丹河大桥拱圈与拱架共同作用研究

本文依托世界最大跨径石拱桥——丹河大桥的课题研究,通过对大桥主拱圈与拱架在分步砌筑过程中的受力分析、模型试验以及实桥测试的对比研究,找到了拱圈与拱架共同作用的试验与理论依据,发现了拱脚高应力区,为大跨径石拱桥的设计、施工与控制提供了科学依据。     

分环现浇混凝土拱圈与拱架联合作用机理

钢筋混凝土箱形拱在拱架上现浇施工时.或圬工拱在拱架上砌筑时,采用分环分段的施工方法,可以利用先期形成的拱环与钢拱架的联合作用,减少拱架的用钢量,达到节省施工成本的目的.为了更加深入地理解该问题,利用虚功原理,研究了拱圈与拱架的联合作用机理,揭示了其荷载分配比例与拱环和拱架的相对刚度有着直接的关系,并在此基础上给出了一个...     

考虑预应力的悬臂浇筑拱桥温度荷载效应下主拱圈受力行为研究

以某悬臂浇筑施工拱桥为研究对象,通过建立ANSYS有限元模型,研究温度荷载和预应力荷载耦合作用下拱圈截面应力变化规律。计算结果表明:拱圈截面应力与整体升/降温、顶底板温度差、扣索与混凝土主拱圈温差基本呈正相关关系,同时预应力可有效改善温度应力的分布规律。     

复合式组合拱架受力特性研究及应用

以某钢筋砼拱桥的复合式组合拱架为工程背景,采用有限元软件MIDAS/Civil2012建立3种不同受力模式的组合拱架有限元模型,分析了不同受力模式拱架的竖向变形、稳定性等参数的差别。结果表明,在相同受力工况下,复合式组合拱架采用拱式结构的最大竖向变形比梁式结构减小约20%,最大应力减小11.4%~24.7%,弹性稳定性增大约28.6%。     

斜拱空间受力特性中的斜度效应研究

利用改进的厚壳元程序，详细分析了斜板拱桥的不同斜度情况下的空间受力特性，提出“界限斜度”的概念。     

上承式梁拱组合体系桥受力性能研究

上承式梁拱组合体系桥是上承式拱桥和连续梁组合受力的一种桥梁形式,有经济性能好、承载能力大、结构轻盈等特点.通过采用预应力筋来平衡拱脚的推力,发挥了拱梁混凝土和预应力钢筋各自的特点,比较适合在软土地基上修筑.经对青岛创业大道桥的分析,得出了设计参数和桥梁在静力荷载下的受力性能的关系,同时分析了上部结构与下部基础协调作用对...     

开挖与回填过程中隧道受力和承载拱效应研究

为研究开挖和回填过程中既有隧道受力变化及其与承载拱之间的联系,设计模型试验,通过考察开挖与回填过程中既有隧道的位移、内力及围岩压力,得到隧道受力变化规律,并对隧道受力与承载拱之间的联系进行分析。结果表明: 1)既有隧道上方开挖过程中由于承载拱的存在,会使隧道经历无影响、弱影响、强影响3 个阶段,但既有隧道上方回填过程中不会产生承载拱,填方对隧道的影响基本呈线性增加,隧道处于持续受影响状态; 2)回填后的结构受力普遍大于相同覆土高度下开挖后的结构受力,且拱顶和仰拱相对其他部位受影响较大,易因内侧受拉出现裂纹; 3)承载拱的产生与否主要取决于一定埋深隧道围岩应力状态是否经历三向应力-二向应力转变的历程,隧洞开挖时围岩应力的转移和重分布导致了承载拱的产生。     

交通隧道高强约束混凝土拱架性能研究与应用

在交通隧道,尤其是大断面交通隧道建设过程中常面临开挖扰动剧烈,围岩控制困难,传统支护强度不足,易出现支护构件破断、拱架屈曲失稳、拱顶冒落掉块等问题.约束混凝土拱架是一种高强、高刚、稳定性好的新型支护形式,能够满足此类隧道的围岩控制要求.目前针对交通隧道约束混凝土拱架的研究均为单榀小比尺试验,无法模拟现场拱架之间的协同承...     

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.     

考虑纵向效应的横梁受力行为分析

以某新建桥梁工程为背景,利用空间有限元软件Midas Civil建立纵梁模型,利用三维有限元软件ANSYS分析多工况下的横梁受力,并对各项结果进行对比分析.结果 表明:依据应变控制观点,现有的横梁设计方法中,因没有考虑纵向效应的影响,横梁的应变结果失真.为了保证整个桥梁结构使用期间的安全及耐久性,应采用考虑纵横向相互影...     

茅草街大桥主拱合龙后的受力性能与施工工艺试验研究

基于茅草街大桥1:20模型试验,研究主拱空钢管合龙后偏载、几何非线性和灌浆顺序对结构内力与变形的影响,将实测结果与仿真计算结果进行对比、验证,并对实桥施工提出建议.     

双层小半径连续钢桁梁拱组合桥受力性能研究

钢桁梁桥具有自重轻、建筑高度小、跨越能力强、施工速度快等特点,且钢结构可工厂加工、可回收利用,体现了良好的环保性和经济性。与传统上承式或下承式钢桁梁桥不同,中、下承式钢桁梁桥具有双层桥面,尤其是在路面平曲线为小半曲曲线的情况下,其整体节点构造及力学性能较为复杂。本文以工程实例为背景,建立了全桥的空间有限元模型,静力计算分析结果表明各项指标均能满足规范要求,分析结果可为同类桥梁的设计提供参考。     

大跨度连续刚构柔性拱组合结构受力效应分析

为研究大跨度连续刚构柔性拱组合结构受力效应,以宜万铁路宜昌长江大桥为背景,在总结该类结构体系特点的基础上,采用桥梁博士分析软件建立全桥平面有限元模型,对全桥桥面施加竖向均布荷载(二期恒载),分析拱梁内力、竖向荷载及跨中截面弯矩的分配;将该桥与孔跨组成及截面尺寸完全相同的连续刚构桥在恒、活载作用下的结构内力进行对比,分析组合结构的拱梁组合效应。分析结果表明:在竖向均布荷载作用下,连续刚构柔性拱组合结构跨中范围吊杆轴力增加较大;结构跨中截面总弯矩绝大部分已转化为拱肋压力与主梁拉力;与连续刚构相比,活载作用下,连续刚构柔性拱组合结构的主梁弯矩显著减小,结构刚度提高较大,柔性拱作用明显。     

一种新型的拱轴线及拱圈优化设计

传统的悬链线只能优化拱圈上五个点的内力，本文提出采用二次样曲线作为拱轴线，可控制任意两个点的恒载甚至活载内力，在此给出了基于计算机实现的拱圈优化设计方法。     

釜溪河高填背异形腹拱拱桥受力性能研究

实腹式高填背异形腹拱拱桥的受力具有特殊性,为研究异形腹拱及拱上填料对拱桥性能的影响,以釜溪河高填背异形腹拱拱桥为背景,利用有限元软件建立实桥模型,对各施工阶段进行受力分析,并对计算结果进行分析.结果表明:异形腹拱对主拱结构受力存在异化作用;拱上填料砌筑前、后主拱受力变化显著;墩顶、腹拱拱脚及主拱拱顶位置存在弯矩峰值,相对位移较大;拱上填料对异形腹拱异化作用的弱化效应方面有利,但在经济性方面有弊;该桥设置变形缝是必要的;该桥具有足够的承载力.     

钢箱-混凝土组合拱桥拱脚区段受力性能试验研究

结合常规拱桥的优点,根据钢和混凝土的组合优势,提出了一种新型的竖转钢箱-混凝土组合箱板拱桥.为验证箱板拱肋的钢箱和混凝土的共同工作能力及联结可靠性,对拱脚区段进行了模型试验,试验结果表明:二者能共同工作,联结可靠且变形协调.对试验模型进行了有限元分析和理论分析,并与试验结果进行了对比,吻合较好.最后针对该种组合截面提出了极限承载力计算公式.     

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.     

用“土牛拱胎”砌筑拱圈的经验

高州工区今年新建的小跨径石(砖)拱桥,在拼搭拱架方面学习了“土牛拱胎”代替拱架的办法,在施工中工人又作了一些改进,创造出一种结构简单、施工方便既节约木材又能在经常有水的河道上采用的拱胎。介绍如下:(一)方法(1)在两端桥台基础上竖立立柱(直径14～16公分)每隔1.5公尺一条立桂上用直径18公分帽木,帽木与立柱用码钉连接。(2)在帽木上密铺直径10公分圆木(可利用旧桥面木),圆木在桥孔两端各五枝,用0.6×22直钉与帽木钉定,其余都不加钉,从利以后折除。(3)木台搭好后,在桥孔两端按拱圈的设计内半径利用暂不使用的石料或砖以粘土浆砌,厚度为40～30公分的拱形墙,作为拱模。