公路钢桥设计回顾(续)

4　钢拱桥4.1　概述对于两岸山峰陡壁水深流急的河谷 ,一般岸边基岩露头 ,岩土强度高 ,最宜修建单跨拱桥。我国大跨单孔石拱桥、钢筋混凝土拱桥比比皆是 ,唯钢拱桥微乎其微 ,即便欧美和日本修建钢桥众多的国家 ,钢拱桥也为数不多。我院在 60年代中期为三线建设的需要设计了跨径 1 80 m的钢肋拱桥填补了这一桥型的空白 ,接着又有了交通部第二公路设计院的钢桁拱桥的设计 ,现两桥相继建成在金沙江上。钢肋拱桥的设计总体上与钢筋混凝土肋拱桥大致相同 ,即荷载通过桥面系传给立柱 ,再由立柱作用于拱肋上 ,拱肋为受力主体 ,最后由拱脚传递到桥台…     

钢管混凝土肋拱桥极限承载力分析

应用极限平衡理论建立了无铰拱肋极限分析的线性规划数学模型，通过实例分析了格构式钢管混凝土肋拱桥拱肋极限状态时的承载能力问题。提出了肋拱桥极限承载能力的理论计算模型，并对肋拱桥的承截潜力分析进行有益探索。     

广州丫髻沙大桥主拱钢管拱安装施工设计

介绍了大距度钢管混凝土拱桥拱肋的安装过程，对拱桥失肋大段拼装，滑移、浮运、提升、合龙及其计算分析过程、监控监测方法、主要施工机具、监测监控仪器等作了说明，阐述了主拱肋中段、边段在特殊条件下合龙的原理，可供以后类似桥梁施工设计参考。     

四川地区钢筋混凝土肋拱桥主要病害检测分析与加固处治对策

通过四川地区钢筋混凝土肋拱桥的病害检测结果,对肋拱桥出现的典型病害采取了有效的加固处治对策,为新建桥梁的设计与施工技术提供科学、客观、合理的改进措施,提高我国钢筋混凝土肋拱桥的设计、建设、养护、维修以及加固技术水平,促进该类桥梁更为广泛、科学地服务于社会。     

斜拉拱桥侧向稳定性分析

以湘潭市湘江四大桥为例,利用ANSYS软件建立了斜拉拱桥的三维空间有限元模型,分析了拱肋刚度、横撑刚度及设置位置和拱肋内倾角等因素对斜拉拱桥侧向稳定的影响,为斜拉拱桥的设计提供参考。     

菱形断面钢管混凝土拱肋创新设计

安徽芜湖市弋江路袁泽桥主桥为中承式钢管混凝土复合拱桥,采用4根钢管组合的菱形断面钢管混凝土拱肋,设计中通过钢管之间增设横联杆、腹板和腹板加劲肋有效解决了拱肋的自身稳定问题,实现了菱形断面钢管混凝土拱肋在拱桥总体受力中的功能。     

钢管混凝土拱桥拱肋截面钢管和砼的内力分配问题

研究钢管砼拱桥任意形状拱肋截面的钢管和砼内力分配问题，利用有限元法得出截面内力，在此基础上推出了钢管和砼的内力分配和应力表达式，可供设计钢管砼拱桥的人员参考。     

中承式无横撑集束钢管混凝土平行肋拱桥

中承式集束钢管混凝土平行肋拱桥，桥道以上无横撑，国内尚不普遍。该文作为“集束钢管混凝土提篮拱桥”研究系列之一，探讨了结构性能、结构参数、设计与实践。拱肋钢管的“无级绳”吊运，桥道横梁“荡提法”安装，具有明显的技术、经济优势，较通常的天线吊装，节省费用50％以上。     

园林中拱桥的景观设计研究

为对园林中拱桥的景观设计提供参考,总结园林中拱桥景观的设计原则(比例协调、尺度恰当;均衡匀称、韵律优美;富于内涵、融于环境)与步骤,并对园林拱桥常见桥型(实腹拱桥、空腹拱桥、刚架拱桥、组合体系拱桥、异型拱桥)的实用性进行分析,以此为基础对哈尔滨香坊公园中的一座景观拱桥进行设计.该桥采用(15+30+15)m三跨连续拱式组合结构,矢跨比为1/5.上部结构横向采用2片拱肋,拱肋横向长度为3.0m,间距3.5m,拱肋之间不设横向联系.下部结构采用钻孔灌注桩加承台形式.栏杆采用竖板加道扶手形式,造型成天鹅形状.经过景观设计后的拱桥,力线明朗,简洁流畅,并与周围环境形成优美、和谐的景观.     

逐级套箍加固大跨钢筋混凝土肋拱桥技术研究

大跨径钢筋混凝土肋拱桥的加固是桥梁加固领域面临的技术难题。该文在剖析逐级套箍法加固钢筋混凝土肋拱桥技术原理的基础上,依托一座主跨80m的某上承式钢筋混凝土肋拱桥加固实体工程,阐述了其加固设计方法和施工技术,采用有限元软件建模计算对比分析了逐级套箍法加固和常规加固在施工阶段的技术效果。     

钢管混凝土缺陷超声波定量检测技术初步研究

参阅国内外钢管混凝土拱桥设计、施工和检测的文献资料，对超声波用于钢管混凝土拱肋脱粘厚度和混凝土空洞尺寸的定量检测技术开展研究，并将其用于实桥拱肋缺陷定量检测，取得初步成果。     

宽幅下承式空间多索面异型系杆拱桥设计关键技术

以外秦淮河大桥为工程背景,采用Midas Civil对该异型拱桥进行仿真模拟,首先探讨了不同主梁刚度、拱肋刚度两个参数条件下的拱桥结构受力性能影响规律;其次考虑异型拱桥结构最不利情况,进行了强度、刚度验算分析;另外计算了桥梁结构前五阶振型及自振频率,分析了其动力特性;最后针对拱肋可能会发生的失稳情况,进行了拱肋稳定性设计分析。结果表明：主梁与拱肋的变形、应力均满足设计要求;在10%~20%范围内改变主梁、拱肋结构刚度对结构受力影响较小,外秦淮河大桥作为城市交通景观桥梁,主梁与拱肋构造设计仍有一定的优化空间;桥梁前5阶的自振频率在0.49~1.25 Hz之间,动力性能较好,为抗震设计提供了参考;该异型拱桥结构具有较好的稳定性能。     

刚架拱桥的新型设计

对轻型刚架拱桥定型图的原肋拱改造为板肋拱,并适当增加配筋,不仅可以提高结构强度,也可同时提高结构刚度,结合龙川东江大桥的改造工程,介绍刚架拱桥的改进设计和施工要点。     

南宁市永和大桥主桥拱肋的施工技术浅析

钢管混凝土拱桥拱肋的施工方法有多种,文章以主跨计算跨径为346.49m的钢管混凝土拱桥——南宁市永和大桥主桥拱肋的施工过程为例,介绍该桥钢管混凝土桁式肋拱桥拱肋钢结构的制作与安装、钢管内混凝土灌注等关键的工序过程。可供其他大跨径钢管混凝土拱桥拱肋施工参考。     

拱肋倾角变化对斜靠式拱桥动力性能的影响

以平顶山市城东河路湛河桥主桥为工程背景,采用有限元软件MIDAS/Civil建立该桥的空间有限元计算模型,分6种设计方案研究了拱肋倾角变化对斜靠式拱桥动力性能的影响。计算结果表明,主拱肋倾角和稳定拱肋倾角的变化都对斜靠式拱桥自振频率影响较大,桥梁低阶自振频率随着拱肋倾角的增大而增大,但主拱肋倾角一旦超过1°后,桥梁第6阶以后的高阶自振频率相反会减小。计算结果可为斜靠式拱桥的设计提供参考。     

大跨度钢管混凝土拱桥吊装过程的优化计算方法

将最优化计算理论引入到拱桥拱肋吊装计算中，采用一阶分析法来确定拱桥的合理施工状态，求出各施工阶段的扣索索力和拱肋吊装高度，模拟了钢管拱肋的拼装过程，有效地解决了千斤顶斜拉扣挂体系调索次数与方法限制的难题。     

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。     

桁架式拱桥拱肋横桥向风荷载计算方法研究

拱桥在面内拥有较大刚度,而在面外结构刚度较低,因此横向风荷载对拱肋作用较为敏感.而桁架式拱桥拱肋形式作为目前大跨径被广泛使用,但《公路桥梁抗风设计规范》[1]并没有提供明确的计算方法.基于前人对桁架式拱桥拱肋横向力系数实验结果,分析探讨规范中给出两种算法(按照桁架形式计算整体的阻力系数;根据杆件计算阻力系数)的适应性与局限.提出了桁架式整体阻力系数与单个杆件计算阻力系数之间的相互转换公式.为桁架式拱桥设计中拱肋横风向风荷载计算提供计算方法.     

高速铁路大跨提篮拱桥的静力刚度及模型试验研究

以一座高速铁路大跨度钢管混凝土提篮拱桥及其全桥模型试验的工程背景，对在分布力，集中力，活载作用下不同吊杆体系及不同拱肋布置方式的拱桥的变形规律进行了研究和比较分析，并且对结构的自振特性进行了研究，探讨了吊杆体系和拱肋布置对拱桥静力刚度和动力性能的影响。结合全桥模型试验评价了提篮式拱桥的刚度，对理论分析的结果进行了验证。     

异形拱桥稳定性及自振特性参数研究

以某异形拱人行天桥为工程背景,采用通用有限元分析软件MIDAS/Civil建立其空间有限元模型,分析拱肋外倾角度、刚度及其与横撑交点位置等参数对异形拱桥稳定性以及自振特性的影响。研究表明,拱肋外倾角度对稳定系数影响显著,但对全桥的整体刚度影响不大;拱肋刚度在设计初期对稳定影响效果显著,到达一定刚度后其影响较小;横撑与拱肋的交点位于拱顶下0.71m时,稳定系数达到最大,但横撑和拱肋交于拱顶更有利于异形拱桥的自振特性,因此在不影响美观和稳定性的前提下应该尽可能把横撑设置于拱肋的最高点,本研究成果可为同类型拱桥的设计和施工提供一定的参考。