一种新的拱桥结构形式——无桥台拱桥

传统的拱桥需要巨型桥台来抵抗主拱圈水平推力及路堤土压力,对地基的要求高,建造巨型桥台在工程应用中有很多不利因素,该文提出一种新的拱桥结构形式———无桥台拱桥,并对无桥台拱桥的具体结构形式及力学特点进行了初步分析。     

轻台抗位移铰扁壳桥

一、问题的提出 有推力桥跨结构对于节省钢材仍是有效的型式之一,但它要求地基有较高的承载能力及上部构造有较大的建筑高度,这是个矛盾。国内自一九五九年来陆续在各省、区普遍修建了轻台拱桥,对解决这个矛盾有一定的成效,但由于拱的抗位移能力较低,所以一些轻台拱桥当桥台位移到某一程度时导致拱圈开裂,尤其是矢跨比坦于1/10的拱圈开裂更为严重。遇到建筑高度较小、地基承载能力较低的情况时,仍往往有赖于梁式结构。     

马蹄河特大桥主桥总体设计

马蹄河特大桥位于贵州沿德高速公路跨马蹄河峡谷处,跨越深切山谷,两岸地质条件较好,桥面距河面高达180m。结合桥位地形、地质,对不同桥型方案进行对比,最终确定悬浇拱桥设计方案。主桥为上承式钢筋混凝土箱形拱桥,桥跨布置为2×30m预制T梁+净跨180m主拱(15×13m空心板)+2×30m预制T梁。上部结构由垫梁、拱上立柱、盖梁、简支空心板组成。主拱圈为单箱双室结构,采用挂篮悬臂浇筑法施工。交界墩为空心薄壁墩,两岸桥台均为重力式桥台。采用空间有限元程序MIDAS Civil进行结构静、动力分析,结果表明结构安全可靠。     

无铰拱桥桥台角变位对拱圈内力影响程度的探讨

在软土地基上建造无铰拱桥，拱圈产生裂缝现象比较普通，本文利用现有的成熟的计算方法，对桥台角变位而引起拱圈内力变化程度进行探讨。     

无铰拱桥桥台角度位对拱圈内力影响程度的探讨

在软土地基上建造无铰拱桥，拱圈产生裂缝现象比较普通，本利用现有的成熟的计算方法，对桥台角位而引起拱圈内力变化程度进行探讨。     

北川新县城禹王桥设计与施工

北川新县城禹王桥为(56.1+72.0+56.1)m三孔钢筋混凝土箱形连拱桥(为风雨廊桥),桥梁上部采用传统羌族风情的钢筋混凝土框架建筑,边孔1层,中孔2层;主拱圈采用三室箱形截面,拱上四柱排架式立柱与建筑立柱对应,腹板与立柱对应(相交处设横隔板);桥面板采用现浇梁板,分跨处设缝断开,两端与碉楼连接处也断开;桥梁下部采用混凝土实体墩台、承台、群桩。主拱圈采用支架分段不分层现浇;施工期间边孔拱圈与桥台连接处设临时铰;桥墩采用施工期间推力墩形式,可单孔施工,单孔落架。     

拱桥内衬法加固受力分析

拱桥内衬法加固的原理就是增大截面法,在拱桥的主拱圈的拱腹以及两侧新加一层钢筋混凝土拱板,与原拱圈形成复合主拱圈,通过复合拱圈的联合作用来共同承受荷载,从而增大拱圈的刚度和强度,提高承载能力。为研究内衬法加固受力分析,运用MIDAS/CIVIL有限元软件建立加固计算仿真模型,分析比较不同内衬厚度下拱圈控制截面的承载能力。     

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。     

钢管拱桥落梁法施工钢箱梁的优化控制研究

为了解决钢管拱桥施工中的钢箱梁落梁问题,建立了梁-拱-索三控方法的优化模型,以主拱圈和主梁的线形状态以及吊杆索力三者与设计值相对误差之和为目标函数,钢箱梁顶升高度为设计变量,在施工阶段采用坐标轮换法和抛物线法进行求解,基于落梁法施工原理,以越南钢管拱桥-龙桥为工程实例,采用梁-拱-索三控方法对其落梁法施工控制进行优化研究,结果表明:主拱圈和钢箱梁的线形、应力的实测值与理论值变化趋势一致,主拱圈和钢箱梁的位移最大误差分别为18mm和23mm,最大应力分别为-127.60 MPa和-33.39 MPa,吊杆力误差均在10%以内,吊索索力分布均匀合理,采用梁-拱-索三控法优化后落梁法施工的钢管拱桥成桥内力、线形和索力具有较高的精度,满足规范要求,能够很好地应用在钢管拱桥施工中,可为同类型桥梁的高效施工提供借鉴和参考。     

钢管桁架结构在拱桥设计中的应用

钢管桁架结构在公共建筑中应用广泛,而在桥梁结构中应用极少。笔者介绍了一座主跨80m的全钢管桁架拱桥的总体设计,该桥拱圈由主拱圈、上拱圈、下拱圈三道拱圈组成,是介于上承式和中承式之间的拱桥结构,桁架杆件全部采用圆钢管结构,造型独特、结构新颖,为钢管桁架结构在拱桥中的应用开辟了新思路。     

斜拉拱桥动力特性分析

斜拉拱桥是一种新型组合桥梁,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,对其振动频率及振型进行了分析,并讨论了主要结构参数对振动频率的影响,为斜拉拱桥的设计提供参考。     

斜拉拱组合桥与普通拱桥受力性能对比

分析了斜拉拱组合桥的结构受力特征以及与普通拱桥的差别.以我国正在建设的主跨为400 m的斜拉拱组合桥梁--湘江四大桥为例,利用大型有限元分析软件ANSYS,建立了斜拉拱组合桥的三维空间有限元模型,对桥梁振动频率及振型进行了分析,通过与普通拱桥的分析和对比,重点研究了斜拉索对钢管拱组合桥的静、动力特征的影响,对比分析了两种拱桥型式,相同位置影响线的差异.最后总结了斜拉拱组合桥的静、动力特征,得到了一些有益的结论,为这一新颖桥型的方案选取和设计提供参考.     

在役双曲拱桥的加固方法

基于钢筋混凝土双曲拱桥建设年代久远,出现病害越来越多的情况,对拱座基础比较牢固．只是主拱圈不能满足现行交通及重车通行的钢筋混凝土双曲拱桥,结合实例进行结构受力分析,采取加固改造处理措施．提高主拱圈承载能力,使之继续发挥社会和经济效益。     

双曲拱桥复合套拱加固方法及应用

针对传统双曲拱桥加固存在的新旧混凝土结合受力不明、施工平台搭设复杂等问题,在双曲拱桥下部结构安全储备充足、需更换拱上填料的条件下,提出双曲拱桥复合套拱加固方法,即在原拱圈上新增拱肋、横系梁及加厚拱板,形成框架式受力结构,实现双曲拱桥加固。应用时,首先封闭桥面交通,拆除旧桥面及附属设施、旧拱上填料;其次在裸露的主拱圈上增设主拱肋及横系梁,根据配重需要设置拱背加厚区;然后在主拱圈及新增结构上浇筑轻质拱上填料;最后进行桥面系及附属设施施工。该方法无需拱下支架,对桥下交通影响小,安全性高,不改变桥梁外观,尤其适用于文物桥梁维修改造。在南京长江大桥双曲拱桥S56跨涉铁工程中应用该技术,有效提高了结构承载力和整体性,工期缩短约67%,综合成本降低约26%。     

丹河大桥拱圈与拱架共同作用研究

本文依托世界最大跨径石拱桥——丹河大桥的课题研究,通过对大桥主拱圈与拱架在分步砌筑过程中的受力分析、模型试验以及实桥测试的对比研究,找到了拱圈与拱架共同作用的试验与理论依据,发现了拱脚高应力区,为大跨径石拱桥的设计、施工与控制提供了科学依据。     

两种钢管混凝土实体拱桥力学性能的对比分析

进行钢管混凝土实体(哑铃形和单圆管)拱桥的力学性能的有限元分析和对比,并研究拱肋横撑对两种实体拱桥的动力性能和稳定性能的影响。研究表明,对钢管混凝土实体拱桥进行整体设计时,应主要从静力方面考虑拱肋刚度的选取,哑铃形的静力性能优于单圆管;拱肋横撑的数量和形式主要影响结构整体横向刚度,"K"形横撑对面外动力性能的影响要大得多;从稳定性方面考虑,单圆管优于哑铃形。     

下穿铁路运行条件下双曲拱桥加固优化设计

南京长江大桥是长江上第一座由我国自行设计和建造的双层式公铁两用特大桥梁,是不可移动的文物。其公路桥与两侧桥台相接的引桥采用双曲拱桥,其中南岸引桥第56孔跨越老沪宁铁路线。经过近50年的运营,双曲拱桥的耐久性病害非常严重。施工图加固设计阶段拱下加固方案采用主拱圈下缘拱肋外包薄层混凝土为主要措施的增大截面加固法。涉铁孔双曲拱桥项目实施期间需保证铁路线正常运营,主拱圈加固实施难度很大。根据项目实际条件,结合结构计算分析,对56孔主拱圈创新性地采用拱背增大主拱圈截面,既提高了主体结构的承载能力,又保证了桥下铁路线的总体正常运营,达到了理想的加固效果。     

拱梁组合体系桥梁的拱梁相对刚度分析

介绍3座不同承载面、不同加劲梁及拱圈形式的拱梁组合体系桥梁的设计实例,并对这3座桥梁中拱和梁的相对刚度进行参数分析,探讨拱梁相对刚度对全桥结构受力的影响.     

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋吊装过程的仿真计算

在大跨度钢管混凝土拱桥施工中,大部分采用无支架缆索吊装斜拉扣挂施工方法,因此确定扣索索力和预抬高量是保证拱肋吊装的施工质量和安全的重要措施。采用基于前进分析的有限元法能方便有效地确定拱肋吊装过程中的扣索索力和预抬高量,并能使扣索索力一次性张拉到位,最后用示例证实本方法的正确性。     

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。