混凝土拱桥悬臂浇筑施工力学性能研究

为控制悬臂浇筑混凝土拱桥施工内力及变形,运用大型有限元分析软件ANSYS自带的零阶优化法,基于扣索一次张拉法开展混凝土拱桥悬浇施工力学性能研究,主要分析了悬浇长度、挂蓝构造形式、预应力、扣索锚固位置对拱圈施工内力及变形影响。结果表明:改变节段长度和扣索锚固位置对拱圈施工内力影响不大,在拱圈顶板设置预应力能有效减小施工内力,但对施工变形影响不大,挂篮构造形式对主拱圈施工内力及变形影响均较大,悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥建议采用前支点挂篮施工。     

基于有限元正装迭代悬拼拱桥合理施工索力优化

结合贵州龙场渡槽对千斤顶斜拉扣挂法施工中合理施工索力的计算进行研究,提出以扣塔偏位和拱圈应力为优化目标的优化思想,采用有限元分析软件对施工过程正装模拟,通过正装迭代得到合理施工索力,为类似工程提供索力计算依据。     

钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工模型试验研究

为验证钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工工艺的可行性和安全性,以白沙沟1#大桥为工程背景,进行了悬臂浇注施工全过程模型试验;测试了拱圈变形、控制断面应力和扣索索力,并与有限元法计算结果进行了比较,二者基本相符.结果表明,拱圈在施工过程中是安全的,钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工工艺可行.     

于成拱桥吊杆施工索力优化

拱桥吊杆索力直接关系到桥梁受力状况和运营安全。以一座实际施工中出现受力不对称问题的下承式拱桥为例,利用有限元方法模拟其受力状况,并采用影响矩阵法对吊杆索力进行优化,结果表明:优化后该桥受力有较为明显的改善,且成桥后吊杆索力较为均匀,主拱圈受力良好。     

悬浇混凝土箱形拱圈截面宽高厚比限值研究

悬浇混凝土拱桥主拱圈多采用薄壁箱形截面,存在薄壁板件局部稳定问题,对箱形拱圈截面局部稳定性进行研究,基于弹性薄板理论和拱的等效压杆理论,以板件局部失稳时的临界应力大于受压构件允许应力为条件,保证拱圈截面不发生局部失稳破坏,推导局部稳定宽厚比限值理论公式,最后以某悬浇混凝土拱桥为工程背景,采用大型通用有限元软件ANSYS建立板壳模型加以验证,结果表明,理论推导的局部稳定宽厚比限值与有限元分析确定的局部稳定宽厚比限值较为吻合。     

钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工控制全过程优化分析

针对运用悬臂浇筑法进行大跨拱桥施工过程中的控制问题,本文采用简单易行的1阶优化计算分析法,结合正装计算分析方法对大跨拱桥施工中控制截面应力进行调整,以寻找有利于拱桥设计线形和施工安全的截面内力。该优化以合拢前后的拱圈截面弯矩最小为目标函数,扣索索力为设计变量,在有限元软件ANSYS的基础上开发出拱桥优化分析模块,并应用于实桥的优化计算分析。结果表明,该方法优化效果明显,可有效改善成桥前后的拱圈内力,是拱桥施工过程中分析的有效工具,具有一定的应用价值。     

1-60m悬链线钢筋混凝土箱型拱桥结构设计

结合广西某高速公路上一座1-60m悬链线钢筋混凝土箱形拱桥的工程实例,介绍了该桥的构造特点及主拱圈结构设计要点,提出施工方案,以期为类似工程提供参考。     

劲性骨架拱桥主拱圈混凝土四工作面浇筑法

为研究受力合理、施工方便、经济性好的劲性骨架拱桥主拱圈混凝土浇筑工作面设置方法, 以南盘江特大桥为对象, 分析了从两拱脚对称浇筑第1环混凝土在劲性拱骨架上产生的瞬时应力变化过程, 做出了劲性骨架主要控制截面的应力过程线, 提出了在全拱纵向对称设置4个工作面的主拱圈混凝土浇筑方法, 并将工作面分别设置在拱脚截面和控制性应力过程线峰值处, 使半跨内2个工作面上混凝土在劲性骨架中产生的应力增量异号, 以抵消部分应力; 通过分段拟合绝对控制应力过程线上升段和下降段的连续函数, 合理调整了混凝土的浇筑长度和顺序, 降低了劲性骨架的瞬时应力和变形; 讨论了四工作面浇筑法的施工操作性和经济性, 并采用该方法分析了南盘江特大桥主拱圈第1环混凝土浇筑过程中劲性骨架的应力和变形。研究结果表明: 拱脚管内混凝土应力过程线为控制性应力过程线且为单波曲线; 提出的先跨内、后拱脚, 并按拟合函数计算的长度进行南盘江特大桥混凝土浇筑的四工作面法是合理的, 该桥劲性骨架最大瞬时拉、压应力分别降至0.4和23.5 MPa, 被较好地控制在材料强度范围内, 拱顶无上挠, 最大瞬时下挠和环末下挠分别为192、82 mm, 拱轴线不发生反复变形; 四工作面浇筑法所需设备和人员较少, 具有良好的操作性和经济性, 适合于劲性骨架拱桥主拱圈混凝土浇筑, 可为同类桥梁采用。      

龙场渡槽拱圈施工过程数值模拟

龙场渡槽为钢筋混凝土拱式渡槽,该渡槽主拱圈采用全断面整体预制、缆索吊机配合斜拉扣挂系统的悬臂拼装施工工艺。简述了主拱圈的施工过程,并对渡槽拱圈施工过程进行数值模拟,合理确定各施工控制参数,确保施工过程结构受力合理,安全可靠。     

波形钢腹板连续梁桥新型异步施工工艺简算方法研究

为降低异步悬浇施工工艺在计算过程中的难度和工作量,提高设计计算的效率,以工程实例为研究对象,基于大型有限元软件midas Civil建立了桥梁精细化计算模型,对新型异步悬浇施工工艺简算方法进行了研究。研究表明:通过调整钢绞线张拉控制应力,异步悬浇施工的桥梁按照传统悬浇施工方法进行结构计算具有可行性,并介绍了施工过程中非全截面状态的验算方法。     

大跨度钢筋混凝土箱形拱桥主拱圈施工技术

以龙塘河大桥为工程背景,介绍了大跨度钢筋混凝土箱形拱桥主拱圈的施工技术,特别是缆索吊装系统、钢拱架的悬臂拼装、主拱圈的混凝土浇筑、主拱圈施工监控等。对于施工类似拱桥具有一定的借鉴意义和工程实用价值。     

大跨径钢筋混凝土拱桥主拱圈优化设计

随着拱桥施工技术的不断发展创新,混凝土材料强度不断提高,大跨径钢筋混凝土拱桥修建越来越多。采用大型分析软件Ansys,针对600m跨钢筋混凝土拱桥进行主拱截面的优化设计,得到各截面参数对主拱圈的影响,为大跨径钢筋混凝土拱桥设计提供借鉴。     

沙坨特大桥高温合龙结构内力调整研究

为解决钢筋混凝土拱桥高温合龙后降温效应在主拱圈产生的较大的次内力问题,本文以沙坨特大桥为工程背景,基于最小二乘法原理,讨论主拱圈配重及顶推对主拱圈内力的影响规律,采用影响矩阵法计算得出顶推力值。研究结果表明对主拱圈施加顶推力能有效抵消高温合龙后拱圈产生的次内力,为同类型工程提供参考。     

拱桥计算程序

为了加快主拱圈座标，拱上建筑尺寸和结构承载能力的计算，减少繁琐，利用卡西欧fx-4500P计算器可编程序并根据现行的《公路桥涵设计规范》编制了一套拱桥计算程序，该程序适用于悬链线砖石，混凝土拱桥的主拱圈座标，荷载内力和主拱圈正截面强度验算。     

竖向地震作用对上承式拱桥的影响

以一座跨径131 m的实际钢筋混凝土箱板拱桥为基础,建立了全桥计算模型,沿顺桥向、横桥向单向和多向输入地震反应谱,采用反应谱法计算了该桥的地震反应。通过改变反应谱输入方式和该桥的矢跨比、拱轴系数,计算了不同矢跨比、不同拱轴系数下主拱圈地震内力,比较分析了在竖向地震作用影响下,主拱圈地震内力的差别。研究结果表明,对于大跨度上承式箱板拱桥,竖向地震作用对拱圈的地震内力是有放大影响的,不考虑竖向地震作用的影响是不合理的。     

大跨度高速铁路劲性骨架混凝土拱桥模型试验研究

沪昆高铁北盘江特大桥为主跨445 m的劲性骨架钢筋混凝土拱桥,桥面拟铺设无砟轨道,设计时速350 km/h,因此,对桥梁的受力和变形性能提出了很高的要求.为了验证实桥施工过程中的安全性和劲性骨架外包混凝土施工方法的合理性,对全桥进行了1∶7.5的缩尺模型试验研究,对模型的加载方法、控制截面和测点的布置进行了探讨,并将模型的试验结果与计算结果进行对比,全面了解该桥在施工过程中及成桥状态下的受力行为,研究结果表明:劲性骨架施工过程中,钢管最大应力250 MPa,位于1/2截面上弦杆处;主拱圈C60外包混凝土最大压应力为17 MPa,位于1/2截面边箱底板处;主拱圈最大位移为68 mm,出现在1/2截面附近;应力和位移均满足与原桥的应力等效和几何相似关系,模型试验结果均满足原桥施工过程中应力和变形的要求.     

单拱混凝土拱桥地震反应分析

在国内外相关研究成果及相关理论基础上,以刘家田大桥为工程背景,利用有限元分析软件ANSYS,通过适当简化钢筋混凝土拱桥模型,计算钢筋混凝土拱桥的自振特性,并对其影响因素进行分析。采用反应谱分析法计算在地震作用下,单拱混凝土拱桥的自振频率及相关振型,主拱圈各关键截面的位移及内力反应。总结单拱混凝土拱桥的地震响应特点,为科学、合理的建立钢筋混凝土拱桥抗震体系提供理论依据。     

竖向地震作用对上承式拱桥的影响

以一座跨径131 m的实际钢筋混凝土箱板拱桥为基础,建立了全桥计算模型,沿顺桥向、横桥向单向和多向输入地震反应谱,采用反应谱法计算了该桥的地震反应。通过改变反应谱输入方式和该桥的矢跨比、拱轴系数,计算了不同矢跨比、不同拱轴系数下主拱圈地震内力,比较分析了在竖向地震作用影响下,主拱圈地震内力的差别。研究结果表明,对于大跨度上承式箱板拱桥,竖向地震作用对拱圈的地震内力是有放大影响的,不考虑竖向地震作用的影响是不合理的。     

混凝土斜拱桥上部结构施工工艺

某25m钢筋混凝土斜拱桥,斜度17°,桥宽为18．2m．主拱圈采用普通钢筋混凝土等截面圆弧拱,本文主要论述了桥墩与主拱圈混凝土施工技术．通过各个工序的严格把关．桥梁上部结构部分一次验收率达到100％,可为同类工程提供参考。     

悬索线无铰拱桥自重内力实用计算方法研究

鉴于影响线加载法计算效率低和有限元法建模工作量大,无铰拱桥自重内力无法进行简便计算。基于桥面系作用主拱圈荷载的等效膜张力假定,采用解析法对悬索线无铰拱桥自重内力进行求解,得出实用公式,并用实桥算例验证了该方法。