中承式钢管混凝土拱桥吊杆更换设计与施工

福安群益大桥为一典型的单圆管截面中承式钢管混凝土拱桥,随着城乡经济的发展,交通荷载不断增加,经检测该桥出现了不同程度的病害,为了保证其正常的使用功能和承载能力,对其吊杆系统进行了更换。本文对吊杆更换设计及施工流程进行了较为详细的阐述,研究内容可为类似工程实践提供技术参考。     

钢管混凝土拱桥吊杆施工技术优化研究

有吊杆参与的桥梁结构均存在结构线型调整与吊杆索力优化问题,吊杆张拉状况很大程度上可决定桥梁结构最终的外形和内力分布情况。以钢管混凝土拱桥吊杆施工优化关键技术为对象,研究吊杆施工初始张拉力的确定以及不同吊杆张拉顺序对成桥状态的影响。     

中承式钢管混凝土拱桥新增吊杆法加固技术研究

吊杆是中承式钢管混凝土拱桥重要的组成部分和受力构件,其可靠程度直接影响结构的使用性和安全性。由于在运营过程中长期受到自然条件和人为因素的影响,拱桥吊杆出现了不同程度的损伤,使其加固工作备受关注。针对更换吊杆法普遍存在的破坏结构局部受力的问题,介绍了一种主动加固吊杆的方法——新增吊杆法。并以玉带桥吊杆加固为工程背景,介绍了新增吊杆的布置及构造,对全桥进行三维数值仿真分析,比较了吊杆加固前后拱肋内力、吊杆内力和拱桥稳定性的变化情况,并通过施工过程控制对新增吊杆内力和桥面线形进行监控。结果表明:新增吊杆法可大幅减小既有吊杆的应力水平,但对拱肋受力和拱桥稳定性影响不大;加固过程中新增吊杆拉力实测值与计算值符合较好,桥面高程变化最大未超过6mm,是一种安全、可行的吊杆加固方法。     

重载保通需求下拱桥吊杆更换关键技术

当吊杆拱桥服役时间接近吊杆设计使用年限时常进行吊杆更换施工,但目前中国针对通行状态下更换拱桥吊杆的案例仍较为鲜见。考虑拱桥重载保通实际运行需求,探讨更换吊杆过程中主要工序优化,提出施工过程监测环境温度与车辆荷载影响等关键参数修正方法,以及短吊杆内力精确测量方法,并对重载保通需求下拱桥吊杆更换施工效果进行评估。结果表明：重载保通工况下拱桥吊杆更换施工的各项控制指标均满足设计及规范要求,所提出的技术方法可为同类型桥梁吊杆更换提供借鉴参考。     

钢管混凝土拱梁组合体系的探讨

针对近年来已建钢管混凝土拱桥设计施工现状 ,结合广东韶关两座正在施工的钢管混凝土拱梁组合体系桥 ,从拱肋截面型式、吊杆构造、行车道梁等方面存在的问题进行了一些探讨 ,提出了解决这些问题的一些方法 ,并成功地应用于工程实践     

钢管混凝土系杆拱桥的养护

钢管混凝土拱桥在设计施工中存在的某些缺陷，只有通过养护工作来解决，才能确保它的使用安全与耐久性，以巳建成的钢管混凝土系杆拱桥为实例，粗浅地探讨了钢管混凝土拱肋、系杆、吊杆等重要构件的重点养护工作。     

大跨度钢管混凝土拱桥弹性稳定性分析

该文以某大跨度中承式钢管混凝土拱桥为实例,运用大型通用有限元软件Midas/Civil,建立其空间有限元模型,模拟4种工况对该桥进行成桥后稳定性分析,着重探讨了矢跨比、横撑形式、拱肋刚度和吊杆非保向力等因素对桥梁的稳定性影响,所得结论对大跨度钢管混凝土拱桥的设计、施工和使用等具有一定的理论指导意义。     

钢管混凝土拱桥应用与研究进展

简要介绍了钢管混凝土拱桥近年来在我国的发展概况,从结构体系、拱肋、吊杆与系杆、桥道系等方面分析了结构与构造方面存在的主要问题和技术进步,简要阐述了施工技术创新成果,介绍了有关钢管混凝土拱桥的设计与施工规范、论著和在设计计算理论方面取得的最新成果.     

FRP管混凝土悬带拱桥试设计研究

FRP管轻质高强、耐久性好、易于维护,为了解FRP管应用于悬带拱桥体系时,桥梁的力学性能,以某大学中轴线景观人行桥——钢管混凝土悬带拱桥为背景,进行FRP管和混凝土的组合结构替代钢管混凝土结构的试设计研究。FRP种类较多,试设计时将拱肋调整为GFRP圆管混凝土,吊杆更换为GFRP变截面矩形方管,横梁更换为GFRP圆管混凝土,2条悬带增加为3条,悬带更换为可更换式的CFRP索。采用有限元软件建立试设计桥有限元模型,对试设计桥静力性能、弹性稳定性及自振频率进行验算,并比较不同阶段下FRP管混凝土悬带拱桥与钢管混凝土悬带拱桥静力性能。研究结果表明:FRP管混凝土悬带拱桥的静力性能和动力性能均可满足国内外现行的规范要求,FRP管混凝土悬带拱桥在施工阶段和正常使用阶段的内力均小于钢管混凝土悬带拱桥的内力。     

基于支持向量机和改进粒子群算法的钢管混凝土拱桥可靠度分析

针对大跨度钢管混凝土拱桥结构可靠度分析过程中功能函数难以显式表达的问题,首先阐述了支持向量机的基本原理,并将其引入到结构可靠度分析中,建立了基于支持向量机的可靠度分析模型,然后利用改进粒子群算法对某钢管混凝土拱桥的吊杆可靠度与拱肋可靠度分别进行了求解,并对其灵敏度进行了分析,研究表明：端部短吊杆的可靠度指标相较于其它吊杆更大,并且越靠近跨中,吊杆的可靠度指标整体越小;随机变量灵敏度对吊杆可靠度指标影响最大的为吊杆弹性模量,其次为吊杆截面面积,钢管弹性模量、混凝土弹性模量、立柱截面面积与主梁截面面积对其影响较小;在拱肋可靠度评估中,拱脚截面的可靠度最小,拱肋1/8截面处的可靠度指标最大,随机变量灵敏度对拱肋可靠度指标影响最大的为拱肋截面面积,其次为钢管弹性模量,立柱截面面积、汽车荷载与主拱抗弯惯性矩等对其均有不同程度的影响。     

下承式钢管混凝土系杆拱桥吊杆断裂动力性能分析

吊杆是钢管混凝土拱肋和桥面系荷载传递的纽带,吊杆的可靠性、耐久性关系着下承式拱桥的安全和正常使用。以某下承式钢管混凝土系杆拱桥为背景,采用有限元软件MIDAS/Civil建立全桥空间模型,分析钢管混凝土系杆拱桥吊杆断裂前后的自振频率。     

有推力钢管混凝土拱桥的动力特性分析

文章针对有推力钢管混凝土拱桥的动力特性进行了分析,参考巫峡长江大桥的设计,采用ANSYS有限元程序建立这一类钢管混凝土拱桥的力学分析模型,利用子空间迭代法计算了该模型的自振频率和振型,分析了拱脚位移、吊杆的布置方式、横撑布置等参数的变化对有推力钢管混凝土拱桥动力特性的影响,得到了这类体系的动力特点,为合理、安全地设计这类桥梁提供参考依据。     

拱桥吊杆更换施工控制关键技术研究

以某一中承式钢管混凝土系杆拱桥的吊杆更换为例,介绍了吊杆更换的施工工艺,提出了相应的施工控制思路;从施工前期有限元分析、施工分级控制、施工控制指标确定等方面明确了拱桥吊杆更换中的关键技术.结果 表明,通过有效的施工控制及施工监测体系,不仅确保了施工过程中桥梁结构的安全,而且更换过程中和更换完成之后的吊杆力、结构线形、结构应力都满足设计及施工监控的预期目标.所提出的施工控制思路对类似拱桥的吊杆更换具有一定的借鉴意义.     

中下承式钢管混凝土拱桥吊杆更换的索力监控

中下承式钢管混凝土拱桥吊杆更换存在两次体系转换问题,为保证更换施工过程的安全,更换过程中要进行吊杆索力监控。该文介绍了中下承式钢管混凝土拱桥吊杆更换的内容、工艺原理及流程,以健跳大桥吊杆更换为例,通过对有限元计算结果和现场监测数据进行比较,结果证明实时监控索力不仅可以保证施工过程安全,而且通过调索可使得最终索力与计算值相符合,研究内容可为类似工程提供参考。     

装配式空心钢管混凝土拱桥可行性研究

为减小大跨度钢管混凝土拱桥自重,提高大跨度钢管混凝土拱桥的施工便利性,提出使用预制空心钢管混凝土构件代替实心钢管混凝土构件作为大跨度钢管混凝土拱桥拱肋的新思想。该文采用有限元分析方法对某特大桥进行了试设计研究,建立空心钢管混凝土拱桥模型和实心钢管混凝土拱桥模型,在不同工况组合条件下,对两者拱肋内力、挠度进行了分析比较,使用现有规范的计算公式进行承载力验算。结果显示:空心钢管混凝土方案与原实心钢管混凝土方案相比,拱肋各杆轴力有明显减少,不同杆件、不同主拱圈截面弯矩有减少亦有增加,不同方案对挠度的影响不大,空心钢管混凝土构件均满足承载力要求。分析结果表明空心钢管混凝土代替钢管混凝土的新思想具有可行性,可以减小大跨度拱桥整体自重,减少混凝土用量,降低拱肋上、下弦杆轴力,在提高大跨度拱桥整体力学性能和经济性方面具有一定优势。     

钢管拱桥主梁施工顺序对主拱稳定性影响的分析

本文通过对大跨度中承式钢管混凝土桁式拱桥——南宁永和大桥施工稳定性研究,在分别考虑线弹性和几何非线性及材料非线性的情况下,分析了吊杆横梁及桥面纵梁安装施工的不同阶段拱圈稳定性变化。研究中将非线性稳定分析结果与线弹性稳定分析结果进行比较,并结合其他研究人员的研究成果进行分析,发现非线性对钢管混凝土拱桥稳定性的影响与拱桥的跨度、加载的方式等因素有关。     

钢管混凝土拱桥吊杆高强钢丝力学试验研究

吊杆是中、下承式拱桥的关键构件,研究吊杆的力学行为特征及其病害十分必要和紧迫.通过对营运6年的西南某钢管混凝土拱桥吊杆高强钢丝的单丝极限负荷试验,研究高强钢丝极限负荷的折减状况,探明吊杆的损伤、劣化状况,为钢管混凝土拱桥吊杆的维护提供参考.     

钢管混凝土系杆拱桥吊杆施工张拉力计算

钢管混凝土系杆拱桥属于空间内部超静定结构,由于吊杆存在使得设计、施工控制变得比较复杂,针对钢管混凝土系杆拱桥施工过程中的吊杆施工张拉力计算问题,采用倒拆法和影响矩阵法相结合的方法,取得了比较好的效果。     

钢管混凝土系杆拱桥吊杆施工张拉力计算

钢管混凝土系杆拱桥属于空间内部超静定结构,由于吊杆存在使得设计、施工控制变得比较复杂,针对钢管混凝土系杆拱桥施工过程中的吊杆施工张拉力计算问题,采用倒拆法和影响矩阵法相结合的方法,取得了比较好的效果。     

中承式拱桥的吊杆损伤识别

针对中承式拱桥吊杆容易受损破坏的特点,通过数值模拟研究了中承式拱桥吊杆损伤位置和损伤程度的识别问题。提出了综合运用结构自振频率和曲率模态的吊杆损伤定位识别与损伤程度识别的实用方法。