYS11.0和MIDAS/CIVILV7.4.1,建立了一个整体模型和三个局部模型,对一下承式单索面钢箱叠合梁钢管砼系杆拱桥的钢管混凝土拱进行了局部分析。对比研究了主拱斜撑的两种截面型式对其内力的影响,重点关心在最不利荷载工况下主拱钢管和斜撑钢管的应力大小。计算结果表明:钢管混凝土拱设计合理可靠,为相似结构的设计与施工提供参考。     

单拱面下承式系杆拱桥的稳定分析

宁波大沙泥桥主桥长123.52 m,桥宽33 m,采用单承载面的下承式钢管混凝土系杆拱桥结构。作为施工图监理的一部分,本文用SU PER SAP 93程序对本桥的施工过程和营运状态下桥梁结构稳定性进行了分析。     

大跨径拱桥的发展

介绍大跨径混凝土拱桥的发展概况。提出理论极限跨径与理论可行跨径的概念,给出混凝土拱桥和钢拱桥的理论可行跨径。最后以克罗地亚新建的克尔卡桥为原型,提出了钢-混凝土组合桁式拱新型结构,在与混凝土拱和钢桁拱的比较中可以发现,钢-混凝土组合桁式拱在结构性能、经济性能上具有一定的优越性,值得进一步的研究。     

考虑水平荷载作用的大跨径钢管混凝土拱桥稳定分析

浙江淳安南浦大桥为大跨径中承式钢管混凝土桁式拱桥,矢高60m,跨径308m,桥宽12m,宽跨比较小,该桥的面外稳定是桥梁安全性的关键。在水平荷载(包括风荷载和水平地震荷载)作用下,拱桥的面外稳定更引起设计者的重视。采用ANSYS有限元分析软件,考虑几何非线性,探讨了不同量值水平荷载对该桥施工最不利阶段和成桥阶段的面外稳定的影响,为此类桥梁的设计施工提供参考。     

斜拉索对钢管混凝土桁式组合拱桥力学性能的影响

位于湖南省永连公路上的天子山大桥是目前世界上第一座钢管混凝土桁式组合拱桥,其设计上的一个创新是用斜拉索代替了原来的刚性斜杆.制作了天子山大桥1∶20的铝合金模型,用模态分析的方法对钢管混凝土桁式组合拱桥的动力特性进行了研究,探讨了斜拉索对钢管混凝土桁式组合拱桥力学性能的影响.     

断层破碎带巷道基于钢管混凝土支架的复合支护技术研究及应用

为解决阳城煤矿-650南翼轨道大巷断层破碎带支护中出现的围岩变形大和变形持续时间长等问题,采用室内实验、理论计算和支护实践相结合的方法,对-650南翼轨道大巷围岩地质进行测试研究,揭示巷道原有支护变形破坏机制,提出断层破碎带巷道承压环强化支护设计方法,并由此设计基于钢管混凝土支架的复合支护设计方案。实验及理论分析得出： 钢管混凝土支架支护反力为0.92 MPa,基于钢管混凝土支架的复合支护体总体承载力达到1.37 MPa,超过预估围岩压力。支护实践表明： 基于194 mm×8 mm浅底拱圆形钢管混凝土支架复合支护方案能够有效控制巷道变形,抑制底鼓,保证了-650南翼轨道大巷的长期稳定。