开口薄壁箱拱桥脱架阶段稳定性分析

采用混凝土开口薄壁施工工艺的拱圈,构件壁厚减薄,局部易发生受力失稳现象。保证合龙前半跨拱圈具有一定整体稳定性,避免局部失稳先于整体失稳发生是十分值得关注的。为此,以恩施州平地坝转体拱桥为背景,以处于脱离支架状态合龙前的半跨转动体系为分析对象,运用有限元软件建立了空间有限元模型,分析了若干因素对结构一类稳定的影响,总结出了一般性结论,为优化结构设计和安全施工提供了相应参考依据。     

Determination and Optimization of Stay-cable Buckling Scheme for Mengdong River Bridge

为确保猛洞河大桥施工过程的安全、设计目标的实现、施工工序的简化,研究其拱圈施工的斜拉扣挂方案.基于考虑施工过程的平面杆系有限元法,以拱肋线形偏差(拱肋制作线形与拱肋合龙设计线形的偏差)等于0为目标,并令交于索塔同一高度处的扣、锚索水平分力相等,采用正装迭代法确定劲性骨架安装阶段的扣锚索张拉力;以拱圈应力满足规范要求为条件,用试算法确定主拱圈外包混凝土浇注过程的扣索索力初张值和调整值.在上述方案基础上,对骨架安装和外包混凝土浇注两个关键施工阶段分别进行关于拱肋线形和应力的参数敏感性分析,找出了灵敏度较大的结构参数,以便进行有针对性的控制.利用外包混凝土合龙状态的参数敏感性分析结果,对外包混凝土浇注过程中的扣索布置方案和完成后的拆除顺序进行了优化.     

山区高大跨连拱支架设计与研究

依托一座6跨连续的上承式拱桥,阐述了主拱圈的支架设计过程,并进行了相关的分析研究。针对工程特点,支架体系采用钢拱架下接钢管柱的结构形式。为保证主拱圈浇注的质量以及施工过程的安全,文中采用大型通用有限元软件Midas Civil对支架进行了有限元仿真模拟,分析了在相应荷载下支架的应力、变形及稳定性,以利结构的安全设计。     

许沟特大桥主拱结构徐变与收缩影响研究

针对许沟特大桥主跨220 m钢筋混凝土等截面悬链线箱形无铰拱,主拱圈采用支架上分层分段现浇施工方法属国内首创,混凝土徐变与收缩对主拱受力影响很大。通过建立合理的徐变与收缩数学模型和采用数值及有限元分析方法,研究了各加载工况下混凝土徐变、收缩对主拱主控截面内力与变形以及截面应力重分布的影响,分析了混凝土收缩对主拱圈分层浇注自应力的影响。研究结果为大桥预拱度设置及分段分层浇注方案制定和时间间隔控制提供了可靠的理论依据,并为同类桥梁的设计、施工提供借鉴指导。     

桥梁钢筋混凝土箱拱主拱圈施工技术实施探讨

本文通过结合吊兰河大桥施工实例,针对本项目关键工程是主拱圈的施工,其施工难点主要为主拱圈现浇拱架拼装及主拱圈混凝土浇注,重点对其进行详细探讨。     

混凝土浇注过程的非线性有限元分析

混凝土的浇注过程非常复杂,影响浇注质量的因素也很多,文中利用有限元软件ANSYS对混凝土的浇注过程和各种影响因素进行了模拟,对浇注过程中的水化热效应、节点位移与应力等问题进行了分析,为混凝土的施工提供参考。     

现浇钢筋混凝土拱圈分段浇筑长度与顺序对悬拼钢拱架的影响及优化研究

大跨径混凝土拱桥利用贝雷梁悬拼钢拱架进行拱圈浇筑过程中,拱圈的纵向分段长度、分段浇筑顺序将直接影响拱架在施工过程中的变形及应力,进而影响整个拱桥结构的成桥状态。通过有限元模型对拱架在浇筑过程中的受力状态进行分析,对拱圈分段浇筑长度、顺序进行优化,实际工程拱圈混凝土浇筑过程中的拱架变形、应力测量结果表明:拱圈分段浇筑优化后,将使拱架受力均匀,变形合理,可保证拱架在浇筑过程的安全性及拱圈成桥后的线形、内力满足规范及设计要求。     

贵州省S210线花江大桥转体阶段拱圈受力分析

贵州省S210线花江大桥建成时为我国跨径最大的薄壁开口箱平转施工的钢筋混凝土箱形拱桥梁,因其跨径最大,无现成经验可参考试。该桥梁成功已否的关键在于薄壁开口箱转体过程中的受力及稳定性。文中对其拱圈的受力进行了分析确保转体过程中应力符合相关要求,尤其是对4种横隔联系的形式进行了转体阶段稳定性分析研究,并选择了较为合适的联接形式上,对以后的类似工程有一定的参考价值。     

钢管混凝土拱圈实现外包混凝土加固的结构分析研究

集束钢管混凝土拱圈采用外包混凝土加固方法,目前国内还没有工程实例,为了探索加固过程中的拱圈内力、变形趋势,必须结合工程实例作比较全面、仔细的分析,以保证结构加固过程的安全。本文正是结合重庆武隆乌江二桥的旧桥改造加固工程做了一些探索性的工作。     

大跨度悬臂浇筑混凝土拱桥稳定性影响参数研究

拱桥是以承压为主的压弯构件,当主拱圈受到的荷载达到极限承载力时,拱桥往往会发生失稳破坏。对于采用悬臂浇筑法施工的钢筋混凝土拱桥来说,其施工过程中的受力体系包括未浇筑完成的主拱圈、扣塔以及扣锚索。在悬臂浇筑过程中,结构的受力不断发生变化,因此有必要对施工过程进行稳定性分析。本文基于已建立的悬臂浇筑混凝土拱桥有限元模型,选取最大悬臂浇筑阶段,采用第一类稳定问题的有限元分析方法,通过参数分析,研究了不同混凝土强度等级、拱肋刚度、主拱圈混凝土容重、扣塔刚度、扣塔高度、扣塔钢材容重等参数对于施工过程稳定性的影响,结果表明:这些参数对沙坨特大桥施工过程的稳定性影响显著,在施工过程中应考虑这些参数的影响,同时为今后的类似工程提供参考借鉴。     

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。     

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.     

钢管混凝土拱桥双重非线性稳定性分析

利用大型通用有限元程序建立了某钢管混凝土拱桥的三维空间有限元模型,计算了桥梁结构的稳定安全系数,对桥梁的失稳特征进行了分析,计算结果可为该桥的施工以及运营阶段的健康检测和维护提供参考。     

白沙沟大桥拱圈悬浇施工

白沙沟大桥是净跨150 m的钢筋混凝土箱形拱桥,拱圈是我国首次采用挂篮悬臂浇注节段法施工成拱的。介绍该桥拱圈现浇段支架法施工、节段侧桁式挂篮法悬浇及斜拉扣挂锚固、合龙段吊架法浇注成拱等拱圈施工的关键技术。     

中承式钢管混凝土拱桥非线性稳定性分析

利用大型通用有限元程序建立了金华双龙大桥主桥——中承式钢管混凝土拱桥的三维空间有限元模型,计算了桥梁结构的稳定安全系数,对桥梁的失稳特征进行了分析。     

波纹钢板在隧道明洞结构中的应用研究

为研究波纹钢拱圈式隧道明洞结构的力学性能,为该类型隧道明洞结构的应用提供理论依据,以某隧道窗孔式明洞为工程背景,采用有限元数值模拟方法进行受力分析。首先,分析明洞结构中基础底座、混凝土拱圈和波纹钢拱圈的应力分布特点;其次,从弯矩、轴力和位移3个方面研究波纹钢板的厚度对该明洞结构受力的影响;最后,从弯矩、轴力和位移3个方面研究钢拱圈不同矢跨比对该明洞结构受力的影响。研究结果表明： 1）基础底座的内外墙根部截面应力较大,为结构受力最不利位置,混凝土拱圈和波纹钢拱圈在拱脚和拱顶附近位置处受力较大; 2）随着波纹钢板厚度的增加,内外墙底部截面的弯矩均有所减小;外墙底部截面的轴力有所减小,而内墙底部截面的轴力有所增加;钢拱圈的横向和竖向位移均有所减小; 3）随着钢拱圈矢跨比的减小,内外墙底部截面的弯矩不断增加,且内墙底部截面弯矩增加更为明显;内外墙底部截面的轴力不断减小; 钢拱圈的横向位移不断减小,竖向位移出现先减小后增加的趋势。     

攀枝花新密地大桥拱圈悬臂浇注施工监控

攀枝花新密地大桥为主跨182m的混凝土拱桥,采用悬臂浇筑法施工拱圈,为确保施工过程的安全性和成桥状态的准确性,需要在施工各阶段对线形、索力及应力等参数进行监控。以上游拱圈监控工作为背景,利用MIDAS Civil建立全桥空间分析模型,基于正装法计算出各拱段浇筑及张拉过程的理想结构参数,在误差允许范围内合理调整扣锚索的索力来调整悬臂结构的实际状态,再根据拱段实测参数修正监控计算模型,达到计算模型与实桥施工状态的统一。施工过程中对拱圈线形、扣索和锚索的索力、拱圈应力、临时塔位移等结构参数的监控结果表明,主拱圈各项参数控制良好,满足设计要求。     

潮洲韩江北桥斜靠拱桥稳定性分析

以韩江北桥主桥主跨斜靠式钢管混凝土拱桥为研究对象,采用ANSYS有限元程序,建立了该拱桥的空间有限元计算模型,分12种工况计算了该桥的稳定安全系数,并对桥梁的失稳特征进行了分析。计算结果表明,外拱拱脚加宽对桥梁的稳定性影响程度最大,稳定系数明显提高,其他情况对桥梁稳定系数的影响都不明显。文章计算结果已用来评估该桥初步设计方案的合理性,为该方案修改提供了参考。     

南宁大桥弹性稳定分析

南宁大桥为外倾式非对称钢箱拱桥,分别建立全桥的杆系有限元模型和混合有限元模型,对其稳定性能进行分析。计算结果表明,对于薄壁箱形截面构件,采用杆系有限元方法计算的稳定结果偏于不安全,必须考虑其局部稳定的影响,采用混合有限元方法能有效地分析该类构件的稳定性能。     

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%。