沪杭客运专线跨沪杭高速公路桥式方案研究

沪杭客运专线是沪昆客运专线的重要组成部分,在与沪杭高速公路斜交处拟以桥梁形式上跨该高速公路,综述了沪杭客运专线桥梁的桥式方案比选及结构体系研究。方案构思时选取了上承式拱桥、连续刚构、连续梁拱、V构4种桥式方案。由于上承式拱桥刚度大、行车条件优良,采用转体施工,施工期间对高速公路行车影响小,因此确定采用上承式拱桥方案。上承式拱桥结构可采用拱梁分离体系与拱梁固结体系,对2种结构体系的成桥过程及结构受力进行分析,分析结果表明:拱梁固结体系构造相对复杂,但结构受力更合理,施工更方便,优势较明显,因此该工程上承式拱桥确定采用拱梁固结体系。     

基于钢管混凝土拱桥检测结果的主拱肋病害评估

为探讨钢管混凝土拱桥核心受力部位主拱肋病害(钢管中混凝土发生空洞,脱粘等)的评估及加固方法,以某既有钢管混凝土拱桥(上承式有推力无铰拱桥,净跨160 m)为背景,通过敲击法和超声法相结合对钢管拱混凝土密实度进行检测,通过动、静载试验对桥梁整体结构受力性能进行测试.基于实测结构受力行为,利用有限元软件对主拱肋钢管混凝土不同状态下的应力进行分析,以此为参照,对主拱肋病害进行评估分析.评估结果表明,主拱肋的主要病害为钢管混凝土的脱粘而产生的混凝土局部受力截面削弱,主拱肋跨中截面应力校验系数的异常偏大仅为结构局部病害.基于评估结果提出以压浆的方式进行拱肋加固,加固后的结构整体受力能满足设计荷载要求.     

刚架拱桥加固技术探讨

针对刚架拱桥的结构特点,分析了某多孔刚架拱桥的病害及其成因,提出了整体化桥面加固方案和施工工艺.建立了4孔刚架拱桥空间模型,分析了结构各施工阶段的受力特性,并将加固后的桥梁特性与原结构进行对比,加固后桥梁的受力性能得到了明显改善.     

内倾副拱对复式钢箱中承式拱桥的受力影响分析

该文基于复式钢箱拱桥(外倾拱为主拱、内倾拱为副拱)应用非常少的现状,以建成的某复式钢箱中承式拱桥为工程背景,探讨复式钢箱拱受力特点,评判内倾副拱对复式钢箱中承式拱桥的受力影响。通过Midas建立施工全过程杆系有限元分析模型,以成桥主拱索力保持一致为基准,开展成桥状态、运营状态受力对比分析。分析结果表明:内倾副拱对复式钢箱中承式拱桥受力影响较小,同时削弱了结构整体可靠性,造成浪费,复式钢箱拱设计方案除满足桥梁美学要求外,并未继承内倾拱桥刚度大、稳定性能好的优点,也没有弥补外倾拱空间受力的不足,在经济性上不可取,在结构受力上也不合理,同时鉴于复式钢箱拱桥应用少,开展相关设计理论研究迫在眉睫。     

中承式集束钢管混凝土拱桥的加固设计研究

针对某中承式集束钢管混凝土拱桥的维修加固,结合桥梁病害检测和数值仿真结果,提出了3种桥面系改造加固方案。多方比选的研究结果表明,若不考虑管芯混凝土收缩,拱肋应力偏小,而管芯混凝土压应力偏大,拉应力偏小;采用支架灌注的方法可减小拱肋应力,但会增大管芯混凝土压应力,减小管芯混凝土拉应力;方案2通过将桥面系更换为钢纵、横梁格构体系、更换吊杆可有效改善原拱桥结构受力,提高了结构承载能力。本研究可为同类桥梁加固改造设计提供参考。     

上承式空间曲面连拱桥施工监控方法

拱桥具有特殊的线条美感,拱桥在城市桥梁中占有很大的比重,跨域能力及外观效果均能满足城市景观的需要。上承式拱桥的特点是拱肋决定拱上建筑,从结构受力安全和结构线形两方面均需要过程控制,施工监控是必不可少的一项内容,通过施工前模拟,将桥梁施工过程中的各种荷载、结构内力、后期横载充分考虑进行分析计算,提供相应的施工数据,施工过程中通过对坐标、高程、应力、应变的测量进行监控,保证施工过程安全并最终满足设计要求。     

空腹式钢筋混凝土箱形拱桥的加固设计

钢筋混凝土箱形拱桥作为一种跨越能力较强的桥型,在山区被广泛使用,尤其是在跨越深沟峡谷地形时其优势更为明显,施工方法多为分段预制吊装、搭架现浇、转体施工等。当主孔在100m左右跨径时,拱上建筑设计为带实腹段的空腹拱形式占了一定的比例,腹拱之上用圬工材料进行回填。此种桥型因为其自身受力特点、施工、养护等因素如果先期施工阶段没有控制好,在后期运营阶段部分桥梁出现了一定程度的病害;就国道318线二郎山~康定路段的一座类似拱桥对其进行了病害分析,并对其承载能力进行了计算评估,提出了具有针对性的加固设计方案,可为类似的桥梁维修加固提供一定的借鉴。     

中承式钢管混凝土拱桥新增吊杆法加固技术研究

吊杆是中承式钢管混凝土拱桥重要的组成部分和受力构件,其可靠程度直接影响结构的使用性和安全性。由于在运营过程中长期受到自然条件和人为因素的影响,拱桥吊杆出现了不同程度的损伤,使其加固工作备受关注。针对更换吊杆法普遍存在的破坏结构局部受力的问题,介绍了一种主动加固吊杆的方法——新增吊杆法。并以玉带桥吊杆加固为工程背景,介绍了新增吊杆的布置及构造,对全桥进行三维数值仿真分析,比较了吊杆加固前后拱肋内力、吊杆内力和拱桥稳定性的变化情况,并通过施工过程控制对新增吊杆内力和桥面线形进行监控。结果表明:新增吊杆法可大幅减小既有吊杆的应力水平,但对拱肋受力和拱桥稳定性影响不大;加固过程中新增吊杆拉力实测值与计算值符合较好,桥面高程变化最大未超过6mm,是一种安全、可行的吊杆加固方法。     

V型刚构连续梁组合拱桥拱肋混凝土灌注顺序仿真分析研究

V型刚构连续梁组合拱桥是充分将钢管混凝土拱桥和V型刚构桥的各自造型、美观、受力等优点融合一体的一种新型桥梁结构形式。不同的拱肋混凝土顶升灌注施工顺序,对主拱肋钢管应力和变形会产生不同的影响。通过V形刚构加拱组合结构拱肋混凝土采用上述两种顶升灌注施工顺序进行仿真模拟分析,主要目的是研究两种拱肋混凝土顶升灌注对V型刚构连续梁组合拱桥主拱肋应力和变形的影响。     

拱桥加固中桥面系及附属设施拆除施工技术

某桥已运行26年,结构形式为刚架拱桥。加固中需对桥面系及部分弦杆及斜撑进行拆除重建、保留加固原拱片、新增拱片等工作。上部结构拆除是控制本项工程的重点和难点,在拆除时应从拱顶向拱脚顺序分块对称拆除,以缓解原拱片压力释放。本文主要结合该桥加固施工,谈谈桥梁加固中桥面系及附属设施拆除施工技术。     

钢管混凝土拉索拱桥桥型结构特性分析

钢管混凝土拉索拱桥是在"桁式组合拱桥"的基础上将钢管混凝土拱桥、桁架拱桥、斜拉桥的技术特点综合起来,扬长避短,而构思出的一种新桥型。通过对全桥在恒载作用下变形和内力的分析研究,得出了该桥型的基本特点是以钢管混凝土拱肋受力为主的结构体系。     

斜拉拱桥结构的建模与静力分析

斜拉拱桥是的一种新型组合桥梁。基于ANSYS有限元软件，以湘潭市湘江四大桥为工程背景，建立了斜拉拱桥结构的平面有限元模型。首次用ANSYS得到了影响线和包络图，根据包络图确定了最不利活载的加载位置，按照弯矩影响线进行布载，对几个典型工况的受力情进行了分析。结果表明斜拉拱桥受力合理。     

上承式梁拱组合体系桥受力性能研究

上承式梁拱组合体系桥是上承式拱桥和连续梁组合受力的一种桥梁形式,有经济性能好、承载能力大、结构轻盈等特点.通过采用预应力筋来平衡拱脚的推力,发挥了拱梁混凝土和预应力钢筋各自的特点,比较适合在软土地基上修筑.经对青岛创业大道桥的分析,得出了设计参数和桥梁在静力荷载下的受力性能的关系,同时分析了上部结构与下部基础协调作用对...     

连续刚架拱桥地震响应分析

采用时程分析法对连续刚架拱桥在纵向、纵 竖向、三维激励作用下的响应特性进行计算,讨论三角刚架刚度对主、边拱地震响应的影响,对主拱与下承式拱桥的地震响应特性进行对比分析。结果表明边拱系杆是连续刚架拱桥在地震激励作用下的薄弱环节,三角刚架刚度对主、边拱地震响应有较大影响。     

波形钢腹板混凝土拱桥新桥型构思

介绍了波形钢腹板在桥梁结构中的应用发展概况和国外大跨度混凝土拱桥最新的研究进展,提出了波形钢腹板混凝土拱桥新型桥梁结构,并以重庆万州长江大桥为原型进行了试设计,对试设计初步成果进行了介绍。分析结果表明,这种新桥型在减轻拱圈自重、方便施工、缩短工期等方面具有相当的优越性,为混凝土拱桥向大跨径发展提供了一个新的思路。     

大跨径斜拉拱桥结构受力的敏感性分析

斜拉拱桥是一种多变量结构体系,各设计参数影响结构受力且参数的不同取值对结构的安全性影响存在较大差异。湘潭市湘江四大桥主桥(120 400 120)m斜拉钢管混凝土飞燕式拱桥的参数敏感性分析结果表明,主拱轴线偏差、钢管内混凝土的收缩徐变等对结构的影响较大。     

大跨度中承式钢箱桁架拱桥抗震体系研究北大核心

为研究大跨度中承式钢箱桁架拱桥合理抗震体系,以某主跨519 m的中承式钢箱桁架拱桥为背景,采用MIDAS软件建立全桥有限元模型,分析桥梁自振特性、非线性时程地震响应,对比采用拉索减震支座前、后2种抗震支承体系下的桥梁地震响应,并对拉索减震支座的自由程进行参数分析。结果表明:对于大跨度中承式拱桥,抗震体系设计应重点关注桥梁支座反力;由于主梁从主拱肋间穿过,降低了桥梁的抗扭刚度;采用拉索减震支座前、后,拱脚内力变化不大,桥梁支座横向水平力最大值由3027 kN降至915 kN,桥梁顺、横桥向位移响应也得到明显改善;该桥合理拉索自由程为5 cm。     

桥道系结构形式对中承式钢管混凝土拱桥受力影响分析

在分析中承式钢管混凝土拱桥常用桥道系结构形式特点的基础上,首次提出一种新型的桥道系结构形式———简支连续组合桥道系,并运用大型结构有限元分析软件MSC Nastran进行数值仿真计算,研究不同桥道系结构形式对桥梁结构静、动力特征的影响。通过对比分析发现:不同桥道系结构形式对钢管混凝土拱肋的受力性能、结构的整体稳定性及动力性能的影响没有显著差异;简支连续组合桥道系较好地继承了简支和连续桥道系的优点,是中承式钢管混凝土拱桥的合理桥道系结构形式。     

基于振动分析的混凝土刚架拱桥典型病害研究

针对刚架拱桥出现的病害,建立典型混凝土刚架拱桥空间结构有限元模型,分析其动力特性和结构损伤之间的关系,重点研究横向联系体系对动力特性的影响。进行基于环境激励的刚架拱桥模态试验和振动响应测试,并与有限元分析结果进行了比较。分析结果表明,刚架拱桥桥面1阶扭转振型的自振频率对横向联系体系的约束作用非常敏感,可作为反映刚架拱桥结构损伤的特征参数。     

无背索斜拉拱桥桥型方案设计

结合广西梧州的人文、地理、经济、文化等方面的特色和城市桥梁对景观的要求,构思出造型独特、景观优美的无背索斜拉拱桥方案。该方案将一般斜拉拱桥的主塔改为倾斜,单面设置拉索,形成无背索斜拉-拱组合体系。详细介绍该桥型的结构构造,并为了解结构体系的受力特点,对该桥型进行空间有限元分析。结果表明,结构内力分配合理。另外,探讨了斜塔倾角的变化对主拱内力的影响,得到了主拱内力随倾角变化的分布规律,并通过分析得出,斜塔倾角为60°左右较为合适。