变截面钢管混凝土桁架拱桥拱脚应力分析及抗裂预防措施

钢管混凝土桁架拱桥拱脚为拱肋、系梁、端横梁、支座的交汇部位,受力复杂,在设计考虑不充分或施工过程中处理不当,容易导致拱脚裂缝的产生,影响结构的耐久性。该文以蒲山特大桥为例,借助有限元程序Midas/Civil建立了变截面钢管混凝土桁架拱桥及其拱脚的三维有限元模型,进行了拱脚在荷载及自重作用下的空间应力分析,提出拱脚抗裂的预防措施。     

公路网状吊杆拱桥拱脚局部受力研究

为明确公路网状吊杆拱桥拱脚局部空间受力状态,研究其关键受力特性,以G40江淮运河大桥为背景工程,采用通用有限元软件Ansys建立了中拱脚精细化分析模型,对拱脚局部受力状况进行了研究.结果 表明,各工况下局部应力分布趋势略有不同,但总体应力水平相近,拱脚区域最大等效应力约为245 MPa,未超过材料设计强度,拱脚受力满足相关要求.本研究论述了公路网状吊杆拱桥的拱脚受力特性,保障其结构安全耐久,为公路网状吊杆拱桥的推广应用提供了依据与参考.     

无锡锡航刚架拱桥加固工程的结构分析

文章介绍了锡航刚架拱桥的病害分析和加固设计方案。危旧刚架拱片桥内力分析比较复杂,为准确了解旧刚架拱片桥的受力特征和对加固方案进行结构检算,采用结构分析程序Sap2000建立了该旧刚架拱片桥加固前、加固后的三维有限元模型,分析模型详细考虑了上部结构和拱之间的相互作用,进行了旧刚架拱片桥加固前、加固后的结构内力分析。计算分析结果表明:加固后各截面承载力满足规范要求。     

桁式组合拱桥新拱脚局部应力分析

文章以某桁式组合拱桥为例,建立其新拱脚局部三维有限元模型,分析了该部位的应力分布特征,分析结果与桥梁病害调查情况吻合较好,最后对新拱脚局部设计提出了改进措施。     

钢管混凝土拱组合截面力学性能研究

对钢管混凝土拱实体建立三维有限元分析模型,采用大型通用有限元程序ALGOR93对钢管混凝土拱组合截面的力学性能进行计算分析。分析表明,混凝土的强度等级、收缩徐变及膨胀效应对钢管混凝土拱组合截面的力学性能有显著影响,应引起工程界及理论界的注意。     

钢管混凝土拱桥吊杆张拉方案比选

邢汾高速公路沙河特大桥主桥为主跨146m的下承式钢管混凝土拱桥,吊杆采用无应力状态法施工。为确定该桥吊杆张拉顺序,保证张拉过程安全,提出了4种吊杆张拉方案(1由两端拱脚向拱顶对称张拉;2由拱顶向两端拱脚对称张拉;3由1/4拱肋和3/4拱肋处向拱脚和跨中对称张拉;4吊杆分3批张拉),采用有限元分析软件MIDAS Civil建立全桥有限元模型进行仿真计算,分析4种方案的吊杆成桥拉力、拱肋位移、拱肋核心混凝土应力、拱脚水平推力。结果表明,方案4的成桥拉力与设计成桥拉力最为接近,拱肋线性良好,拱肋截面处的混凝土压应力变化均匀,未出现较大的压应力,对拱脚水平推力影响较小。因此,选择方案4施工,在实际施工中,桥梁无需二次调索,加快了施工进度,节约了施工成本。     

瀛洲大桥结构健康监测系统设计

根据洛阳瀛洲大桥作为城市景观桥梁的异型拱桥结构特点和养护管理的需求,提出了基于自动化传感测试在线监测系统与人工巡检系统相结合的综合监测策略.根据大桥构件在结构安全中的重要性和易损性确定了监测内容,采用通用软件ANSYS建立了大桥空间有限元结构分析模型,进行全桥结构静动力特性分析,重点对于大桥关键受力区-拱脚倒三角区进行...     

某梁拱组合桥施工中拱脚裂缝成因分析及处理措施

为分析梁拱组合桥施工中拱脚裂缝的形成原因,运用有限元软件,并结合现场实测数据建立拱脚部位精细数值分析模型。考虑施工时环境条件和结构状态,分析施工荷载、温度和收缩徐变等因素对结构内力和变形的影响。结果表明,当前施工节段的静力荷载对结构内力和变形影响很小,当温度效应及收缩徐变效应共同作用时结构出现裂缝,与实测开裂形式吻合。表明施工中拱脚开裂主要是由于混凝土徐变和环境温差造成,并结合工程实际情况给出裂缝处治方案建议。     

某桁式组合拱桥新拱脚结点局部应力分析

桁式组合拱桥的新拱脚支撑着中部桁架拱,新拱脚结点构造和受力复杂.以某桁式组合拱桥为例,借助通用有限元程序ANSYS,建立其新拱脚结点局部三维有限元模型,通过提取新拱脚结点处各杆件断面轴向应力沿各条路径的变化图,分析该部位的应力分布特征.分析结果表明:在最不利荷载组合工况下,新拱脚截面上缘、新拱脚处各杆件与新拱脚连接处以及各杆件间连接的圆弧段拉应力均较大,这些位置都容易出现横向裂缝.理论分析结果与实桥病害情况吻合.提出新拱脚结点局部设计的改进思路和方向.     

某大跨度钢管砼拱桥有限元建模与稳定性计算

根据某在建大跨度钢管砼拱梁复合式拱桥的结构特点,利用MIDAS/CIVIL软件建立其空间有限元分析模型,对该桥的稳定性进行分析研究,计算了其失稳模态,仿真计算结果表明该结构、造型新颖的钢管砼拱桥的稳定性满足要求.     

罗蕴河大桥拱脚局部应力分析

系杆拱桥拱脚应力分析在全桥整体分析过程中属于重点和难点,需在整体模型的基础上建立更高精度的有限元模型进行分析。通过与整体模型的拱脚位移对比,选取结构刚度、边界条件,并制定适当的假定,在MADIS/FEA中建立的拱脚模型。在建立好的模型上施加荷载,进行多方向多尺度的应力分析,最终得出了拱脚应力扩散结论,即混凝土压应力从拱肋传导到拱脚的过程中迅速扩散,在桥梁纵向没有形成很大的压应力峰值,在混凝土抗压强度标准值允许范围之内。对接规范,保证了罗蕴河大桥在拱脚关键部位的安全和可靠。     

外倾角对异形空间组合拱肋拱桥受力性能影响的研究

洛阳瀛洲大桥主桥中跨为跨径120 m的异形空间组合拱肋中承式钢管混凝土拱桥,运用MIDAS/Civil软件建立了该桥的三维有限元整体计算模型.在成桥状态下,分析了不同外倾角对异形空间组合拱肋拱受力性能的影响.分析结果表明,拱脚处几乎不受外倾角变化影响,外倾角的变化对副拱肋的影响较主拱肋大,且随着外倾角的增大使得拱肋部分整体刚度减小.结论可为异形空间组合拱肋拱桥的设计与施工提供参考.     

小矢跨比上承式混凝土连拱拱桥设计方案优化

井田大桥为74m+128m+74 m小矢跨比上承式钢筋混凝土三孔连拱拱桥,采用Midas/Civil软件建立全桥三维有限元模型分析结构在全施工过程中的受力状态,探寻小矢跨比连拱拱桥的合理成拱方案,优化主拱拱圈的拱轴系数与局部构造.结果 表明,缆索拼接方案的拼接界面不能满足小矢跨比拱桥的弯矩需求,挂篮悬浇方案则可以保证结构的整体性、安全性及美观性;增加拱轴系数能减小拱脚负弯矩,增加拱顶正弯矩,对L/4截面的弯矩影响不显著,综合平衡全拱圈正负弯矩,井田大桥主拱圈拱轴系数取2.6;优化拱圈截面形式后,主拱圈最大压应力处于相对均衡水平,且拱顶负弯矩大幅降低,使全桥内力分布更为合理.     

大跨径钢管拱两段法吊装方案研究

针对现场实际情况本文提出了大跨径钢管拱分两段浮吊吊装的方法、拱肋合龙方案和有限元模型简化方法,通过计算分析确定了合龙过程中的相关技术参数和拱肋力学状态。     

基于多软件对比—协同下的预应力混凝土连续梁拱组合桥分析研究

为了对比不同桥梁分析软件的计算差异，同时实现多软件协同下的桥梁结构有限元仿真，采用桥梁博士V4.0、Midas Civil和ABAQUS等3种软件对某预应力混凝土连续梁拱组合桥进行受力分析。重点对比分析了成桥状态下桥梁博士V4.0和Midas Civil的计算结果，对比分析结果表明，对于主梁验算，两款软件在安全储备、结果输出方式等方面各有优劣；对于拱肋验算，Midas Civil的安全储备偏小，更偏于保守。同时，在整体计算分析的基础上采用实体有限元软件ABAQUS对拱脚部位进行了局部应力补充分析，补充计算结果表明，拱脚局部模型的最大主拉应力(0.64 MPa)和最大主压应力(-14.19 MPa)分别出现在拱脚顶部与拱脚底部。根据研究结果，建议在相似桥梁的主梁设计中采用前两款软件进行协同计算，在拱肋设计中根据桥梁的重要性系数从这两者中进行选择。对于复杂结构还应对相应部位辅助以实体单元分析。     

中承式钢管混凝土拱桥静载试验分析

文章以一座运营13年的中承式钢管混凝土拱桥为背景工程,开展了实桥静载试验,不仅进行了针对钢管混凝土拱肋承载力的静载试验,还进行了针对吊杆、横梁、桥面板受力状况的静载试验。建立有限元模型对该桥各主要构件的静力性能进行了分析和讨论。研究结果表明,该桥钢管混凝土拱肋受力基本正常,但刚度有所削弱,拱脚处应力规律较差;横梁受力状态已超出设计能力;桥面板局部受力较大。试验方法和研究数据可对今后类似桥梁的设计与施工提供借鉴。     

大跨钢系杆拱桥拱脚节点受力分析及优化设计

以跨径336 m的下承式系杆拱桥为背景,对大跨钢系杆拱桥的拱脚节点局部受力进行有限元计算分析。针对拱脚局部受力存在的问题,提出四种构造优化方案并分别进行计算验证。根据验证结果对拱脚节点构造方式、钢板厚度、开洞位置、支座布置等进行优化。对日后类似的结构设计,尤其是拱肋和系梁腹板倾斜、腹板间距较大的系杆拱桥拱脚节点设计,具有一定的参考意义。     

大跨度钢箱提篮拱桥拱脚过渡段局部应力分析

以正在修建的某高速铁路提篮拱桥为背景,针对3个拱脚过渡段设计方案,应用大型通用软件ANSYS,分别建立全桥模型和拱脚局部模型,并对3个方案的拱脚过渡段的应力分布进行分析.可供类似桥梁设计施工参考.     

新开河大桥拱脚设计及局部应力分析

哈大客运专线双线铁路新开河大桥为1孔138 m下承式钢箱系杆拱桥,拱脚设计及受力情况复杂,着重介绍该桥拱脚的结构设计,并利用大型有限元程序ANSYS进行应力分析.     

基于卵形拱桥塔的空间索网景观斜拉桥设计

针对斜拉桥景观性的设计要求,利用卵形曲线的数学方程,提出了一种卵形拱桥塔的空间索面景观斜拉桥.与传统的抛物线拱形桥塔斜拉桥相比,卵形拱桥塔拱脚两腿收拢,减少了基础尺寸,顶部宽阔,分散布置三维空间缆索,斜拉桥的景观效果更佳.结合实际工程,进行工程参数设计,建立Midas有限元分析模型,进行静力分析和模态分析研究.结果表明...