小矢跨比上承式混凝土连拱拱桥设计方案优化

井田大桥为74m+128m+74 m小矢跨比上承式钢筋混凝土三孔连拱拱桥,采用Midas/Civil软件建立全桥三维有限元模型分析结构在全施工过程中的受力状态,探寻小矢跨比连拱拱桥的合理成拱方案,优化主拱拱圈的拱轴系数与局部构造.结果 表明,缆索拼接方案的拼接界面不能满足小矢跨比拱桥的弯矩需求,挂篮悬浇方案则可以保证结构的整体性、安全性及美观性;增加拱轴系数能减小拱脚负弯矩,增加拱顶正弯矩,对L/4截面的弯矩影响不显著,综合平衡全拱圈正负弯矩,井田大桥主拱圈拱轴系数取2.6;优化拱圈截面形式后,主拱圈最大压应力处于相对均衡水平,且拱顶负弯矩大幅降低,使全桥内力分布更为合理.     

大跨径钢筋混凝土拱桥扣锚索索力优化调整研究

扣锚索系统是上承式预应力混凝土拱桥挂篮悬臂施工过程中最重要的部分,扣锚索系统主要有塔架、扣索、锚索及锚碇组成,扣索、锚索的初拉索力直接影响着拱肋的结构内力及位移变化。本文基于重庆市某钢筋混凝土拱桥扣锚索施工,分析上承式预应力混凝土拱桥扣锚索挂篮悬臂施工过程中扣锚索索力主拱圈安全的影响,采用"零弯矩法"求解初拉索力,以悬臂节点应力为重要控制指标,使悬臂节点逼近零弯矩,通过反复迭代计算出最优初拉索力使主拱圈以轴向受压为主,保证施工过程中主拱圈在悬臂状态下的稳定性。     

结构参数对下承式钢管混凝土拱桥动力特性的影响

为研究结构参数对下承式钢管混凝土拱桥动力特性的影响,以某跨径为2×125 m的下承式钢管混凝土拱桥为例进行分析。采用ANSYS建立该桥模型,计算桥梁前6阶自振频率及相应振型,计算结果表明:该桥型的振动既有单独的面内和单独的面外振动,也有面内和面外的振动耦合。分析主拱圈含钢率、风撑截面积及布置形式、拱肋面内初始挠度、桥面宽度、矢跨比等结构参数对该桥动力特性的影响,分析结果表明:增加主拱圈含钢率、合理设置风撑和适当降低矢跨比能有效提高下承式钢管混凝土拱桥的结构刚度;拱肋面内初始挠度对结构动力性能影响可以忽略不计;桥面过宽会降低结构刚度,需要适当加强结构的横向联系。     

拱轴系数对拱桥静动力性能及地震反应的影响

以一座大跨度钢筋混凝土上承式箱拱桥为对象,在其他参数不变的情况下,对该桥取不同的拱轴系数,首先分析了该桥在恒载作用下主拱圈内力的变化特点,然后讨论了该桥自振频率随拱轴系数的变化,最后采用反应谱法,沿顺桥向、横桥向、竖向同时输入地震反应谱,计算了该桥的地震反应,比较分析了拱轴系数对主拱圈地震内力的影响。     

高温合拢对混凝土拱桥悬臂浇筑法施工的影响及应对措施研究

在大跨度钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑的施工过程中,拱圈在高温合拢后的降温效应会产生较大的附加次内力,对主拱圈的线形及内力都会产生不利影响。为了合理评估并降低这一影响,本文以沙坨特大桥为依托建立施工阶段有限元模型,对不同环境温度进行计算分析,研究合拢后的降温作用对拱圈线形及内力的影响规律。结果表明:控制截面的位移、内力和应力随着降温温差的增加呈线性变化,降温温差越大,位移和应力变化越大。同时提出对合拢口施加反顶力及附加配重的方法,有限元模型分析结果表明该方法对消除温度次内力的影响效果显著。     

烈度地区拱桥地震响应研究

本文以云南省昆明市滇中新区某座5×46上承式钢筋混凝土为研究对象,采用midas civil软件建立其全桥模型,探究了在地震作用下拱桥的地震响应问题,为今后高烈度地区拱桥的设计提供部分工程经验。计算结果表明：高烈度地区的拱桥在地震波作用下的响应较低烈度地区有了极大增强,同静力计算结果相比,主拱圈的弯矩和偏心距变化极大,且随着烈度的增加,偏心距改变结果愈加明显,这对主拱圈的承载能力是一种严峻的挑战。     

行对岔特大桥主拱圈施工方案构思

行对岔特大桥主桥为净跨径205 m的上承式拱桥,为采用平衡转动体系转体施工的大跨径钢筋混凝土箱形拱桥。重点介绍该主拱圈转体施工方案比选和转动体系设计的主要内容,为同类桥梁的设计提供参考。     

考虑预应力的悬臂浇筑拱桥温度荷载效应下主拱圈受力行为研究

以某悬臂浇筑施工拱桥为研究对象,通过建立ANSYS有限元模型,研究温度荷载和预应力荷载耦合作用下拱圈截面应力变化规律。计算结果表明:拱圈截面应力与整体升/降温、顶底板温度差、扣索与混凝土主拱圈温差基本呈正相关关系,同时预应力可有效改善温度应力的分布规律。     

大跨径钢筋混凝土拱桥裂缝产生原因探析

该文简单介绍了净跨径120 m的上承式悬链线箱形钢筋混凝土拱桥的施工方案和支架方案.针对施工过程中主拱圈出现的裂缝,通过对观测数据的统计分析,结合理论计算结果,探析裂缝产生的原因.     

寒流降温对混凝土箱型无铰拱肋标高影响研究

在一座箱型无铰拱桥的加固施工过程中实施监测发现:在突遇20℃的降温条件下,主拱圈出现明显上挠,标高变化值与原计算控制值相差较大。经过分析,采用结构力学法进行温差条件下的相对位移验算,并将温差作用施加到原Midas Civil杆件单元计算模型中,结果显示:考虑温差影响后,计算得到主拱圈位移值与实测变化值较接近,验证温差是位移变化的主要原因。说明寒流降温对拱桥的线型影响显著,应在立模时应予以考虑,以确保安全运营。     

沙坨特大桥施工控制参数敏感性分析

沙坨特大桥是一座采用悬臂浇筑法施工的钢筋混凝土拱桥,其在施工过程中必须要保证主拱圈的变形与应力满足设计要求。为了减小悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥的施工误差,本文利用有限元软件Midas/Civil进行建模计算,通过比较施工过程中各设计参数在成桥状态和最大悬臂状态下主拱圈累计位移差值与截面上下缘累计应力差值,对各设计参数的敏感性进行了分析。结果表明:在悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥的施工过程中,主拱圈混凝土容重、扣锚索索力对成桥状态和最大悬臂状态下主拱圈的位移和应力影响较大,为主要设计参数;主拱圈刚度、扣塔刚度、扣锚索刚度对成桥状态和最大悬臂状态下主拱圈的位移和应力影响较小,为次要设计参数。     

钢管混凝土拱桥温度效应分析

本文通过运用Ansys10.0软件建立三维有限元分析模型,对桁架式中承式钢管混凝土拱桥在整体变温、主拱左右温差、主拱上下温差、主拱斜向温差等温度作用效应进行了分析计算,计算表明桁架式主拱圈内的各个钢管在温度作用下呈现出不同的受力特性,这一现象值得在该类桥梁的设计和施工中引起重视。     

宁德天池大桥主拱施工技术

宁德天池大桥主桥为净跨径204.959 m的上承式钢筋混凝土空腹箱形拱桥,主拱圈采用宽8.0 m、高3.0 m的单箱三室钢筋混凝土箱形断面.简要介绍主拱的主要施工技术,包括节段预制、缆索吊机安装以及施工监测等.     

基于灰色关联理论的下承式外倾钢管拱桥稳定性分析

为分析结构参数对下承式外倾钢管拱桥稳定性的影响，以沙颍河桥为工程背景，利用Midas/Civil有限元软件建立计算模型，分析拱肋厚度、矢跨比、横撑形式、拱肋外倾角度等参数变化对其稳定性的影响，并用灰色关联理论揭示各参数变化对结构稳定性影响的关联程度。结果表明，结构失稳一般表现为面外失稳，矢跨比、拱肋厚度对全桥的稳定性影响较大；当矢跨比处于1/3.5～1/4时，结构的稳定性最高；拱肋厚度超过25 mm后，通过增加拱肋厚度的方式并不能明显提高结构的稳定性；与其他横撑形式相比，“X”形横撑提高结构稳定性效果最佳；增大拱肋外倾角度能在一定程度上提高结构的稳定性，但当拱肋外倾角度超过15°时结构的稳定性开始降低；为提高下承式外倾拱桥的稳定性，可优先选择对拱肋厚度进行优化。本文的研究可为外倾钢管拱桥的设计优化提供参考。     

填料模拟对空腹式无铰拱温度效应的影响分析

采用有限元软件Midas建立拱圈模型(M1)和拱圈-拱上结构联合作用模型(M2),对空腹式无铰拱桥进行仿真模拟,引入联合作用系数K,对比分析2种结构状态下主拱的温度响应。分析结果显示:拱上填料约束了拱桥的变形,改善了应力分布,提高了拱圈的稳定性;温度工况下,拱圈-拱上结构的联合作用效应显著。     

温度变化对钢管混凝土拱桥斜拉扣挂预抬值与主拱圈线形的影响分析

大跨径钢管混凝土拱桥施工过程中的环境温度变化,会影响吊装阶段的节段预抬量控制值,进而对成桥线形控制有显著影响。该文依托某大跨度钢管混凝土拱桥实际工程,建立了结构有限元数值模型,采用多个温差段分析了温度对吊装扣挂预抬高量以及合龙后主拱圈线形的影响规律。结果表明:预抬值需考虑温度变化影响,且不可忽略钢管因温度变化而引起的变形,拱上建筑施工阶段主拱圈挠度变化受温度影响较大,并利用最小二乘法拟合出主拱圈挠度变化与环境变温显式非线性函数关系,拟合值与有限元值吻合较好,实用性强。     

钢拱架裸拱线形及预抬高值迭代算法研究

大跨径拱桥主拱圈施工特别是缆索吊装钢拱架现浇主拱圈施工是一个复杂的过程。为保证施工安全,控制施工精度,需要精确确定钢拱架裸拱线形及其吊装过程扣索的控制索力。以某主跨108m的上承式钢筋混凝土拱桥为例,对缆索吊装钢拱架现测主拱圈的施工过程进行模拟,给出钢拱架裸拱线形及预抬高值的迭代算法及合理的扣索索力,对同类型桥梁仿真计算具有借鉴意义。     

装配式（可调）钢拱架在现浇混凝土拱桥的应用

拱桥跨越深沟峡谷时,由于受地形条件限制,无法采用传统的落地支架施工,采用装配式钢拱架现浇拱圈为拱桥提供了最有效的施工方法。施工过程中拱架的稳定性及变形决定了拱圈施工安全及浇筑质量。现以湖南某上承式钢筋混凝土拱桥为例,阐述装配式钢拱架选型及设计、安装、受力验算、预压及拱架拆除等内容。     

某下承式钢管混凝土拱桥二类稳定分析研究

为研究下承式钢管混凝土拱桥二类稳定性问题,以某下承式钢管混凝土拱桥的方案设计为背景,利用大型分析软件ANSYS建立3个全桥有限元模型,其钢管混凝土材料分别采用统一理论法、组合截面法和双单元法进行模拟;探讨了二类稳定安全系数的评判标准,根据规范提出了二类稳定安全系数的判定计算方法。计算分析结果表明,统一理论法计算值偏大;组合截面法和双单元法能比较真实地模拟钢管混凝土材料,拱桥稳定性分析二者计算结果相近;该下承式钢管混凝土拱桥稳定性有保证。     

日照作用下钢管混凝土构件温度场实测分析

为研究日照作用下钢管混凝土构件截面的温度场,进行了钢管混凝土构件日照作用下的温度场测试,分析了日照作用下截面温度场的分布和变化规律。测试结果表明,日照作用下钢管混凝土构件截面温度场为非均匀场,圆心点的温度变化更多地受到东西向(日照方向)的影响;除圆心点外,截面沿径向的温度变化中,越靠近圆心温度变化越滞后于大气温度;在相同的日照条件下,横放构件的温度变化幅度大于竖立构件;向阳面温度变化大,背阴面温度变化小,横放构件截面最大温差大于竖立构件;截面径向的温差分布可用三次多项式来表示,竖立构件上午截面径向的最大温差和下午截面径向的最大温差相近。