大跨径钢管混凝土拱桥稳定性研究

钢管混凝土拱桥在我国得到广泛应用,稳定性问题是制约钢管混凝土拱桥发展的重要因素之一。结合工程实践,采用大型通用有限元分析程序MIDAS／Civil对拱桥稳定性进行了研究分析,对钢管混凝土拱桥拱肋钢管的截面厚度、拱肋内填混凝土强度以及横撑布置形式对拱桥稳定性的影响进行研究。研究表明,拱肋钢管的截面厚度对拱桥稳定性影响较大,“米”字横撑布置形式比较合理。研究内容对提高该桥所采用稳定性措施的经济合理性有一定的借鉴意义。     

拱桥稳定性研究与发展

首先论述了拱桥稳定性的基本概念及分类,综述了拱桥稳定性研究的发展历史和现状,内容包括：拱桥的面内弹性屈曲,面外弹性屈曲,极限承载力,钢管混凝土拱桥稳定性研究等,特别分析了各种数值计算方法在拱结构稳定性分析中的应用,指出拱结构值得注意的研究方向。     

提篮式拱桥拱肋内倾角对横向稳定性的影响

随着拱桥跨度的增加,拱桥的横向稳定问题成为拱桥安全性的重点,而提篮拱与相同跨度直立平行肋拱相比,将大大提高拱桥的稳定性,而得以在大跨径拱桥中使用.本文对菜园坝大桥施工及成桥状态,采用空间杆件(索)单元,研究了线弹性状态及几何非线形的稳定性安全系数,并研究了拱肋内倾角的大小对其稳定性的影响,得到了基于面外稳定性的合理内倾角值,为此类桥梁的设计提供了理论基础.     

大跨度钢管混凝土桁式拱桥非线性稳定性分析

大跨度钢管混凝土拱桥的宽跨比较小,拱肋的横向稳定成为桥梁安全的关键问题。目前对钢管混凝土拱桥的稳定分析主要采用弹性理论,同时选用较大的稳定系数来保证桥梁安全。介绍同时考虑材料非线性和几何非线性的钢管混凝土拱桥稳定性分析方法,并采用该方法对南浦大桥的稳定性进行分析,结果表明几何非线性对该桥稳定性影响较小,而材料非线性对该桥稳定性影响较大。提出在分析钢管混凝土拱桥稳定性同时应考虑几何非线性和材料非线性的结论。     

城市特宽拱桥的空间稳定性分析

在考虑拱桥几何非线性稳定性影响因素基础上,对桥宽与桥跨之比B/L＞1的下承式钢筋混凝土系杆拱桥进行空间稳定性分析、计算,以及时特宽拱桥的稳定性进行讨论,即可提出确保该桥型的稳定性需要注意的问题.     

钢管混凝土拱桥施工稳定性研究

在拱桥桥型中,钢管混凝土拱桥有着明显的技术优势。但随着钢管混凝土拱桥跨径的增大．稳定性成为制约其发展的主要因素之一。根据钢筋混凝土拱桥失稳的力学状态,分析失稳类型,综合考虑几何非线性和材料非线性,运用有限元理论以及双重非线性的方法分析拱桥结构的稳定性．最后结合工程实例,说明非线性理论的重要性。这一研究对于确保施工安全以及成桥状态达到稳定设计水平具有积极的意义。     

提篮式拱桥拱肋内倾角对横向稳定性的影响

随着拱桥跨度的增加，拱桥的横向稳定问题成为拱桥安全性的重点，而提篮拱与相同跨度直立平行肋拱相比，将大大提高拱桥的稳定性，而得以在大跨径拱桥中使用．本文对菜园坝大桥施工及成桥状态，采用空间杆件（索）单元，研究了线弹性状态及几何非线形的稳定性安全系数，并研究了拱肋内倾角的大小对其稳定性的影响，得到了基于面外稳定性的合理内倾角值，为此类桥梁的设计提供了理论基础．     

中承式钢管混凝土拱桥拱肋灌注方案设计及比选研究

以某中承式钢管混凝土拱桥工程为研究背景,运用Midas/civi软件建立拱桥有限元模型,针对三种不同混凝土灌注拱肋弦钢管方案展开了应力、稳定性及自振特性对比分析,得出以下结论:LC60混凝土灌注拱肋弦钢管的应力最小且稳定性最优,同时各振型阶次的频率及特征与其余两种混凝土基本无差异,故该拱桥灌注方案建议选用LC60混凝土;采取增设横撑、增大横撑刚度、改变混凝土弹性模量或密度的方式可有效提升拱桥结构的稳定性;混凝土弹性模量和密度对拱桥结构自振特性影响较小。     

整体温度变化下钢管混凝土拱桥结构效应分析

钢管混凝土拱桥结构在运营阶段的温度效应明显,为分析钢管混凝土拱桥结构的温度效应,以跨径布置为30m+80m+30m的某钢管混凝土拱桥为例,融合了等效时变的温度效应模型和有限元方法,建立精确的空间有限元模型,深入分析了整体温度变化作用下钢管混凝土拱桥的挠度、结构内力和应力以及拱桥稳定性的变化规律。结果表明:整体温度变化对钢管拱桥挠度影响显著,甚至会出现挠度方向的变化;整体温度升高时,钢管轴力增大,混凝土轴力减小,同时钢管和混凝土弯矩方向均发生变化;整体温度变化对钢管混凝土拱桥的稳定性影响较小。     

大跨度钢管混凝土拱桥施工稳定性分析

通过对大跨度中承式钢管混凝土桁式拱桥———南宁永和大桥施工稳定性研究,在分别考虑线弹性和几何非线性及材料非线性的情况下,分析了吊杆横梁及桥面纵梁安装施工的不同阶段拱圈稳定性变化。研究中将非线性稳定分析结果与线弹性稳定分析结果进行比较,并结合其他研究人员的研究成果进行分析,发现非线性对钢管混凝土拱桥稳定性的影响与拱桥的跨度、加载的方式等因素有关。     

哑铃型截面钢管混凝土拱桥动力特性和稳定性研究

以云南木高金沙江大桥为工程背景,采用有限元方法对哑铃型截面钢管混凝土拱桥的动力特性和稳定性进行了研究,分析了横撑布置形式、矢跨比等结构参数对该桥结构动力特性和稳定性的影响规律。计算结果表明：不同横撑布置形式下拱桥屈曲模态前3阶均为面外失稳,第4阶出现面内失稳,说明面外失稳是哑铃型截面拱桥的主要失稳形式;临近拱脚处设置为“K”撑和“米”撑的拱桥稳定系数分别比设置为一撑的拱桥安全系数增加57%和78%,说明改变横撑布置形式对于提升拱桥的整体稳定性有显著影响;矢跨比≤0.3时,拱桥稳定系数随着矢跨比增大而呈线性增加,矢跨比>0.3时,拱桥的稳定系数增加不明显,因此建议木高金沙江大桥的矢跨比为0.2～0.3较为合理。研究结果丰富了钢管混凝土拱桥动力特性的研究内容,可为哑铃型截面拱桥的设计与施工提供借鉴参考。     

脱空对钢管混凝土拱桥受力的影响分析

脱空对钢管混凝土拱桥受力特性的影响与拱桥的脱空率、含钢率、桁高等参数有关。采用有限元分析方法对脱空状态下的钢管混凝土拱桥状态进行了具体分析,得到脱空对不同拱桥参数如刚度、稳定性及动力特性等的影响结果,为今后钢管混凝土拱桥的设计提供一定的理论参考。     

大跨度拱桥施工阶段的有限元数值分析

随着施工技术的发展，拱桥的施工安全性是大跨度拱桥设计中的一个关键问题。采用大型有限元分析程序ANSYS对大跨度拱桥施工过程中拱架、拱肋的静力及稳定性进行了分析计算，为大跨度拱桥的施工安全提供了理论依据。     

脱空对钢管混凝土拱桥整体稳定性影响分析

钢管混凝土拱桥由于可以很好地发挥钢材和混凝土的优势,在我国现代桥梁的发展中占居十分重要的位置,但是钢管混凝土拱桥在施工及运营过程中经常出现脱空问题。首先讨论产生脱空的原因,然后建立了空间有限元模型,讨论脱空对钢筋混凝土拱桥整体稳定性的影响,分析结果表明：钢管与混凝土的脱空会降低钢管混凝土拱桥的整体稳定性,随着脱空范围的不断增加,钢管混凝土拱桥的稳定系数不断降低。当脱空长度为拱肋长度的1/2时,全桥布载、半桥布载与半侧布载情况下拱桥的稳定安全系数分别降低了14％、18％、23％。钢管混凝土中的脱空问题应引起足够重视。     

钢管混凝土拱桥结构静动力及稳定性有限元分析

针对钢管混凝土拱桥的空间受力特点和研究现状,对钢管混凝土拱桥的结构静动力进行分析研究,建立了相应的有限元分析模型,分析了钢管混凝土拱桥的结构静力、动力特性及稳定性,并就行人舒适性问题进行了探讨。     

异形无横撑钢拱桥横向稳定性分析

以范县某异形拱桥无横撑钢拱桥为工程背景,依据弹性稳定分析理论,利用Midas Civil建立空间有限元模型,通过恒载、风荷载等工况组合作用下的桥梁稳定性分析来探究大跨度钢异形拱桥的主要失稳模态,并将恒载、风荷载对桥梁稳定性的影响进行对比分析,验算结构的最不利状态。     

横撑对钢管混凝土拱桥力学性能的影响分析

分析主拱肋上不同位置横撑对钢管混凝土拱桥力学性能的影响,利用有限元法分别计算不同横撑布置方式对钢管混凝土拱桥静力、动力和稳定性的影响,得出一些相关结论,为钢管混凝拱桥的研究和设计提供参考。     

中承式拱桥横向屈曲临界荷载实用计算

本文在已有对上承式与下承式拱桥稳定性研究基础上，利用能量原理方法提出了中承式拱桥在使用阶段横向整体失稳临界荷载实用计算式，并分析了行车道梁立面位置对其稳定性的影响。     

拱桥稳定分析的规范方法与建议

通过对国内外规范中拱桥稳定性计算机方法的比较分析，以及对拱桥稳定性分析的历史回顾与现状分析研究，对拱的稳定性研究方向提出了建议，以期建立一个能为广大桥梁工程师接受的实用公式。     

钢管混凝土拱桥的稳定分析

本文以滨海大道某钢管混凝土拱桥为背景,建立空间有限元模型,通过桥梁稳定系数的求解,对全桥稳定性进行分析;对钢管混凝土拱桥横撑的不同设置形式、刚度和拱肋刚度对稳定的影响进行对比分析,给出钢管混凝土拱桥横撑的设置要点。