连续梁拱组合桥梁设计关键技术对策研究

连续梁拱组合结构形式是一种新型的工程结构形式,该结构刚度大、施工便捷、动力性强、稳定性高,优势显著,已经被广泛应用于桥梁工程中。为了更好地满足工程建设基本要求,从刚梁刚拱纵横梁体系的整体桥面受拉对策研究、拱脚的受力状态和构造设计、钢管拱灌注混凝土整体和局部应力状态对策研究、柔性支撑预应力混凝土梁的模拟方法等多角度对连续梁拱组合桥梁设计关键技术的应用对策展开分析,以期进一步提升相关技术的应用水平。     

吊杆失效作用下的下承式拱桥静力响应分析

文章通过Midas软件建立全桥有限元模型,选定拱脚、1/4跨以及跨中位置吊杆作为变量,引入吊杆刚度折减以及钝化单元方法,研究不同位置吊杆失效作用下的拱桥结构响应规律。研究结果表明:吊杆刚度的折减会导致内力随之减小,相邻吊杆内力则会相应提高;相比于近拱脚位置,跨中吊杆失效作用对于拱肋变形影响更为显著;拱脚位置处吊杆失效对于拱肋应力结果影响更大,最大增幅为31.81%,且应力增长区域扩大,因此需要严密监测拱脚处拱肋结构的受力情况。     

公路隧道超欠挖对围岩及支护结构稳定性的影响研究

为确保崇爱高速公路观音山隧道施工安全,文章基于Plaxis 3D有限元数值模拟方法.通过对比不同超欠挖位置、深度、角度的八种超欠挖工况,模拟研究了观音山隧道施工过程中存在的围岩超欠挖及其对支护结构和围岩稳定性的影响,探究了超欠挖状态下隧道围岩变形规律及结构应力变化规律。结果表明:拱顶位置的超欠挖对隧道沉降最小值的影响较大,在拱脚处超欠挖对隧道沉降最大值的影响较大;围岩超欠挖对拱顶部位欠挖的影响大于超挖,而在拱脚处超挖的影响要大于欠挖;拱脚处的围岩超欠挖影响大于拱顶。总的来说,隧道超欠挖会对围岩稳定性造成一定程度的影响,但在深度与范围可控的前提下影响是有限的。     

长输管道跨越工程复杂工况下数值模拟

以拱形跨越管道为研究对象,采用ABAQUS软件建立考虑管道运行内压、管道自重、温度荷载以及风荷载的拱形跨越管道有限元模型,开展腐蚀、凹陷以及极限工况下拱跨管道力学性能和变形特征研究。研究发现：腐蚀工况或极限工况下,拱跨管道最大Mises应力均发生在拱脚处;凹陷工况下,拱跨管道最大Mises应力发生在凹陷区域。拱形跨越管道的最大平面内竖向位移和最大平面外水平位移分别位于拱跨跨中位置与拱脚位置。     

哑铃型截面钢管混凝土系杆拱桥施工过程受力研究

文章以某高速公路哑铃型截面钢管混凝土系杆拱桥为工程依托,结合工期和经济性两方面确定了合理的施工方案,并采用数值模拟的方法对拱桥吊装施工过程的受力情况进行分析,通过建立拱脚局部模型及施工过程关键阶段、成桥阶段的数值模型,研究了拱桥施工过程中最不利受力工况的受力及成桥后的受力状态。结果表明：采用竖向转体吊装进行拱桥施工,具有良好的经济性,且拱脚受力合理,施工过程各关键阶段应力均低于设计规范,成桥状态结构受力良好。     

大跨径开口式钢波纹管涵洞受力特性数值模拟分析

为研究大跨径开口式钢波纹管涵洞的受力性能与变形特征,依托福建福鼎高速公路波形钢板涵洞项目,采用三维有限元模型,进行计算分析。研究表明：施工中最大等效应力均出现在拱脚处;涵侧回填阶段,可通过设计合理拱形减小水平位移,涵管最大竖向位移将由拱顶转移至拱腰;涵顶填土阶段,随填土高度增加,管涵的拱顶部分被压平,拱身部分被向内挤压,二者变形夹角将趋近于90°,高填土下,拱顶中部与拱身中部易产生大变形。     

大跨径钢管混凝土拱桥大体积混凝土拱座施工温度分布与控制

文章针对钢管混凝土特大桥平南三桥南岸拱座大体积混凝土施工过程,采用有限元软件Midas Civil仿真模拟分析拱座温度场,得到整体浇筑和分层浇筑下的拱脚处温度场的分布规律,并提出防止施工过程中由于温度变化及水化热等因素引起裂缝的控制措施。     

平南三桥不同封拱脚方案对比分析

平南三桥为主跨575m的中承式钢管混凝土拱桥,其管径大、吊重大、吊装节段数多,如果采用传统的"先合龙,再封拱脚"的施工方案,会导致施工过程中线形和各扣索索力均匀性较差。为确定合理的封拱脚时机,确保施工安全,文章采用"过程最优,结果可控"一次张拉施工优化计算方法,从施工线形、扣索索力均匀性和拱圈应力等几个方面对三种封拱脚方案(单片拱肋两岸各吊装第四段后封拱脚、单片拱肋两岸各吊装第六段后封拱脚、单片拱肋两岸各吊装第八段后封拱脚)进行对比研究。研究结果表明,单片拱肋两岸各吊装第六段后封拱脚方案的施工线形、各扣索索力均匀性和拱圈应力等均较好,为最佳施工方案。基于此,对第六段封拱脚施工方式下拱圈实测线形和目标线形进行比较,进一步验证了施工方式的合理性。     

铁路隧道结构设计参数对二次衬砌裂缝影响规律研究

对玉磨铁路安定隧道二次衬砌裂缝的分布进行统计分析，并提出一种更接近实际荷载情况的模拟方法，对二次衬砌的裂缝发展规律和控制因素进行研究。采用正交试验研究四因素（混凝土强度等级、衬砌厚度、钢筋直径、保护层厚度）三水平条件下衬砌裂缝情况。结果表明：现场衬砌裂缝分布情况统计显示裂缝主要分布于拱脚和拱腰位置，拱顶次之，拱肩裂缝较少，纵向裂缝比例达到63%，环向裂缝和斜向裂缝占比分别为18%和19%；衬砌各部位损伤出现的顺序为拱脚、拱顶、拱腰、拱肩，而裂缝发展程度一般为拱脚>拱腰>拱顶>拱肩；二次衬砌结构参数对拱脚裂缝宽度的影响程度为混凝土强度等级>保护层厚度>衬砌厚度>钢筋直径；随着因素水平的提升，混凝土强度等级、衬砌厚度、钢筋直径的影响程度逐渐减小，衬砌厚度影响趋势则相反。     

岭脚隧道施工过程围岩及支护结构应力响应数值分析

为了得到隧道开挖过程周围围岩及支护结构的应力响应规律,文章以岑水高速公路岭脚隧道为研究对象,通过应用有限元分析软件MIDAS/GTS,对施工过程围岩与支护结构的应力响应规律进行了数值模拟,分析隧道施工中的围岩应力状况。     

考虑套拱加固作用的隧道洞口边坡稳定性研究

文章采用有限元强度折减法,对金鸡山特大断面连拱隧道的洞口边坡按自然边坡、不考虑套拱的进洞过程、实际进洞过程三种工况进行稳定性分析,研究了套拱对边坡稳定性的影响以及进出洞施工过程中边坡结构的受力状态,为套拱的设计与施工提供参考。     

大型运输车荷载作用下的刚构拱桥加固方案分析

文章通过运用大型通用有限元软件ANSYS建立桥梁有限元模型,对刚构拱桥在大型运输车荷载作用下的受力特点进行分析,提出针对性的加固方案,并采用有限元模型分析了加固方案的可行性。     

大跨度悬浇钢筋混凝土拱桥合龙施工技术研究

合龙段是悬浇钢筋混凝土拱桥施工的重点和难点,其直接关系到桥梁结构成桥后的线形以及受力状态,进而决定桥梁施工完成后是否达到合理成桥状态。文章以贵州木蓬特大桥为工程背景,以其合理成桥状态为目标,利用Midas/Civil有限元分析软件对结构进行静力计算,分析了不同合龙方案、合龙温度以及拱圈合龙后的拆索顺序对成桥后主拱圈的应力和挠度的影响,为以后同类型桥梁的合龙施工提供借鉴。     

在役箱形拱桥现有承载能力安全评估研究

文章以箱形拱式旧桥为研究对象,以桥梁现行荷载标准与量测实际状况为计算依据,采用有限元分析软件Midas/Civil建立平面杆系模型,计算分析该旧桥结构现有承载能力,判定桥梁的安全工作状态。     

基于荷载试验的刚架拱桥修正模型计算评估法

文章针对刚架拱桥的承载能力评估问题进行研究,提出刚架拱桥承载能力评估方法——动静载试验评估法,利用随机振动的动力测试的数据,通过基于敏感性设计参数模型修正法对刚架拱桥有限元模型进行修正,并结合动静载试验实测数据与修正后的模型理论计算值进行对比分析,使有限元模型更好地反映逼近损伤后的刚架拱桥整体结构受力特性,从而对钢筋混凝土刚架拱桥承载能力进行评估。     

中承式钢管混凝土拱桥稳定性分析

文章利用大型通用有限元程序建立了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,计算结果可为桥梁的施工以及运营阶段的健康检测和维护提供参考。     

某大跨石拱桥水淹状态结构验算及加固处理

文章以酉阳龚滩大桥为背景,采用桥梁结构有限元计算模型模拟分析库区石拱桥在蓄水后处于部分水淹状态下的结构安全性,并结合桥梁加固理论,对石拱桥的拱圈、拱脚及桥台提出相应的混凝土补强、植筋等加固措施,以提高其承载能力。     

刚架拱桥检测与加固技术

文章基于燕岩大桥刚架拱桥的外观检查情况,建立了有限元模型,并通过静载试验和动载试验,对研究桥梁的承载能力、力学特性及技术状况进行了评价,提出了合理的维修、加固措施,同时利用有限元模型分析了加固措施的工程效果。     

结构型式对CFST拱桥振动性能的影响分析

文章采用Ansys10.0建立了重庆市某动力性能不良的钢管混凝土(CFST)拱桥有限元模型,分别对拱肋钢管不同壁厚或直径、不同纵横梁连接形式等十种工况下大桥的动力特性进行了分析,得到了桥梁各工况下的各阶失稳模态和基频。分析结果表明:不同的拱肋壁厚或直径对大桥的动力性能有一定的影响,桥梁两端伸缩缝工作是否正常以及桥道系纵横梁连接形式对大桥的动力性能有较大影响。在以上分析的基础上,对此类桥梁的设计提出了相关建议。     

大跨径上承式箱型拱桥地震反应分析

文章以一座大跨径上承式箱型拱桥为例,通过阐述工程概况,建立成桥状态下的有限元模型,利用反应谱法和时程分析法计算分析其地震响应。结果表明,该桥抗震性能良好。