反向芬克式桁架人行桥受力分析

杭州运河新城单元人行桥为15.9 m+150 m+15.9 m反向芬克式桁架桥,主跨目前居同类型桥梁世界第一。该桥结构高效新颖、造型简洁轻巧、景观效应突出、力学特性合理。主要阐述其设计特点、各阶段内力分析与主要计算成果,以期为以后类似工程借鉴和参考。     

杭州市运河主跨145m人行桥反向芬克式桁架方案技术可行性论证

杭州市运河人行桥采用22.5 m+145 m+22.5 m反向芬克式桁架桥,该桥以其科学合理的力学特性、外形纤细、新颖优美的结构型式而得到市民的广泛赞誉,阐述其设计特点、内力分析与主要计算成果并简要介绍了施工要点.     

地锚式城市景观悬索桥施工监测与分析

依托地锚式城市景观悬索桥实例工程,对地锚式悬索桥按照自锚式悬索桥体系转换的施工方法进行监控,采用MIDAS/Civil有限元软件进行理论计算,结合实际监控数据进行对比分析。监测结果显示:1)一期状态索塔顶偏移量与设计位移偏差均不大于1.0 cm;索塔最大沉降值为-6.38 mm。2)在张拉调索体系转换过程中,索力实测值与理论值的偏差逐渐减小;全桥吊索内力分布较为均匀,主缆实测索力与理论值偏差均在10%以内。     

独塔钢斜拉桥成桥索力及施工索力计算分析

以某单塔中央双索面钢斜拉桥为研究背景,采用MIDAS Civil有限元程序进行建模计算,采用恒载平衡法初步拟定成桥索力,根据设置的控制目标,以初拟索力为基础进行多次调整索力以达到预期的成桥状态从而求得合理成桥索力。采用正装迭代法对斜拉索施工阶段进行模拟,经过多次迭代计算,得到施工索力。结果表明,成桥索力较为合理,按照施工索力能够满足斜拉桥合理成桥状态要求。对独塔钢斜拉桥合理成桥索力和施工张拉索力的确定提供借鉴和参考。     

复杂空间多段索异形塔斜拉桥施工阶段索力计算

复杂空间多段索异形塔斜拉桥的造型奇特、结构复杂,由于空间多段索的相互影响,施工阶段索力求解一直是该类桥梁设计施工的重难点,为了解决该问题,以随州市 水一桥的主桥为工程背景,结合基于差值法的正装迭代法,应用MIDAS Civil有限元分析软件,建立全桥施工阶段模型并计算分析。结果表明,运用基于差值法的正装迭代法计算的成桥索力值与设计索力值最大误差值为0.3%符合计算精度要求,且张拉过程中索力值均在设计范围内。     

高速铁路大跨钢管混凝土提篮式拱桥施工监控

为确保高速铁路大跨度混凝土提篮式拱桥的线形、应力及内力满足要求,以京沪高铁跨沪宁高速公路128m下承式尼尔森体系钢管混凝土提篮式系杆拱桥为例,根据有限元分析理论,采用大型空间有限元分析软件MIDAS Civil建立空间模型进行理论分析,对系梁、拱肋、吊杆进行线形、应力及索力监控.结果显示,系梁在前期施工期间沉降量较小,拆除拱肋临时支架以后的施工阶段中拱肋沉降量与理论计算值较接近,对整体线形影响不大;系梁和拱肋各应力测试截面实测应力变化趋势与理论值吻合良好,处于安全范围;吊杆实测索力与目标索力相对差值在±5％以内,满足设计要求.     

反向芬克式桁架人行桥抗风性能研究

反向芬克式桁架结构作为近年来新兴的桥梁结构形式,具有简洁和造型美观等优点,已在国外多座人行桥中得到应用。鉴于人行桥结构轻柔等原因,该类型人行桥的风效应问题成为设计关注的重点之一,但国内相关研究较少。现依托主跨150 m的反向芬克式行架人行桥工程实际,开展了系统的抗风性能试验研究。结果表明:参照我国《公路桥梁抗风设计规范(JTG/T3360-01-2018)》,该桥的颤振稳定性、静风稳定性等都满足要求;在均匀流场的0°和+3°风攻角下,涡激共振峰值振幅超过规范允许值,在5%紊流度、将结构阻尼比从0.3%增加到1%之后,涡激共振得到不同程度的抑制,并满足规范要求;进一步分析表明,增加结构阻尼比,将是更为有效的抑制该桥主梁涡激共振的措施。     

半穿式桁架桥横向稳定性及影响因素分析

以某下穿城际铁路的40 m跨径半穿式桁架桥为工程背景,利用有限元软件MIDAS/Civil建立空间杆系模型,对其运营阶段的横向稳定性进行计算分析;依据相关计算理论对该桥实际状态和理想状态下屈曲模态及影响屈曲稳定性的主要因素进行计算分析,结果表明相较于腹杆横向刚度,上弦杆宽跨比是影响半穿式桁架桥横向稳定性的重要因素,设计中应重点关注上弦杆宽跨比对半穿式桁架桥横向稳定性的影响。     

基于正装迭代法的系杆拱吊杆张拉索力计算研究分析

为了研究正装迭代法在索力计算中的应用,文中以某大桥(钢管混凝土系杆拱桥)的施工监控为工程背景,应用大型通用有限元软件Midas/Civil建立有限元模型对该桥进行施工阶段分析计算。采用正装迭代法对该桥施工阶段4次吊杆张拉的张拉控制力进行计算,用该结果指导施工,得出实测索力,将实测值与理论值进行对比分析。研究正装迭代法在钢管混凝土系杆拱桥索力计算中的应用。     

挂篮悬臂浇注钢筋混凝土拱桥施工控制探讨

悬臂浇注法作为拱桥施工过程中的一种新型施工工艺,克服了不利地形的缺陷,也可以将拱桥作为斜拉桥和连续刚架桥分段施工,具有投资较少,施工方便,整体结构性好,后期维护少,维修保养方便等优点。本文结合具体实际工程,采用桥梁专业有限元软件MIDAS/Civil建立了有限元模型,给出了预期的控制目标状态的桥梁位移和内力;探讨拱圈合龙方法及成桥后索力拆除等问题,希望能对类似工程提供经验借鉴。     

斜塔有背索斜拉桥结构参数敏感性分析

为提高斜塔有背索斜拉桥的施工控制精度,以阿勒泰市红墩路跨河桥为工程背景,采用有限元计算程序MIDAS Civil建立三维空间有限元模型,利用仿真分析方法对各设计参数的敏感性进行研究,分析了温度变化、结构自重、施工索力、主梁刚度等参数在成桥阶段对桥梁内力、线形及索力的影响规律.计算结果表明:温度变化对成桥索力影响较大;温度变化、施工索力误差对主梁线形、内力以及桥塔位移影响较大;结构自重对成桥状态有一定影响.通过修正主要设计参数,忽略次要设计参数,对红墩路跨河桥进行施工监控,所得成桥线形状况良好,误差在允许范围内.     

30m+130m+30m中承式混合拱肋拱桥设计

山东省寿光市金光街弥河大桥主桥为30 m+130 m+30 m混合拱肋飞燕式拱桥,是三跨连续钢箱梁与中承式拱的组合体系,三角区设装饰桁架,平面设环状人行桥,造型独特。主桥采用平行双肋,主拱为悬链线钢混混合拱肋,边拱为斜直线混凝土拱肋,截面均为六边形箱,拱肋间在桥面以上不设横撑。主梁为单箱多室钢箱梁,吊索区标准节段长7.5 m。吊杆采用环氧喷涂钢丝拉索。沿拱肋纵向布设钢绞线水平拉索。主墩承台上设拱座和立柱,边墩为柱式,基础采用钻孔灌注桩群桩。采用MIDAS Civil软件进行静力、动力及稳定分析可知,结构的强度、刚度和稳定性均满足规范要求。梁拱均采用支架施工。     

基于无应力状态法的系杆拱桥施工控制研究

为解决系杆拱桥在钢拱肋和钢梁拼装过程中线形的确定和控制等问题，通过基于无应力状态法的系杆拱桥施工控制方法，利用系杆拱桥构件单元的无应力长度和无应力曲率，建立了拱桥施工中间过程与最终成桥状态之间的联系，避免了系杆拱桥成桥后繁琐的调索步骤，并以某在建系杆拱桥为例，采用MIDAS Civil有限元软件建立全桥数值模型，对该桥施工过程进行模拟。结果表明：基于无应力状态法的系杆拱桥线形及索力控制方法计算准确，可行性好，实测拱肋、钢主梁线形偏差以及吊杆索力偏差均满足规范要求，同时可节省工期。     

桁架节点不同有限元分析建模方法的探讨

钢桁梁节点进行有限元数值模拟分析时，采用多尺度模型方式或者节点模型方式进行分析较为常见，以多尺度模型计算结果为参考，采用位移边界和内力边界综合施加方式建立的节点模型的结果与其相差较小，两种方式的模型均可以用于节点分析。结合某一顶推施工的钢桁梁最大悬臂施工状态时的节点，利用有限元软件MIDAS Civil和MIDAS FEA NX，采用不同的单元类型（梁单元或实体单元）对节点进行分析对比，确定节点模型用于实际工程的节点分析更具有优势。此结论可为相似工程的节点分析提供参考。     

重庆朝天门长江大桥扣索施工工艺

重庆朝天门长江大桥主桥为三跨连续中承式钢桁系杆拱桥。主桥钢桁梁采用悬臂架设,中跨主拱采用架设扣塔安装。其扣索采用高强度、低松弛钢绞线,单根穿挂、单根张拉工艺施工。扣索的施工主要包括施工准备工作、钢绞线下料、施工平台搭设、固定端穿索、张拉端穿索、张拉、索箍和减振器安装、扣索拆除等工序。采用MIDAS/Civil有限元软件中的空间梁单元、索单元、桁架单元建立空间杆系模型,对扣索的各根钢绞线张拉力精确计算,所有钢绞线逐根一次张拉到设计值,所有扣索最后无须调索。     

中承式钢管砼拱桥设计

以广西南宁市武鸣河大桥为工程背景,介绍中承式钢管砼拱桥的设计过程,阐述拱肋、横撑、横梁、桥面系等主要构件的设计及结构计算;采用通用有限元软件MIDAS/Civil进行全桥结构施工、运行阶段静力分析,结果表明结构设计满足规范要求.     

中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋吊装施工控制

广安官盛渠江大桥主桥为主跨320m的中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥,劲性骨架采用斜拉扣挂法施工,施工过程中扣索一次张拉到位。针对正装分析法和倒退分析法2种索力计算方法的局限性,为了精确计算扣索索力及节段安装预抬标高,使成拱线形接近理论线形,提出以成拱线形为控制目标的优化索力调整方法,利用MIDAS Civil 2015建立吊装阶段的全桥有限元模型,考虑切线位移对之后施工阶段的影响,以线形控制为主、索力控制为辅,分析该桥的线形、扣索和尾索索力、弦杆应力,并与实测值对比。结果表明:大桥的线形、扣索和尾索索力、弦杆应力的实测值与理论值符合度非常高,主拱线形及结构应力满足设计及规范要求。说明该优化索力调整方法是可行有效的。     

西班牙首座超高性能纤维混凝土人行桥的设计与施工

西班牙阿利坎特修建的一座全长43．5 m的人行桥采用超高性能纤维混凝土（UHPFRC）,是世界上第一座UHPFRC桁架人行桥。该人行桥采用变高度U形断面,由2片华伦式桁架组成,底部用X形撑杆连接,桥面板位于桁架中间高度处;结构计算表明,人行桥的结构安全性能满足承载能力和正常使用极限状态的要求,并验证了相关设计的合理性;通过对2％纤维含量的混凝土在潮湿和干燥状态力学特性的研究,研发出UHPFRC配合比。人行桥分5个阶段（2片桁架→上弦杆和纵向加劲肋→下弦杆、X形撑杆和支座处大体积混凝土墙→横肋→桥面板）施工。在预制工厂里进行的荷载试验结果表明,试验结果与有限元结果吻合较好,人行桥力学性能较好。相比钢结构方案,采用UHPFRC降低了人行桥的施工和维护成本,增加了耐久性,延长了使用寿命,同时使桥梁更美观。     

大跨径上承式砼拱桥扣索索力计算与优化

以牛路河特大桥缆索吊装施工为依托,采用力矩平衡法、零位移法及弹性-刚性支承法计算扣索索力,并对计算结果进行施工仿真分析,结果表明弹性-刚性支撑法计算的索力更合理、更贴近实际施工过程,但局部阶段主拱圈截面拉应力超限;采用基于MIDAS/Civil中未知荷载系数的影响矩阵法进行索力优化计算,结果表明以优化分析法计算索力进行吊装,松索成拱后的线形与目标线形最接近且拉、压应力相对均匀,均在施工控制范围内。     

连续梁体系转换模拟方法研究

以某市政连续梁桥为依托,采用不同方法模拟连续梁悬臂浇筑过程中体系转换,采用MIDAS/Civil有限元软件建立各方法对应的仿真模型,分析关键施工工况下桥梁结构内力和位移,研究连续梁悬臂浇筑施工过程中体系转换不同模拟方法的影响,分析各模拟方法的适用性,为类似桥梁结构施工控制提供借鉴。