多拱肋蝶形拱桥的稳定及其影响因素研究

多拱肋蝶形拱桥由于拱肋的异化导致结构的受力异常复杂且空间效应明显,拱肋的外倾角、矢跨比、含钢率等各种设计参数均会对该桥型的空间稳定性产生不同程度的影响。以太原市南中环主桥为背景,采用不同的方法对钢管混凝土拱肋进行模拟,并建立全桥空间有限元模型,深入研究了多拱肋蝶形钢管混凝土拱桥的空间稳定性及其影响因素,结果表明:主副拱肋的外倾角对结构稳定性的影响并不明显;存在一个理想的矢跨比值,使得结构的稳定系数最大,结构最为稳定;拱肋的初始缺陷会降低结构的整体稳定性;拱肋刚度的计算方法对稳定系数的影响也较大;增大拱顶附近截面的含钢率有利于增强结构的整体稳定性;拉杆等构件的刚度对结构的稳定性也存在着规律性的影响。     

大跨径钢箱提篮拱桥空间稳定性分析

随着提篮拱桥跨径的增加,其空间稳定性问题愈发突出,为对大跨径提篮拱桥稳定性以及各稳定性影响因素进行分析,可采用线性屈曲和非线性屈曲2种方法。重庆朝阳复建桥为主跨274 m的中承式钢箱提篮拱桥,通过建立空间有限元模型对结构线弹性稳定及几何非线性稳定进行分析表明:考虑几何非线性因素后结构的1阶稳定系数显著减小,几何非线性对结构稳定性影响显著。对影响结构整体稳定性的因素进行计算分析表明:拱肋内倾角变化对稳定性影响较大,提篮拱内倾角增大,结构的1阶稳定系数增加,但过大的内倾角将导致拱肋扭转失稳;随着矢跨比(宽跨比)的增加,结构的1阶稳定系数增大(减小);横撑、吊杆布置形式对结构稳定性影响较小。     

跨铁路转体钢箱梁支点横梁及预拱度的设置

以雄楚大街快速路跨铁路高架桥(28+68.5+63.5)m转体施工连续钢箱梁为例,分析了中支点外挑横梁的设置方式对主梁结构效应及抗倾覆稳定性的影响,以及转体阶段预拱度设置方式对施工及成桥状态结构行为的影响。结果表明,外挑横梁对提高钢箱梁抗倾覆稳定性及改善结构受力较为有利,转体完成后施加上顶力合龙可减小预拱值,并改善一期恒载作用下的结构受力状况。     

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。     

开口薄壁箱半跨转体拱桥施工阶段受力性能研究

以恩施州平地坝转体拱桥为背景,以处于脱离支架状态的半跨转动体系为分析对象,运用有限元软件ANSYS建立了空间有限元分析模型,对结构进行静力分析,从拱肋线形,拉索索力,关键部位应力及整体稳定安全系数几个方面对结构的受力性能进行了研究.     

钢管混凝土拱桥整体吊装法施工的静力分析及稳定性研究

南昌生米大桥在国内首次采用大型门式膺架进行整体吊装法架设拱肋,两侧的拱肋都合龙后再安装风撑,因此拱肋在架设期间考虑侧向风荷载时的静力性能和稳定性是十分值得分析的。利用大型有限元程序ANSYS,对拱肋架设中的最不利施工状态进行静力分析和稳定性分析,给出最不利施工状态下拱肋的最大位移值和稳定安全系数及相应的失稳模态,讨论竖向吊索的根数和固定方式对结构变形和稳定性的影响,得出的有益的结论,可为类似的工程问题提供参考。     

开口薄壁箱半跨转体拱桥施工阶段受力性能研究

以恩施州平地坝转体拱桥为背景，以处于脱离支架状态的半跨转动体系为分析对象，运用有限元软件ANSYS建立了空间有限元分析模型，对结构进行静力分析，从拱肋线形，拉索索力，关键部位应力及整体稳定安全系数几个方面对结构的受力性能进行了研究。     

飘带形提篮拱桥稳定性影响因素研究

首先简要概述了拱桥稳定性理论的研究进展,然后以飘带形提篮拱桥为例,采用有限单元法针对不同吊杆间距、矢跨比、拱梁区刚度、拱肋横向倾角及吊杆力等影响因素对结构稳定性的影响进行了分析计算,得出该类桥型结构的相关参数对结构稳定性的影响规律,对同类拱桥的设计和施工有重要的借鉴意义。     

滹沱河特大桥主拱肋竖转施工监控

在滹沱河特大桥主拱肋竖向转体过程中,对各个结构的重点部位进行了施工现场监控,为竖向转体施工提供精确、科学的参数,从而确保了主拱肋竖向转体的安全。     

沪通长江大桥专用航道桥上部结构架设关键技术

沪通长江大桥天生港专用航道桥为主跨336 m的刚性梁柔性拱桥,是世界上最大的公铁两用钢桁梁柔性拱桥,采用"先梁后拱,主梁斜拉扣挂、主拱梁上竖向转体施工"施工工艺。介绍了该桥上部结构架设工艺,针对施工过程中的重难点详细分析托旁托架设计与施工、三桁高差、中跨合龙、拱肋梁上拼装、拱肋竖向转体等关键技术。     

外倾单肋下承式异形钢拱桥静力参数敏感性分析

为提高外倾单肋下承式异形钢拱桥的施工精度,对桥梁施工过程进行预控和参数误差识别,以某人行钢拱桥为背景,采用有限元计算程序Midas/Civil建立三维空间有限元模型,考虑结构重度、初拉力、整体刚度、温度等参数变化的影响,进行各参数敏感性分析,以得出各参数对成桥阶段的桥梁线形、内力及索力的影响规律。分析结果表明:重度和整体温度作用为结构变形与内力的敏感参数;重度增加时,拱肋y方向位移最大增量为1.84 mm,左拱脚下缘应力增量最大(-83.44 MPa),拉索索力增量最大值为5.6kN。整体升温时,拱肋与主梁跨中位置z方向位移增量分别为32.7和62.3mm,拱肋与主梁应力增量最大值分别为-97.9和-30.7 MPa;初拉力增加时,主梁z方向上变形增量及内力增量分别为5.91mm和-1.88 MPa,成桥索力增量最大为11.4kN。     

沪苏通长江公铁大桥大跨柔性拱拼装与竖转过程分析

沪苏通长江公铁大桥天生港专用航道桥为主跨336 m的钢桁梁柔性拱桥,拱肋在钢桁梁上组拼成半拱,利用扣塔竖向转体,单边拱竖转重量约1400 t.为选择合适的拱肋拼装和竖转施工控制措施及参数,采用M IDAS Civil软件建立有限元模型,计算3种不同拱肋拼装施工控制措施下钢桁梁的应力和变形,并分析拱肋竖转过程中拱肋受力、...     

某异型系杆拱桥空间力学特性分析

为研究斜吊杆异型系杆拱桥的空间力学特性,以某异型系杆拱桥为研究对象,采用MIDAS Civil建立该桥空间有限元模型,分析其在施工和使用阶段的静、动力特性及结构稳定性.分析结果表明:该桥斜吊杆附加应力对拱肋影响较大,全桥纵、横梁框架体系整体刚度较大,拱肋挠度对整体降温比较敏感,使用阶段各吊杆应力幅比较均匀,为50 MPa左右;拱肋侧倾刚度较小,拱肋刚度对全桥刚度贡献较大,各阶段稳定系数均较高;吊杆调索对全桥应力水平有较大影响,施工中应予注意.     

钢管混凝土拱桥拱肋浇注顺序优化研究

钢管混凝土拱桥拱肋安装完毕后,有多种浇注拱肋内部混凝土的方案,而不同方案对拱肋产生的内力、位移及稳定安全性都有较大的影响。为了获得最优的拱肋混凝土浇注方案,采用三维有限元分析软件模拟钢管混凝土哑铃型截面拱肋内混凝土4种浇注方案,分别从应力、变形和稳定性3个方面对比不同浇注方案间的差异。研究结果表明:随着施工阶段的增加,结构的应力、变形增大,稳定性减小;初始施工时浇注相同部位混凝土对应的最大应力、变形和稳定性系数是相同的,已完成的施工阶段会对后续施工阶段的应力、变形和稳定性产生影响;相对于其他方案,先下拱肋后上拱肋的浇注顺序下结构在整个施工阶段应力、变形幅值较小,稳定性较好。     

竖向转体军用梁拱架在大跨度拱桥中的应用

通过计算军用梁刚拱架在转体各阶段、拱肋混凝土分环分段各工况内力和位移分析,介绍了一种新型大跨度钢拱架的结构设计,拓展了六四式军用梁的又一新的使用领域,并结合石羊河大桥军用梁半钢拱架竖向转体及滑轮组和卷扬机配合使用的实施过程,探讨了有支架施工在水库、深沟峡谷中公路拱架施工的优越性。     

大跨径无铰拱桥拱肋温差变位估算

为分析整体温差对大跨径无铰拱桥拱肋各控制断面变位的影响,通过对大跨径拱桥拱肋参数的取值范围统计结果,建立不同拱肋参数影响分析的有限元模型,分析了同一条件下矢跨比、跨径、拱轴系数、拱肋刚度等参数对拱肋温差变位的影响程度,提出了无铰拱桥拱肋各控制断面整体温差引起的竖向位移估算公式,并用实例模型和实测结果对估算公式进行了验证,保证规定条件下拱肋变位估算的准确性,为大跨度无铰拱桥拱肋温差变位定量分析提供了便捷的估算方法。     

钢管拱仰卧拼装分段竖转施工技术

以某特大桥钢管拱施工为例,研究适应于艰险山区的拱桥施工方法。即在两岸山坡顺势搭设支架,仰卧拼装拱肋,设置扣拉索锚碇体系及转铰结构。具体为首先扳起上段拱肋与下段拱肋形成半拱骨架后,再次竖转下放,先跨中合龙再拱脚固结,完成拱肋安装。这种仰卧拼装分段竖转的施工方法,在本桥实践中得到安全运用、实现了高精度合龙。     

钢管混凝土拱梁组合桥整体架设施工受力性能分析

针对钢管混凝土拱梁组合桥在整体架设过程中,钢系梁稳定性差、混凝土系梁需配置较多预应力钢束的缺点,提出采用钢管劲性骨架系梁的整体架设施工方法。为研究钢管劲性骨架系梁在施工过程中对拱梁组合桥各主要构件的内力分配影响效果,以某公路下承式钢管混凝土拱梁组合桥为背景,采用MIDAS Civil和Abaqus软件分别建立实际桥梁的整体杆系有限元模型和拱脚结点实体有限元模型,对施工阶段各主要构件进行受力性能分析。结果表明:通过分批张拉钢管劲性骨架中的系杆,可以减小各施工阶段钢管劲性骨架的钢管应力;钢管劲性骨架可以有效分担施工过程中的拱肋应力,使拱肋和钢管劲性骨架受力均匀;拱脚结点以纵向受压为主;拱肋受力均匀,稳定计算满足要求;靠近拱脚的吊杆应力稍大于跨中的吊杆应力,吊杆应力满足要求。     

钢管混凝土拱桥拱肋侧倾角对稳定性影响的研究

钢管混凝土拱桥可以通过拱肋侧倾来提高横向整体稳定性。本文利用有限元方法研究了钢管混凝土提篮拱桥的拱肋侧倾角对稳定性的影响,给出了拱肋的合理侧倾角。结果表明,在拱肋横向联系很强大的情况下,拱肋内倾对提高横向稳定性的作用不明显。     

下承式3跨连续梁拱组合桥梁实用计算方法

通过引入坦拱、吊杆力相等、等效膜张力等假定,用力学方法推导了下承式3跨连续梁拱组合桥梁拱肋荷载分担比、主梁跨中挠度、拱肋跨中挠度的计算公式.通过改变结构参数,建立了多个桥梁模型,并将各模型下公式计算结果与有限元计算结果进行对比,验证了计算公式的正确性.为了使二者的计算结果更加接近,通过误差分析,对公式进行了修正.拱肋荷...