基于钢管混凝土拱桥可靠性评估方法应用研究

以钢管混凝土拱桥为研究对象,应用有限元模型,对基于可靠度理论的钢管混凝土体系可靠性评估方法进行了研究.选取跨中弯矩及挠度最大的最不利荷载分布工况,从应变能的角度出发,计算了组成钢管混凝土拱肋构件的权重.在既有桥梁构件的可靠性评估分级标准的基础上,结合临界结构建立了钢管混凝土拱桥体系可靠性评估分级标准.从拱肋和节段两个方面对钢管混凝土拱桥进行评估,将两者的评估结合起来对钢管混凝土拱桥进行评估.算例表明该方法可以有效对钢管混凝土拱桥进行可靠性评估.     

钢管混凝土拱桥承载能力评估

桥梁结构的老化、车辆荷载的增加、不利环境的侵蚀、养护维修的缺乏等综合因素,使得桥梁结构不可避免地产生各种损伤,导致了桥梁承载力和耐久性的降低,从而过早地失效或丧失功能。结合实际工程背景,进行了病害调查、动静载试验及结构检算,对桥梁现有状况进行检测。结果表明：荷载试验结合理论分析的研究方法能够较好地得到既有钢管混凝土拱桥的承载能力评估结果,同时对今后同类型桥梁结构的维修加固具有一定的借鉴意义。     

钢管混凝土拱桥地震破坏评估研究

为了研究钢管混凝土拱桥的地震破坏程度,基于变形或内力和能量的双重破坏准则确定钢管混凝土拱桥各部分杆件的破坏指数,建立整桥的破坏评估模型,提出钢管混凝土拱桥的地震破坏评估方法。采用数值模拟方法对钢管混凝土拱桥在恒载和地震荷载作用下的内力、变形和累积能量进行分析,对钢管混凝土拱桥进行地震破坏评估,最后以南宁市永和大桥为例进行了分析。结果表明：对于抗震设防烈度为7度的钢管混凝土拱桥,在8度地震作用下全桥处于完好状态,9度地震作用下处于轻微破坏状态,满足抗震设防要求,说明该评估方法能够对地震破坏给出较准确的评估结果。     

钢管混凝土拱桥拱肋模型修正方法研究

由于荷载或环境因素,在役钢管混凝土(CFST)拱桥的实际状态与新建时的状态存在差异,针对钢管混凝土拱桥主要受力部分钢管混凝土拱肋,提出基于共轭梯度法并结合空间曲率模态差对其计算模型进行修正的方法。通过对一个单圆管钢管混凝土拱肋的模型修正,验证该方法的有效性。结果表明:基于曲率模态和固有频率的目标函数比基于曲率模态的目标函数修正效率高了1倍;目标函数取前2阶曲率模态的修正精度明显高于取1阶曲率模态的修正精度,损伤区域越多越明显;损伤区域越多,修正精度越低,需要的模态阶数越高;该方法不仅可以对模型进行修正,还可用于损伤识别和诊断。     

钢管混凝土拱桥的施工监测

施工监测伴随施工同步进行，因而可及时，正确地反映出桥梁的实际状态，切实保证施工按设计要求进行，使桥梁工程的施工质量达到设计和规范要求，结合江西省内二座钢管混凝土拱桥的施工监测，论述施工监 测在确保施工质量上的作用及钢管混凝土拱桥的施工监测方法。     

既有钢管混凝土拱桥实时监测评估系统

既有钢管混凝土拱桥实时监测评估系统是对桥址处的温度场、大桥的交通荷载状况及桥梁的静、动力效应实时监测,评估桥梁主体的运营状况。该系统主要由状态监测、损伤报警和性能评估及辅助决策子系统构成,能自动采集、分析和评估结构各类状态数据;判断异常状态并报警;自动探查采集系统故障;灵活设置数据采集时段,长期全面记录桥梁的受荷及响应历史;适时响应中控中心指令,实时查询、分析桥梁的运营状况。通过计算确定传感器的合理布置位置;远程数据传输采用有线数据传输方式。运行结果表明,该系统实现了既有钢管混凝土拱桥运营状况数据和图像的实时联动采集、实时自动传输及桥梁运营状态的远程实时自动监测、性能评估和安全预警。     

钢管混凝土拱桥拱肋计算模型探讨

通过工程实例，对钢管混凝土拱桥拱肋进行了3种计算模式的分析与比较，针对目前拱肋内混凝土与钢管难以密实的现状，提出了在中用钢筋混凝土计算理论替代钢管混凝土计算模式的设想，对工程实践有指导意义。     

钢管混凝土拱桥拱肋损伤识别的理论分析

钢管混凝土拱桥拱肋的损伤已经成为其致命伤,如何正确判断拱肋的损伤已经成为亟需解决的问题。该文以黄河上一座已建的钢管混凝土拱桥为例,进行拱肋损伤的动力特性理论分析,通过理论的分析计算得到的结果可以指引实际工程中的损伤识别。     

既有钢管混凝土拱桥的有限元模型修正

有限元模型修正技术最早应用于航空和机械领域,用于自动修正结构模型使数值模型和试验模型相匹配。在过去的十年里,有限元模型修正技术已经被引进到土木工程领域。在既有桥梁的工作状态和使用安全评估中,需要建立能够精确模拟结构目前工作状态的有限元模型。该文以一座既有的钢管混凝土拱桥为例,在参数灵敏度分析的基础上,以结构设计参数为修改参数,构造联合频率和挠度的目标函数,借助ANSYS的优化设计功能对该桥的有限元模型进行修正。修正后模型计算结果和实际测试结果更加接近,其中跨中挠度的最大相对误差只有6%,频率的最大相对误差为9%。修正结果表明:这种联合静动力的模型修正方法物理概念清楚,能充分利用静动力测试数据,经过修正后的有限元模型能够反映该桥的实际工作状态。     

双层桥面钢管混凝土拱桥试验模型设计及理论分析

介绍了正在兴建中的某大桥设计方案的模型试验设计原则、相似常数的选取与确定，采用三维空间有限元模型进行计算，并从理论上分析了结构内力和位移，确定了模型桥的试验控制荷载。     

钢管混凝土拱桥吊装过程线形监测方法

在在跨度钢管混凝土拱桥吊装施工中，其关键技术之一是主拱线形控制。根据控制测量原理及技术要求，运用前方交会方法可保证每节钢管拱肋的吊装符合设计线形。工程实践表明，该方法运用恰当，实施方便，数据精度满足要求，达到了监测控线形的目的。     

哑铃型钢管混凝土拱桥的计算方法研究

以中承式钢管混凝土拱桥———江山市城中大桥为工程背景,对哑铃型钢管混凝土拱桥的计算方法进行研究,对于钢管混凝土拱肋的简化计算,目前常采用换算截面法和统一模量法,应用这两种方法分别建立平面有限元模型,同时,采用大型通用有限元程序,根据实际截面建立空间有限元模型,对这几种方法计算所得的理论值以及成桥荷载试验所得的实测值进行分析比较,为该类桥梁的计算提供参考。     

吊杆损伤对钢管混凝土拱桥自振特性影响的分析

以京珠高速公路郑州黄河大桥主桥为研究对象,采用ANSYS有限元程序,建立该下承式钢管混凝土拱桥的空间有限元计算模型,分析不同吊杆损伤对桥梁自振特性的影响,计算结果表明,吊杆损伤对该拱桥的自振频率影响较大,吊杆损伤导致桥梁竖向和扭转自振频率降低.计算结果可为桥梁使用阶段的健康检测和维护提供参考.     

钢管混凝土桁式组合拱桥铝合金试验模型研制

针对天子山钢管混凝土桁式组合拱桥的全桥静动力试验模型的研制,介绍了该模型相关物理量相似比的计算方法和模型结构设计及关键工艺.目前已经完成了全部静动力试验,取得了令人满意的结果.     

钢管混凝土桁式组合拱桥铝合金试验模型研制

针对天子山钢管混凝土桁式组合拱桥的全桥静动力试验模型的研制,介绍了该模型相关物理量相似比的计算方法和模型结构设计及关键工艺.目前已经完成了全部静动力试验,取得了令人满意的结果.     

钢管混凝土桁式拱桥简化计算方法研究

提出在钢管混凝土拱桥的内力计算及设计验算时,可用带有钢带的矩形混凝土截面近似代替多肢桁式钢管混凝土拱截面,并通过ALGOR 93程序进行计算分析,在部分方面验证了这种近似替代的可行性,为实际工程设计中计算多肢桁式钢管混凝土拱桥提供了一种可行的计算模式.     

基于监测的拱桥吊杆车辆荷载效应模型

针对目前尚无拱桥吊杆车辆荷载效应概率模型的问题,利用监测数据研究建立了拱桥吊杆实际车辆荷载效应模型。介绍了某钢管混凝土拱桥吊杆车辆荷载效应监测系统的组成模块及各模块的功能,通过监测系统采集获得了579个吊杆实测车辆荷载效应监测数据。以所得监测数据为研究对象。采用统计方法,分析了吊杆实际车辆荷载效应截口分布类型;采用蒙特卡罗模拟法,分析了设计基准期内吊杆车辆荷载效应最大值分布类型。结果表明,拱桥吊杆车辆荷载效应截口分布服从对数正态分布;设计基准期内车辆荷载效应最大值服从广义极值分布;利用监测数据建立的吊杆车辆荷载效应模型可以较好地反映桥梁的实际车辆荷载情况。     

基于强度和延性的钢管混凝土拱桥抗震性能评估方法

为评估并量化钢管混凝土(CFST)拱桥的抗震性能,提出了基于强度和延性的抗震性能评估方法.首先通过有限元分别计算CFST拱桥各构件(弦杆、腹杆、吊杆、横向联系、吊杆横梁和桥面纵梁)在重力代表值和小地震(0.05g)作用下的内力,然后根据各构件的破坏模式计算其极限承载力、延性比和地震作用折减系数,最后通过屈服地面运动加速...     

钢管混凝土拱桥结构动力荷载试验分析

介绍了某钢管混凝土拱桥动力荷载试验过程,并对试验数据进行分析,试验结果显示试验边跨汽车冲击效应十分显著,且与车速有明显的相关性,汽车动荷载作用下,拱肋结构的动力响应性能异常,需引起高度重视,建议采取有效的措施对边跨主拱圈及垫梁等部位的开裂情况进行定期检查,希望本工程相关经验能为同类工程提供借鉴。     

钢管混凝土拱桥线形控制技术研究

结合钢管拱肋节段的悬拼,讨论了施工过程中几种线形之间的关系,为施工线形控制提供了依据,在此基础上提出了计算和控制吊装线形的方法。这种方法也可运用于其他同类桥梁结构施工控制。