日照作用下钢管混凝土桁拱温度场实测研究

通过对一座钢管混凝土桁拱肋截面布置温度测点并在现场布置小型气象站,进行了拱肋截面温度场的测试及气象资料的采集,对各弦管的温度分布进行了分析,并应用有限元法分析了各弦管的平均温度以及由此引起的温度应力。结果表明:桁拱各弦管的温度分布中,在与太阳升落方向平行的系列上,上、下弦管温度分布相近;在与太阳升落方向垂直的系列上,左、右弦管的温度分布接近;桁拱各弦管的温度分布及平均温度与单圆管接近,实际分析中可按单圆管来考虑;桁拱各弦管之间的平均温度相差较小,由其引起的温度应力也较小,弦管与腹管的温差对弦管和腹管的应力影响均较小,实际计算中可不考虑。     

钢管混凝土桁拱热脱粘及温度应力分析

以一座钢管混凝土桁拱为工程背景,结合气象资料,应用有限元方法对拱肋弦管的热脱粘情况和温度应力进行了分析.分析结果表明,自然环境温度变化下,钢管混凝土桁拱弦管容易发生脱粘;各弦管由于日照作用及混凝土灌注时间的不同,脱粘的情况也不尽相同,脱粘一般发生在日照较为强烈、温度梯度较大的面上;脱粘使得钢管混凝土桁拱的温度次内力减小...     

钢管混凝土拱桥温度内力计算时温差取值分析

提出钢管混凝土事拢温度的概念，进行了钢管混凝土的构件截面温度场测试和钢管混共桥温度变化值的计算机分析，分析结果认为，钢管混凝土拱桥的计算合拔温度以决于管径和这内混凝一一个月内的平均温度以及空钢管合拢温度。钢管混凝土拱桥的计算温度取日平均较为合理。     

钢管混凝土桁式拱桥简化计算方法研究

提出在钢管混凝土拱桥的内力计算及设计验算时,可用带有钢带的矩形混凝土截面近似代替多肢桁式钢管混凝土拱截面,并通过ALGOR 93程序进行计算分析,在部分方面验证了这种近似替代的可行性,为实际工程设计中计算多肢桁式钢管混凝土拱桥提供了一种可行的计算模式.     

钢管混凝土单圆管拱刚度取值对静力计算的影响

各国规范中对钢管混凝土构件截面刚度的定义存在着差异,钢管混凝土截面刚度的取值对钢管混凝土拱内力、变形和稳定计算均有影响。本文以1座实桥的实测资料为基础,对现有钢管混凝土截面刚度的不同算法进行了比较分析,得出了一些有益的结论,可供工程实践参考。     

钢管混凝土在桥梁工程中的应用

介绍了我国近几年来钢管混凝土在桥梁工程中的应用情况，从钢管混凝土拱桥发展、结构型式、拱肋截面形式以及施工等进行了阐述。     

钢管混凝土节点承载力计算方法

钢管混凝土桁式结构广泛应用于桥梁工程中。为探明钢管混凝土节点的破坏机理,得到其承载力计算方法,系统汇总了国内外报道的圆形和矩形钢管混凝土节点试验数据,并根据节点形状和支管受力形式,分为139个受压节点、16个受拉节点和38个K型节点,分析主管内填混凝土对节点构造、破坏模式和承载力的改善,提出钢管混凝土节点设计流程和承载力计算方法。研究结果表明:在满足节点构造和焊接要求前提下,主管表面钢板层状撕裂破坏、焊缝破坏和受拉支管背面主管顶板局部屈曲破坏可以有效避免。对于受压节点,空钢管节点可能发生主管侧壁屈曲或表面屈服线破坏,而主管内填混凝土后,其破坏模式变为横向局部承压破坏,承载力平均提高8.3倍,不需要进行受压节点验算;对于受拉节点,管内混凝土能提高节点受拉刚度,破坏模式趋于主管表面冲剪破坏;对于K型节点,承载力以受拉支管控制,主要发生主管表面冲剪破坏,其强度与支管有效宽度破坏相当,即实现节点和钢管杆件等强设计,此外,考虑主管混凝土抗剪贡献后,主管抗剪承载力提高1.1~1.3倍;提出了钢管混凝土节点设计流程,并给出其节点承载力计算方法,圆形和矩形钢管混凝土节点均以受拉支管控制,需进行主管表面冲剪破坏和支管有效宽度破坏验算,同时,矩形钢管混凝土节点还需进行主管间隙处剪切破坏验算。     

飞鸟式钢管混凝土拱桥设计计算分析

飞鸟式钢管混凝土拱桥美观且受力合理,但该种桥型设计参数较多,各参数相互关联,给设计工作带来了困难。通过对该桥型结构受力特点的分析,提出了恒载作用下的简化计算公式,并以东莞水道特大桥为工程背景,分析了结构水平力分配特点,进行了系杆与吊杆的受力比较,对全桥和主跨的3种计算模型进行了比较分析,可为此类桥梁的设计计算提供借鉴。     

拱肋钢管混凝土初期凝结温度及应变场测试研究

采用透明玻璃管模拟钢管进行钢管混凝土灌注的工艺试验对管内混凝土凝结初期的温度及应变场进行连续测试,测试结果发现,C60自密实混凝土的水化热集中于灌注后23～24 h释放,随后温度开始下降,灌注6～7 d后管内混凝土温度接近于环境温度;管壁环向应变易受环境温度影响,呈现局部起伏,下部截面整体呈环向收缩,中部截面上半区域环...     

大跨钢管混凝土拱桥实测与理论温差变形分析

本文介绍某钢管混凝土拱桥变形观测方法,根据实际观测结果和3D有限元模型的理论计算结果,分析了该桥实测变形及理论温差变形之间差异及造成差异的原因;通过与其它拱桥的观测结果对比分析,表明运营多年大跨径钢管混凝土拱桥变形呈复杂的空间状态,其变形状态往往是不可准确预测。     

钢管混凝土拱桥拱肋横撑对动力和稳定性的影响

针对钢管混凝土拱桥拱肋横撑对整体桥梁结构的竖向抗弯刚度和扭转刚度的影响作用,运用通用有限元分析软件ANSYS对某一跨径为400 m的钢管混凝土拱桥建立空间有限元计算模型,分8种工况计算了该桥的动力特性和稳定安全系数,对比分析了横撑的位置、形式及数量等因素对这类型桥梁结构的动力性能和稳定性能的影响。计算结果表明,大跨度钢管混凝土拱桥的拱脚和拱顶必须设置横向联系,拱脚横撑对面内基频的影响不大,对面外基频和结构稳定性影响大,而拱顶横撑对面外基频、面内竖弯基频以及稳定性影响不大,但对扭转基频影响显著,另外,"K"撑对动力和稳定性能的影响比"米"撑显著,建议在不改变横撑数量的情况下优先采用"K"撑。     

矩形钢管混凝土组合桁梁连续刚构桥实桥试验

为了研究矩形钢管混凝土组合桁梁桥这种主梁由矩形钢管混凝土桁架和混凝土桥面板组成的新桥型的力学性能,以中国首座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为对象开展了实桥试验。试验桥孔跨布置为24 m+40 m+24 m,结构体系为连续刚构。试验采用400 kN加载卡车3辆,共进行了3个荷载工况12个加载步的加载,对试验桥的整体力学性能、矩形钢管混凝土杆件力学性能以及桥面板有效宽度进行了研究。试验结果表明：在荷载效率为1.90~3.05的超载工况下各控制杆件的轴力-应变及荷载-位移实测数据线性关系显著,试验桥在加载过程中始终处于良好的弹性工作状态;实测受压钢管混凝土下弦杆钢管与管内混凝土荷载的分配符合二者的轴向抗压刚度比例关系;由于矩形钢管混凝土管壁内设置了纵向PBL加劲肋（开孔钢板加劲肋）,其在开孔区域形成混凝土榫,大幅提高了矩形钢管混凝土杆件的抗拉刚度,使其可达受压杆件刚度的80%;两主桁之间桥面板实测有效宽度与既有文献研究结果符合良好,且剪力滞效应在节点处比节间处表现得更为明显。     

上承式钢管混凝土拱桥拱肋混凝土非对称灌注结构安全性研究

为掌握拱肋钢管内混凝土不对称灌注对结构安全性的影响规律,利用有限元方法对南浦溪特大桥拱肋钢管内混凝土左右幅非对称顶升灌注过程中结构的变形、应力及稳定性进行了分析。计算结果表明：非对称灌注过程中,先灌注侧拱肋下挠量大,两侧拱肋挠度差值随完成灌注的拱肋数量增多而逐渐减小,灌注完成后,横截面对称位置处拱肋竖向挠度对称;整个施工阶段拱肋应力大于横撑应力,尤其是首灌混凝土过程中拱肋应力较大,应重点关注;首灌混凝土完成时结构的稳定安全系数最低,随着混凝土逐步完成灌注,结构的稳定安全系数逐渐增大;结构初始几何缺陷对结构的稳定性不利,应以考虑结构初始几何缺陷的稳定系数来评价结构的安全性。     

钢管混凝土拱桥拱肋接缝错台问题研究

选取拱肋截面为单圆管、哑铃形、桁式的钢管混凝土拱桥各一座,建立有限元模型,分析了钢管拱肋接缝错台对成桥状态下受力性能和截面承载力的影响。研究结果表明:接缝错台对拱肋轴力、竖向变形几乎没有影响,而对拱肋截面弯矩影响较小;错台幅值的增大,会造成钢管混凝土截面承载力逐渐降低,承载力的下降幅度与错台值、钢管面积的变化率基本呈线性相关的关系。在目前规范规定的错台限值情况下,截面弯矩最大变化率不超过1.2%;截面承载力下降幅度不超过4%;目前桥梁施工规范中对接缝错台的限定较为合理。     

钢管混凝土拱桥线形控制技术研究

结合钢管拱肋节段的悬拼,讨论了施工过程中几种线形之间的关系,为施工线形控制提供了依据,在此基础上提出了计算和控制吊装线形的方法。这种方法也可运用于其他同类桥梁结构施工控制。     

基于径向基网络的钢管混凝土拱桥安全性评价方法

以全桥安全性评价为总体目标,在以往桥梁安全性评价方法的基础上,引入人工神经网络理论,并结合层次分析法,提出了基于径向基网络的钢管混凝土拱桥安全性评价方法.从影响钢管混凝土拱桥安全性的承载能力、承重构件损伤以及外观损伤等3个主要方面进行考虑,分别建立RBF神经网络安全性评价模型,采用现场实测数据评价结果作为神经网络训练和检验样本,对神经网络进行学习训练,获取专家的经验知识和直觉思维,建立高度非线性的输入与输出的映射关系.通过仿真得到桥梁承载能力、承重构件损伤、外观损伤以及成桥状态下最终的安全性信息.以武汉市晴川桥为例进行工程实例分析,分析结果表明,该方法较好地反映了钢管混凝土拱桥结构的安全性状况.     

钢管混凝土桁式组合拱桥铝合金试验模型研制

针对天子山钢管混凝土桁式组合拱桥的全桥静动力试验模型的研制,介绍了该模型相关物理量相似比的计算方法和模型结构设计及关键工艺.目前已经完成了全部静动力试验,取得了令人满意的结果.     

钢管混凝土拱桥动力特性分析

结合几座钢管混凝土拱桥的动力测试和有限元动力计算结果，分析了钢管混凝土拱桥的自振频率、振型及阻尼等动力特性，并对结构的动力设计提出建议。     

钢管混凝土拱桥车振性能分析

从结构基频、车辆荷载冲击系数和舒适性等方面对钢管混凝土拱桥的车振性能进行分析。应用统计分析方法研究表明，钢管混凝土拱桥的面内基频约为钢拱桥的1．33倍，同时给出了面内基频的简化计算公式。收集了多座钢管混凝土拱桥的实测冲击系数，与现行各国规范进行了比较分析，并通过对实测数据的回归分析，得出钢管混凝土拱桥冲击系数的简化计算公式，可供钢管混凝土拱桥初步设计时冲击系数估算应用。最后对钢管混凝土拱桥的舒适性评价指标进行了探讨，振动速度和振动加速度等动力参数可以较好地反应出钢管混凝土拱桥在汽车荷载通过时的振动情况与振感。