系杆拱桥纵向联接系对拱肋面外稳定影响分析

在参考文献[1-3]系杆拱桥拱肋稳定性研究的基础上,就联接系对拱肋稳定性的影响作出研究。纵向联接系的形式在此取常用的框架式作为研究对象。根据弹性体系稳定性理论有关组合柱的计算,提出了框架式组合柱的组合刚度组合效应系数的近似公式,对现行的联结系作出验算,完成了拱肋面外稳定性的算例,提出关于横系梁布置的优化建议。同时对提篮式系杆拱桥拱肋面外稳定性作出了实例分析。     

斜靠式钢箱拱桥力学性能分析

采用MIDAS/CIVIL有限元软件对一跨径124m的钢箱斜靠式拱桥进行分析,计算了其在三种荷载标准组合下的力学性能,结果表明:竖直拱肋和斜靠拱肋的最大压应力都小于钢材弯曲应力容许值.竖直吊杆安全系数3.19,倾斜吊杆安全系数3.53,满足拱桥设计要求吊杆最小安全系数不得小于2.5的规定,并且应力都小于吊杆应力上限,满足吊杆疲劳性能要求.系杆安全系数2.94,满足系杆最小安全系数不得小于1.8的要求.中横梁应力和端横梁抗弯抗裂性能满足设计要求.挠度验算其结构刚度满足规范要求.拱肋屈曲稳定分析其稳定系数远大于一般的要求.该桥设计安全可靠.     

蝶形拱桥主梁的非线性行为及影响因素分析

蝶形拱桥造型独特其主梁部分的非线性行为规律相对其他拱桥较为难掌握,传统未充分考虑非线性影响的设计方法已不再适用.在自编程序的基础上,全面分析了各种非线性因素下蝶形拱桥主梁部分的非线性行为并研究了外倾角、矢跨比、含钢率等设计参数的影响及规律.结果表明:拱肋单元的梁柱效应对主梁弯矩的影响是不利的,而主梁单元的梁柱效应能够有效地抵消这种不利影响;主梁弯矩的非线性行为规律相对挠度更加复杂;未加载侧边梁的影响系数受偏载距离的影响较大;各梁跨中挠度和弯矩的影响系数均随主拱肋外倾角的增大而增大;主拱肋含钢率和索拱平面间夹角对主梁非线性行为的影响可以忽略.     

蝶形拱桥主梁的非线性行为及影响因素分析

由于蝶形拱桥造型独特其主梁部分的非线性行为规律相对其他拱桥较为难以掌握,传统的未充分考虑非线性影响的设计方法已不再适用.在自编程序的基础上,全面分析了各种非线性因素下蝶形拱桥主梁部分的非线性行为并研究了外倾角、矢跨比、含钢率等设计参数的影响及规律.结果表明:拱肋单元的梁柱效应对主梁弯矩的影响是不利的,而主梁单元的梁柱效应能够有效地抵消这种不利影响;主梁弯矩的非线性行为规律相对挠度更加复杂;未加载侧边梁的影响系数受偏载距离的影响较大;各梁跨中挠度和弯矩的影响系数均随着主拱肋外倾角的增大而增大;主拱肋含钢率和索拱平面间夹角对主梁非线性行为的影响可以忽略.     

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...     

舟山松岙大桥双重非线性稳定分析

对舟山地区大跨径钢管混凝土拱桥——松岙大桥进行了稳定性分析.首先基于ANSYS软件二次开发功能编制了专业程序,建立杆系有限元模型进行了第一类稳定分析.随后考虑几何非线性的影响,得到各阶稳定系数.最后考虑拱肋初始挠度等缺陷的影响,并采用钢管混凝土组合材料的非线性本构关系,进行了双重非线性稳定分析.计算表明对大跨度拱桥结构...     

预应力混凝土系杆拱桥的设计与施工(4)

2．4．3作用效应组合2．4．3．1钢管混凝土拱肋计算:结构上几种作用分别产生的效应的随机叠加,钢管拱肋是可不验算裂缝宽度的钢筋混凝土构件,除了挠度验算以外,只需要进行承载能力极限状态设计,根据《公预规》第5．1．5条。     

上承式钢管混凝土拱桥拱肋混凝土非对称灌注结构安全性研究

为掌握拱肋钢管内混凝土不对称灌注对结构安全性的影响规律,利用有限元方法对南浦溪特大桥拱肋钢管内混凝土左右幅非对称顶升灌注过程中结构的变形、应力及稳定性进行了分析。计算结果表明：非对称灌注过程中,先灌注侧拱肋下挠量大,两侧拱肋挠度差值随完成灌注的拱肋数量增多而逐渐减小,灌注完成后,横截面对称位置处拱肋竖向挠度对称;整个施工阶段拱肋应力大于横撑应力,尤其是首灌混凝土过程中拱肋应力较大,应重点关注;首灌混凝土完成时结构的稳定安全系数最低,随着混凝土逐步完成灌注,结构的稳定安全系数逐渐增大;结构初始几何缺陷对结构的稳定性不利,应以考虑结构初始几何缺陷的稳定系数来评价结构的安全性。     

下承式钢管混凝土拱桥稳定性研究

以某下承式钢管混凝土拱桥为工程背景,对成桥阶段自重作用下结构的稳定性进行研究.在线弹性稳定分析中,使用4种方法对拱肋结构刚度进行模拟,所得的稳定系数随拱肋计算刚度而不同,且变化幅度较大.建议把失稳分析同变形计算结合考虑,并偏安全地取较小的稳定系数.在非线性稳定分析中,采用钢管混凝土统一理论来考虑拱肋的材料非线性,并引入几何缺陷的影响.双非线性分析表明拱肋的几何非线性效应不明显,引起结构失稳的主要因素是材料非线性.     

空腹式肋拱桥静载试验与荷载横向分布分析

以云南某大跨径空腹式箱形肋拱桥为工程背景,阐述了基于静载试验的横向分布系数计算与评定方法;通过对该桥实施静载试验,分别采用挠度法与弯矩法,得到实测的拱肋荷载横向分布系数,并将试验结果与梁格模型理论计算结果进行对比分析,总结拱肋荷载横向分布的规律。结果表明:主拱圈沿纵桥向拱肋控制截面荷载横向分布不一致,边肋荷载横向分布系数推荐采用弯矩法计算,中肋推荐采用挠度法计算。     

钢管混凝土拱桥主拱优化设计中的敏度分析

以一座下承式刚架系杆拱桥为工程背景,以拱肋、吊杆和系杆的综合造价总和为目标函数,以拱肋稳定承载力、局部承载力、活载引起的挠度、钢管和混凝土的应力为约束条件基于优化理论建立优化数学模型;运用ANSYS有限元软件的分析优化功能对拱肋的线形及截面进行单参数优化分析,进而得出哪些参数对目标函数(总造价)的影响起主导作用。     

钢管混凝土拱桥核心混凝土徐变效应可靠度分析

为明确钢管混凝土拱桥钢管内核心混凝土徐变对桥梁应力重分布的影响,采用"按龄期调整模量法",分别运用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2012)中公式计算所得混凝土徐变系数和轴向受压钢管混凝土徐变试验、拱肋徐变试验拟合所得混凝土徐变系数,建立可以考虑混凝土徐变过程的ANSYS模型,分析混凝土徐变对茅草街大桥建造期拱肋下挠的影响;运用拉丁超立方抽样方法,以跨中拱肋挠度和钢管应力为限值,以钢材和混凝土弹性模量、上弦和下弦钢管壁厚、腹管壁厚、徐变模型不确定性系数、核心混凝土弹性模量计算所得不确定性系数和茅草街大桥数值模型不确定性系数为参数,计算得到茅草街大桥服役期内的失效概率。结果表明:在建造期内,以基于拱肋徐变试验得到的混凝土徐变系数来计算跨中拱肋下挠值与实际实测值吻合最好,验证了模型的可靠性和精确性;在服役期内,以拱肋挠度和钢管应力为限值,当服役龄期增加到100年时,桥梁失效概率逐步增大,不同混凝土徐变系数的计算结果差异较大;以挠度为限值时,分别利用式(1)、(2)、(6)计算得到的失效概率为0.311,0.013 8和0;以应力为限值时,分别利用式(1)、(2)、(6)计算得到的失效概率为0.499,0.225和0.165 2。因此对于钢管混凝土拱桥的徐变可靠度分析来说,关键之处在于选择正确的混凝土徐变模型。     

一座下承式单肋拱梁组合桥梁的设计

南海市西樵山旅游度假区官山涌民乐新桥为拱梁组合体系结构 ,主跨为 6 0m的下承式单肋系杆钢管混凝土拱 ,主梁为钢筋混凝土箱梁 ,柱式墩 ,钻孔灌注桩基础。采用满堂支架施工方法。     

中承式系杆拱桥结构优化设计

以邓家窑大桥为背景,研究小边跨、边跨仅有桥面系压重、依靠系杆力克服拱脚水平推力的三跨中承式系杆拱桥的桥型及结构参数的优化。优化后的桥型按部分推力拱设计,系杆力只平衡大部分恒载引起的水平推力;拱肋采用混凝土和钢箱的混合结构;边拱、刚性纵梁和主拱拱脚段组成一个三角刚架,整体承担系杆力。对拱肋内倾角、矢跨比、拱轴系数、系杆力和基础形式等结构参数进行研究,结果表明,拱轴系数对拱脚水平推力的影响很小;系杆力是克服拱脚水平推力的最有效方式,通过技术和经济两方面比较,最终选定4排桩+15 000 kN系杆力的基础形式与系杆力最优组合形式。     

广州从化大桥工程主桥施工关键技术设计

广州从化大桥主桥为单跨136 m下承式拱梁组合桥,由1根主拱肋与旁侧2根副拱肋组成倒三角钢管混凝土空间组合拱.为确保桥梁结构的施工安全与成桥质量,从梁拱施工顺序、钢管拱肋制作安装、管内混凝土灌注、系梁预应力钢束张拉、吊杆安装与张拉等方面对主桥施工关键技术进行了设计研究.     

梁拱分离组合中承式钢管混凝土拱桥设计探讨

文章以桃江大桥设计为工程实例,介绍采用midas/civil有限元软件,按实际材料类型建空间实体模型,模拟钢管混凝土加载及组合截面形成过程。分析计算桥面箱梁与钢管混凝土拱肋分离组合,中承式钢管混凝土拱桥拱肋,及预应力混凝土桥面箱梁兼作刚性系杆受力验算。     

大跨度单线铁路连续梁拱空间稳定性分析

由于单线铁路大跨度连续梁拱组合结构横向宽度小,因此,需要重点关注结构的横向刚度和整体稳定性。文中以国内最大跨度的单线铁路连续梁拱——乐清湾铁路楠溪江特大桥主桥70 m+136 m+70 m连续梁拱为例,采用midas软件建立全桥空间有限元模型,分析了结构的空间弹性稳定性,并对全桥横向倾覆稳定性进行了分析。结果表明,该单线铁路大跨度连续梁拱的拱肋面外稳定系数为6.396,面内竖向稳定系数为41.316,满足拱结构稳定系数不小于5的要求;拱肋的面外稳定储备远小于面内稳定储备,面外稳定性是单线连续梁拱的设计控制因素之一,应引起足够重视;在最不利荷载组合作用下,全桥横向倾覆稳定系数为3.95,满足横向倾覆稳定系数不小于1.3的要求。     

上高青阳大桥连续梁异形拱组合结构总体设计及施工方案

梁拱组合体系桥梁在城市桥梁中正不断应用,其结构形式正逐步得到大家的认可。江西省上高青阳大桥的设计考虑到景观效应,将常规桥梁桥面两侧等矢高的拱肋调整为高低拱的结构形式。该文对青阳大桥的方案构思、结构设计和计算要点、施工方法等进行了介绍,重点分析了系梁和拱肋在设计上与常规的连续梁拱体系存在的差异。     

外倾角对异形空间组合拱肋拱桥受力性能影响的研究

洛阳瀛洲大桥主桥中跨为跨径120 m的异形空间组合拱肋中承式钢管混凝土拱桥,运用MIDAS/Civil软件建立了该桥的三维有限元整体计算模型.在成桥状态下,分析了不同外倾角对异形空间组合拱肋拱受力性能的影响.分析结果表明,拱脚处几乎不受外倾角变化影响,外倾角的变化对副拱肋的影响较主拱肋大,且随着外倾角的增大使得拱肋部分整体刚度减小.结论可为异形空间组合拱肋拱桥的设计与施工提供参考.     

怎样设计组合式系杆拱桥

组合式系杆拱桥是指跨中局部范围布置单榀拱肋、其余两侧采用双榀成提篮式,或在满足建筑限界要求范围内设平行式的拱桥,其二榀间一般采用框架式联结系。对于中承式系杆拱桥,桥面以下设置K式桁架联结系。为了改善拱肋面外稳定性,一般采用斜吊杆以及设置边跨系梁;或者采用中承式,以降低拱肋面外失稳时的屈曲系数,从而提高上述组合拱的跨越能力。现着眼于上述设计设想提供编制的方案路线及相应的稳定性验算实用公式,并以算例作出说明。