预应力钢索与索道孔壁接触压力的模拟研究

根据试验观察,提出了一种模拟预应力钢索与索道孔壁接触区域和接触压力的简单、实用的方法。通过对拱脚预应力钢索进行自平衡的计算,得到了接触压力荷载的公式。根据公式,将索力和接触压力分布荷载施加在物体的有限元模型上,通过将有限元计算结果与试验结果进行比较,可以看到二者吻合很好。在计算和试验过程中所得到的一些结论,对预应力结构的计算和设计,可以提供一些参考。     

钢管混凝土拱的材料非线性分析

利用有限元分析软件,对钢管混凝土拱在均布荷载作用下的内力和变形进行计算,得出了荷载-拱顶位移的全过程曲线,分析了矢跨比等因素对钢管混凝土拱非线性力学性能的影响。     

中承式3跨连续梁拱组合式桥梁的分析和试验研究

以一座典型的具有中央分隔带的中承式3跨(20m 60m 20m)连续梁拱组合式桥梁为背景,提出了弹性支撑连续梁计算其荷载横向分布的方法,并对其静动力性能进行了空间有限元分析和试验研究,结果表明:理论计算值与试验结果基本吻合,所提出的荷载横向分布的计算方法能较好地预测其内力分布。     

洛三高速公路许沟特大桥主拱稳定性研究

针对许沟特大桥主跨220m钢筋混凝土等截面悬链线箱形无铰拱,根据运营阶段拱桥的实际受载情况,应用ANSYS有限元程序,分析主拱的屈曲模态及临界荷载;考虑几何非线性因素、材料的非线性特性,研究假想荷载不断增大情况下主拱的稳定性,更进一步了解主拱的稳定极限荷载。经成桥荷载试验,大桥稳定性满足使用要求。     

拱索体系加固的刚架拱桥荷载横向分布

针对传统的钢筋混凝土刚架拱桥采用拱索体系加固的要点和措施,提出了计算拱索体系荷载横向分布的弹性支承连续梁法。该方法假定荷载作用在由各拱片或索组成的空间桥梁结构中,通过计算荷载作用在截面处各拱片或索的刚度,根据桥梁的横向联结刚度,建立一弹性支承连续横梁来计算荷载在各拱片的横向分配,从而把空间问题转化为平面问题来处理。空间有限元分析结果和实桥试验结果对比表明:用拱索体系加固刚架拱桥,能有效地提高该桥的极限承载能力;该方法是一种简单、实用、偏于安全的设计计算方法。     

粘贴钢板法在加固双曲拱桥中的应用研究

为了提高现有双曲拱桥的承载能力,通过在拱肋上粘贴钢板的方法对其进行加固.采用桥梁博士3.03有限元分析软件建立模型并进行受力分析.为了验证加固效果,对该桥加固前、后分别进行一次荷载试验,通过对加固前、后荷载试验理论值和实测值进行系统对比分析,证明了粘贴钢板法能有效提高双曲拱桥的整体刚度,对整体强度略有提高.该方法可以应用到其他双曲拱桥的加固设计和施工中.     

蝴蝶拱桥外倾非对称拱肋的力学特性研究

蝴蝶拱桥是一种特殊的空间拱式结构,其外倾式非对称拱肋的受力尤为复杂。笔者基于广东中山蝴蝶拱桥一工程实例,建立了空间有限元模型进行理论分析,并结合现场静载试验的实测数据,全面分析了两拱肋在恒载、活载及试验荷载作用下的力学行为,验证了拱肋结构设计的安全性与可靠性。     

中承式拱桥的侧倾稳定性研究

系杆拱桥的拱肋上作用有保向力和非保向力两种类型的荷载,采用能量法推导出中承式系杆拱桥侧倾稳定临界荷载的一般公式,并通过算例与有限元计算的结果进行了比较验证,获得的系杆拱桥侧倾稳定临界荷载的概念与裸拱侧倾稳定临界荷载是一致的。     

钢管混凝土拱梁组合桥设计安全性研究

以一座钢管混凝土拱梁组合桥为背景工程,基于荷载试验建立基准有限元模型,对钢管混凝土拱肋与吊杆等构件设计安全性开展分析。研究结果表明:荷载试验各工况下,结构响应测试值均小于理论计算值,拱梁组合桥具备足够承载力承受运营荷载作用;2本不同规范下钢管混凝土拱肋整体截面承载力存在差异,GB国标计算安全度大于JTG行标;在2根吊杆连续断裂情况下,拱梁组合桥依然保持安全性,其中以跨中同侧2根长吊杆连续断裂最为不利。     

等代拱法考虑拱上建筑受力的多跨空腹式拱桥荷载试验应用

对于空腹式拱桥设计阶段不考虑拱上建筑参与受力,这与桥梁实际受力状况不符,拱上建筑在一定程度上要参与拱圈受力。为了更好地空腹式拱桥的真实受力情况进行反应,在计算模型的时候考虑拱上建筑的影响是很十分必要的。对一座三跨空腹式拱桥的荷载试验,采用等代拱法考虑拱上建筑的影响建模分析,通过实测数据与理论数据分析对比,校核计算合理性,为同类型拱桥的荷载试验提供参考。     

缅甸曼德勒钢桁拱桥静动力试验研究

为了了解新建成的缅甸曼德勒钢桁拱桥结构基本受力性能并评价其承载能力,对该桥实施了成桥静动力试验。静力试验中对曼德勒侧边拱及桥面挠度,拱脚处弦杆及加载吊杆截面的应力,吊杆的伸长量进行了测试,并将实测结果与空间有限元理论计算结果进行比较。动力试验中测试了桥跨结构的自振特性以及行车冲击作用。试验结果表明,实测结果与理论分析结果一致,桥跨结构在试验荷载作用下处于弹性受力状态,具有良好的强度和刚度,满足设计荷载的使用要求。     

钢筋混凝土拱基于模态频率的承载能力评估

基于钢筋混凝土拱破坏过程中模态频率的变化规律,进行了承载能力评估方法的研究.对某旧桥中的2根钢筋混凝土拱肋进行了加栽过程中的模态试验.基于试验结果和有限元分析研究了有初始损伤和完好的钢筋混凝土拱破坏过程中的模态变化规律,并采用曲线拟和的方法对钢筋混凝土拱的极限承栽能力进行了预测.结果表明,该拱接近破坏时模态频率会下降,但各阶模态频率的下降程度与最弱刚度截面的位置有关;拱破坏过程中第1阶模态频率值与所受荷载之间的关系可近似用二次方程来描述.     

环向预应力钢绞线加固RC拱肋力学性能试验

通过RC方柱偏压试验和RC拱肋面内受力全过程试验,对环向预应力钢绞线（LPSW）加固拱桥方法进行研究。对相对偏心距分别为0,0.25,0.5的3类RC方柱进行偏心受压试验,偏心试验表明：RC方柱加固后,预应力钢绞线先于箍筋约束混凝土,有效抑制了混凝土裂缝的纵向开展,预应力钢绞线及箍筋之间具有良好的变形协调性;LPSW加固柱承载力提高了3%～34%,LPSW加固技术适合于小偏心受压结构,偏心距越小,增强效果越明显。在偏压试验基础上,拓展了LPSW加固RC拱肋的模型试验,对LPSW加固模型拱荷载-挠度曲线、截面应变和结构破坏模式等方面进行分析。拱肋试验表明：LPSW拱肋受力过程和破坏模式与RC拱肋相似,分为弹性阶段、裂缝开展阶段和钢筋屈服阶段,最终因出现5个塑性铰形成机构而呈塑性破坏。由于环向预应力钢绞线约束,使RC拱肋提前处于3向受压应力状态,横向膨胀受到约束,避免拱肋出现拉应力,加固拱肋的初裂荷载、钢筋屈服荷载和极限荷载为未加固拱的2倍、1.6倍和1.47倍。基于偏压柱及拱肋试验结果,利用弹塑性失稳理论的等效梁柱法,建立LPSW加固拱肋极限承载力的计算公式,计算值与试验值吻合较好,且偏于安全,可用于评估实际加固拱桥的承载能力。     

拱桥拱轴线的优化与选形

根据拱轴线优化的基本原理,以一条初始的拱轴线形及某种特定的荷载工况为基础,建立有限元模型,分析拱轴线各节点、单元间力学关系,通过有限元程序的迭代计算,求得在特定荷载下拱圈上的各个离散点接近于压力线的坐标;再利用曲线拟合的方法得到可应用于实际工程的各次抛物线形,并通过比较确定出结构的最合理拱轴线。最后,给出了两个详细的工程算例,算例结果表明文中所提出算法较好的减少了拱轴线与压力线的偏差,改善了拱圈的受力状态。     

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。     

下承式3跨连续梁拱组合桥梁实用计算方法

通过引入坦拱、吊杆力相等、等效膜张力等假定,用力学方法推导了下承式3跨连续梁拱组合桥梁拱肋荷载分担比、主梁跨中挠度、拱肋跨中挠度的计算公式.通过改变结构参数,建立了多个桥梁模型,并将各模型下公式计算结果与有限元计算结果进行对比,验证了计算公式的正确性.为了使二者的计算结果更加接近,通过误差分析,对公式进行了修正.拱肋荷...     

梁拱组合体系桥梁荷载分配分析研究

我国已建成较多预应力混凝土梁拱组合体系桥,但对梁拱组合体系桥梁的受力特征研究不足。现采用结构力学方法,以三跨连续梁拱组合桥为研究对象,提出了计算梁拱组合体系主梁、主拱和吊杆荷载分配的理论公式,将理论计算结果与有限元计算结果进行对比分析,对理论公式进行了修正,分析梁拱弯曲刚度比和边中跨跨径比对荷载分配的影响。研究结果表明:梁拱弯曲刚度比越小,拱肋所分担的荷载越多。而边、中跨比对拱肋荷载分配影响较小。梁拱弯矩分配比与梁拱弯曲刚度比、边中跨跨径比及拱肋矢跨比有关。     

变截面钢管混凝土桁架拱桥拱脚应力分析及抗裂预防措施

钢管混凝土桁架拱桥拱脚为拱肋、系梁、端横梁、支座的交汇部位,受力复杂,在设计考虑不充分或施工过程中处理不当,容易导致拱脚裂缝的产生,影响结构的耐久性。该文以蒲山特大桥为例,借助有限元程序Midas/Civil建立了变截面钢管混凝土桁架拱桥及其拱脚的三维有限元模型,进行了拱脚在荷载及自重作用下的空间应力分析,提出拱脚抗裂的预防措施。     

基于动力的石拱桥套拱加固承载力分析

文章以一座16m跨径石拱桥为例,首先介绍了该桥的基本情况,然后对加固后的桥梁进行了环境振动测试和模态识别,并用实测动力特性对加固后有限元模型进行修正,进而利用修正的有限元对该桥套拱加固前后的承载能力进行了评估,进一步分析套拱厚度、套拱混凝土强度等级、套拱和主拱圈的粘结强度等对套拱加固效果的影响。结果表明:拱下套拱加固是提高石拱桥的承载能力的有效方法,但套拱厚度并非越厚越好,对于16m跨径拱桥,在公路Ⅰ级汽车荷载作用下经济合理的套拱加固厚度为30cm。     

钢箱提篮拱桥拱脚过渡段局部应力研究

运用两步有限元分析法,建立全桥整体空间分析模型,确定拱脚节点的最不利荷载组合效应;建立了拱脚与台座连接区域线性和非线性的精细化有限元分析模型,通过对比研究了三个拱脚过渡段比较方案的局部应力分布规律,提出了合理的构造方案,为同类桥梁的设计和建造提供借鉴。