增设RC拱肋加固圬工拱桥的设计要点及理论分析

提出了采用钢筋混凝土拱肋加固圬工拱桥结构的方法。以某上承式实腹圬工拱桥为实例,根据其病害的主要特点,结合对原桥承载能力的计算分析结果,采用增设钢筋混凝土拱肋的加固设计方案。然后,建立原拱圈采用板单元和新增拱肋采用杆系单元的有限元计算模型对加固后桥梁承载能力进行了理论分析,结果表明,加固后桥梁承载能力满足公路-Ⅱ级荷载。     

UHPC套箍加固肋拱桥承载力研究

针对目前圬工肋拱桥的加固方法存在不少局限性的现状,该文提出采用力学性能优越的超高性能混凝土套箍加固主拱圈以提高拱桥承载力的思路,分别探讨了套箍加固圬工肋拱桥的内力和抗力计算原理,并将上述加固思路应用于重庆市开州区某大型圬工肋拱桥,结果显示:采用套箍加固法处治后的拱桥承载力得到明显提升,而且采用超高性能混凝土新型材料使加固效果更加明显,桥梁安全储备更充足。     

钢筋混凝土肋式窄拱桥加固设计与静、动力特性分析

根据一座钢筋混凝土肋式窄拱桥病害情况评价和受力特点,提出相应的桥梁加固设计方法,并对加固后的桥梁进行了计算,分析了结构加固后的静、动力特性和抗震性能,为此类桥梁加固设计提供参考。     

肋板式变截面套箍加固拱桥力学计算模式研究

在简要介绍肋板式变截面套箍加固拱桥技术的基础上,着重探讨了该项技术的力学分析和加固设计计算模式,并将之运用到桥梁加固工程中。理论分析和工程实践表明,此方法和计算模式是套箍加固分析、计算的有效方法,同时其他加固方法也可参考。     

逐级套箍加固大跨钢筋混凝土肋拱桥技术研究

大跨径钢筋混凝土肋拱桥的加固是桥梁加固领域面临的技术难题。该文在剖析逐级套箍法加固钢筋混凝土肋拱桥技术原理的基础上,依托一座主跨80m的某上承式钢筋混凝土肋拱桥加固实体工程,阐述了其加固设计方法和施工技术,采用有限元软件建模计算对比分析了逐级套箍法加固和常规加固在施工阶段的技术效果。     

刚架拱桥横系梁加固技术研究

钦州市钦江二桥主桥为3×63 m钢筋混凝土刚架拱桥,针对该桥横系梁的病害及病因,采用附加型钢梁加固法对刚架拱桥横系梁进行加固,具体做法是,旧的横系梁不用拆除,新附加的型钢梁端部通过高强螺栓与拱肋对穿连接.对该桥加固前、后动力性能和稳定承载能力进行对比分析,结合加固后桥梁成桥试验结果,得到以下结论:所采用的计算模型和实际情况相吻合;附加型钢梁加固法能够提高桥梁的横向刚度、改善桥梁的动力性能、提高桥梁的稳定承载力,可推广应用于刚架拱桥横系梁加固.     

基于热点应力法的钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳评估

为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S～N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝土桁式拱桥进行节点疲劳评估。结果表明：疲劳易损部位位于1/4跨附近的拱肋上弦节点,起始裂纹位于节点主管表面的冠点处;采用《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中的疲劳荷载计算模型Ⅱ和疲劳荷载谱计算得到的疲劳寿命分别为20 210 049次和27 311 265次,采用疲劳荷载谱计算时多车效应纵向修正为14.9%;采用《公路钢结构桥梁设计规范》预测的节点疲劳寿命偏低,导致设计偏于保守。     

新旧混凝土薄弱层对兰河石拱桥加固的影响

桥梁加固后组合结构的受力特点不同于新建桥梁。以平顶山兰河石拱桥的加固工程为例,运用大型有限元软件MIDAS Civil对桥的结构受力状态进行分析。根据实际情况考虑了新旧混凝土之间薄弱层,进而模拟加固后的桥梁受力状态。按照相关规范,采用极限承载力法和容许应力法进行验算,据此来评估拱桥加固后的效果。通过静载试验验证了加固方法和验算理论的正确性。     

基于可靠性的桥梁抗剪承载力临界寿命曲线

为建立基于可靠性的在役T形截面简支梁桥抗剪承载力临界寿命曲线,并提出相应的受剪承载力剩余寿命实用预测方法,以设计目标可靠指标降低0.5为受弯构件抗剪承载能力最低可靠指标。在引入抗力简单随机过程模型的基础上,通过计算不同评估基准期与最低可靠指标对应的构件抗力相对折减系数限值,建立了基于抗力折减系数限值的受弯构件抗剪承载能力临界寿命曲线和预测方法。最后,以某20 m简支T形梁桥为例进行抗剪承载力寿命预测,计算结果表明,本文提出的抗剪承载力寿命预测方法简单实用,与基于可靠度的在役桥梁承载能力剩余寿命预测方法是等效的,避免了寿命预测中复杂的可靠指标计算过程,可用于在役桥梁受弯构件抗剪承载力寿命预测。     

桥梁疲劳强度的模糊可靠性设计与疲劳寿命分析

本文根据模糊可靠性设计理论,对公路钢筋混凝土桥梁强度的模糊可靠性设计方法进行分析,运用二级模糊综合评判方法和贝叶斯理论确定桥梁疲劳寿命概率分布.综合疲劳强度和疲劳寿命两种失效模式对桥梁安全性的影响,对桥梁体系的模糊可靠性进行了评估,预测该桥梁的剩余使用寿命,进而提出了整改措施.     

某大跨网状吊杆拱桥设计与施工方案研究

深圳市深汕合作区某大桥采用230 m主跨网状吊杆拱桥一跨过河设计方案,主桥全宽56 m,主梁采用纵横梁体系钢-混组合梁断面;主拱采用六边形箱形断面,拱轴线按二次抛物线设计,矢跨比为1/5.5,拱高为41.273 m。大桥采用无柔性系杆体系,采取先梁后拱架设工序;结合内河航道无大节段钢梁运输条件、桥址处位于台风高发期的复杂施工条件,提出了主梁采用岸边原位拼装、支架滑移法施工方案,主拱采用拱脚段低位拼装、跨中段整体提升安装方案。该桥的设计理念和施工方案验证了网状吊杆拱桥在市政桥梁中的适用性、可实施性和经济性,相关研究和设计成果为今后同类桥型设计和施工提供借鉴。     

浅论拱桥的技术进步与挑战

通过分析百年来拱桥(包括钢拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥)跨度发展的基本特点,并根据各种拱桥施工技术的基本特征,把拱桥施工方法分为3大类,即支架法、悬臂法和大件转移法。基于拱桥施工技术,探讨了中国拱桥发展历程中的构造、耐久性等技术问题。为厘清桥梁结构与建筑的关系,以及桥梁力学和桥梁美学的关系,将桥式方案的确定分为桥梁选型与桥梁造型两部分,提出桥梁选型与造型的基本原则,即在结构选型上,为"受力明确,构造从简";在结构造型上,为"造型简洁,整体协调";在建设投资上,为"建造便捷,投资合理";在桥梁特色上,为"环境和谐,特征明显",并通过实例分析阐述了此原则。     

基于机器视觉的系杆拱桥的拱位移监测技术研究

随着我国桥梁的服役数量及服役时间的不断增长,桥梁领域越来越重视对系杆拱等特殊结构桥梁的位移监测。本文基于机器视觉方法,通过在拱上特定位置设施靶标、在两端拱脚设置相机的方式,提出了一种拱位移监测方案。随后以S32公路油墩港桥为实例,对该方法进行了试验验证,结果表明该方法能够同时达到亚毫米级位移精度与昼夜动态监测的要求,实现了对油墩港桥的拱位移监测。试验结果可靠,为同类系杆拱桥的拱位移监测方案提供了参考。     

既有钢筋混凝土桥承载能力退化和维修需求分析

综合混凝土碳化模型、钢筋锈蚀模型,运用随机有限元方法,对既有钢筋混凝土桥梁设计基准期内的结构失效概率、可靠度进行分析,提出综合目标可靠度和维修成本效益的桥梁维修需求预测模型。通过在一座下承式系杆拱桥的应用,进行了维修方案的比选,预测了其在设计基准期内的维修需求,验证了方法的可行性。     

既有石板拱桥的评估及鉴定方法研究

为了有效提高石拱桥状况评价的准确性,提出针对石拱桥承载能力详细的评估和鉴定计算方法。考虑石板拱桥拱上建筑联合作用、桥梁破损特点及实际运营荷载,对如何建立较为符合实际的桥梁计算模型进行了研究;建立了针对石拱桥的技术状况评估模型,对桥梁各评估元素的初始权重及技术状况评价标准进行初步研究;根据各评估元素状态对其元素权重加以修正并综合确定承载能力检算系数Z1。最后,以实际桥梁工程为背景,给出了计算实例,结果表明本文方法具有较好的工程实用性。     

舟山沈家门港小干岛主桥设计方案比选

根据小干岛主桥桥梁跨度、周边环境、施工方案等因素,提出了中承式钢管混凝土拱桥、独塔斜拉桥及双塔斜拉桥三种方案并进行设计。从景观、施工、经济、环境影响等方面比较了三种方案的优缺点,最终推荐中承式钢管混凝土拱桥方案,并总结了中承式钢管混凝土拱桥的结构特点,为类似桥梁设计提供参考。     

潜江市兴盛路装饰拱桥布置方案及装饰拱结构力学分析

通过对拱结构与主桥的不同连接方式进行方案比选,阐明了装饰拱桥设计中需要考虑的主要因素。简要介绍了建立空间梁单元模型,并按照无铰拱对装饰拱进行力学性能验算的方法;同时根据计算结果进行结构强度、稳定性评价及静力、动力、抗震等各项力学性能分析,以确定不同参数对结构安全的影响。装饰拱布置选型方案及结构分析的研究方法可用于指导该类桥梁设计。     

大跨混凝土斜拉桥拉索施工期的可靠度分析

从结构可靠度理论出发，采用极值分布方法直接推导建立了斜拉索的强度概率模型，通过现场试验得到了钢绞线式斜拉索的索力均匀性指标，分析了影响施工期索力的主要设计变量的概率特征，在此基础上提出施工期斜拉索的可靠指标计算方法；进而分析施工阶段拉索可靠水平的变化规律，从而基于结构可靠度理论提出施工期斜拉索的安全性评价方法，并结合大跨混凝土斜拉桥实际工程背景验证了这一方法的有效性。计算结果表明：施工期斜拉索的可靠指标小于运营期；研究成果对于评价混凝土斜拉桥施工期的结构整体性能和安全程度具有参考价值。     

800m级钢-UHPC组合桁式拱桥概念设计与可行性研究

提出了一种特大跨径钢-UHPC组合桁式拱桥新体系。新体系拱桥用UHPC箱型拱肋承受巨大的轴力,采用钢腹杆钢横联规避开裂的风险;相比传统混凝土拱桥,新体系拱桥自重大幅度降低;相比钢拱桥,其不存在厚板焊接困难的问题;采用斜拉扣挂分多次悬臂合龙施工法,扣索只需承受单次合龙的主拱自重并多次循环利用,施工临时措施费用大大降低,因而具有良好的经济性。通过对跨径800m的钢-UHPC组合桁式拱桥的试设计,结果表明:主拱分3次合龙时,斜拉扣挂只需承担36%的主拱自重,拱肋最大压应力为64.9 MPa,无拉应力,各施工阶段的稳定性、应力、刚度等均满足要求。平均每平米桥面主拱圈材料用量指标为:钢材380kg,UHPC 0.61m3,自重2.03t。对比研究表明新型钢-UHPC组合桁式拱桥具有显著的技术经济优势,可适用于500~1 000m级跨径的拱桥。     

斜拉拱组合桥与普通拱桥受力性能对比

分析了斜拉拱组合桥的结构受力特征以及与普通拱桥的差别.以我国正在建设的主跨为400 m的斜拉拱组合桥梁--湘江四大桥为例,利用大型有限元分析软件ANSYS,建立了斜拉拱组合桥的三维空间有限元模型,对桥梁振动频率及振型进行了分析,通过与普通拱桥的分析和对比,重点研究了斜拉索对钢管拱组合桥的静、动力特征的影响,对比分析了两种拱桥型式,相同位置影响线的差异.最后总结了斜拉拱组合桥的静、动力特征,得到了一些有益的结论,为这一新颖桥型的方案选取和设计提供参考.