茅以升公益桥设计方案研究

茅以升公益桥为上承式粗料石砂浆砌体无铰拱桥。文章以该桥设计方案为依托,阐述了砌体偏心受压构件抗压承载力与偏心距的关系,明确了该桥拱轴系数取值依据,研究了拱脚位移对上承式石拱桥主拱内力的影响规律。研究结果表明：主拱肋拱轴线线型和截面构造宜按小偏心受压构件进行设计;当拱轴系数m取2.6时,结构内力分配较合理;主拱肋内力对拱脚水平位移较敏感,应严格控制拱脚水平位移。     

基于有限元的横向岩质陡坡梁桥地震受力分析及对策

在海西高速公路的建设发展过程中,建于横向岩质陡坡的高架梁桥因能满足公路线形、环保以及人文要求得到了大量运用。然而针对该种不利地形桥梁的整体抗震研究尚不全面。本文以实际工程为背景,利用纤维单元,建立了能考虑结构非线性特点的有限元模型,从横桥向与纵桥向两个角度初步探究了该类桥梁的地震响应特点,并提出了施工改进措施。分析结果表明,横向陡坡梁桥中的矮墩在地震作用下会产生更大的结构内力,其抗震设计应予以重视,所提出的对策可以减少矮墩的内力响应。     

副拱对连续刚架拱桥的纵向地震响应影响研究

文章以罗文大桥为例,建立全桥有限元计算模型,分别进行自振特性分析和地震响应时程分析,研究副拱对本桥振型和频率的改变,并在一致激励和行波效应下分析有无副拱对主拱各截面内力和拱顶位移的影响。研究表明:副拱设置后能略微提高连续刚架拱桥的频率;在一致激励下,副拱可以改善边跨三角刚架区受力,但会增大主跨三角刚架区内力;在行波效应下,有副拱会增大边跨和中跨斜腿处的剪力弯矩,但可减小边跨斜腿与拱肋连接处的弯矩;设置副拱可减小拱顶纵向位移,随着剪切波速增加两拱顶位移呈相反变化趋势。     

地震波斜入射下山岭隧道横向动力响应数值分析

近断层地震具有显著的方向性特征,地震波斜入射引起的非一致激励对隧道结构具有不可忽视的影响。文章基于粘弹性边界的波动数值理论,采用ANSYS进行汶川卧龙波输入下某山岭隧道横向地震响应数值分析,研究了地震波入射角度对衬砌动力响应的影响。计算结果表明:地震波斜入射时,衬砌结构的地震响应与垂直入射时有明显差异,呈现竖向受力特征,结构反应随着入射角度的增加而增大;斜入射时,隧道抗震的薄弱部位在拱顶、拱腰和拱脚处。研究结果可为山岭隧道抗震设计提供参考。     

防屈曲支撑在双柱式墩连续梁桥中的应用研究

文章以某实桥工程(—座双柱式桥墩三跨连续梁桥)为例,采用开源有限元程序OpenSees建立有限元模型,分析了设置不同形式的BRB(防屈曲支撑)桥梁在横向地震荷载作用下的地震需求、不同支座类型的桥梁设置BRB后的抗震能力。分析结果表明:BRB对双柱式墩连续梁桥有明显的抵抗地震作用的能力,根据设置方式不同,抵抗地震的能力也不尽相同;BRB对采用各种类型支座的桥梁都有明显抵抗地震作用的能力,其中盆式橡胶支座桥梁采用BRB对桥梁抗震作用最为明显。     

高地震烈度下超大直径海底盾构隧道地震响应分析

文章运用FLAC3D软件,采用动力有限元法,对高地震烈度下超大直径海底隧道地震响应进行了分析。分析结果表明:与单纯自重应力场作用下相比,地震作用会造成结构内力的增大,拱顶及拱腰为其受力薄弱部位;在重力及地震共同作用下,衬砌结构的拉应力主要出现在拱顶附近,最大拉应力超过C60混凝土的抗拉强度设计值,拱顶的衬砌管片可能出现局部脱落;衬砌结构的最大受力和位移一般发生在地震2~6 s的时间段;各关键点位置的位移、弯矩、剪力、轴力时程曲线具有相似的变化规律;隧道衬砌最大水平位移为3.6 cm,最大竖向位移为3.7 cm。     

一种新型拱桥结构的初步研究与探索

对于大跨度钢箱拱桥,加强拱肋往往使得主拱肋截面尺寸较大,用钢量多,不经济。文章通过对某实桥方案进行初步研究与分析,提出在普通下承式拱桥的主梁与拱肋之间加入V型结构,为主拱肋提供适度的面内约束,提高主拱结构的面内稳定性,以减小主拱截面尺寸,减少用钢量,并较大地提高桥梁的整体刚度和结构稳定性。对该新型拱桥结构的初步研究与探索,将较好地为今后拱桥结构技术的发展提供有益的借鉴和参考。     

广西平南三桥施工阶段静风响应研究

为评估广西平南三桥施工阶段中的抗风稳定性,文章通过有限元软件计算了塔架和拱肋在无横向缆风索及安装横向缆风索后,不同风攻角及风偏角条件下的最大位移,并探究了缆风索不同初应力及横截面积对静风作用下塔顶及拱肋位移的影响。结果表明:(1)设置缆风索能有效减小塔顶顺桥向、横桥向以及拱肋横桥向的位移;(2)在静风作用下塔顶及拱肋横桥向位移对缆风索的横截面积较为敏感,对初应力则不敏感,增大横截面积能够明显降低静风作用下拱肋横桥向位移;(3)在各缆风索布置情况下,各最不利工况出现的条件较为集中,在设计中应予以重点关注。     

基于对称拼装的下承式系杆拱桥施工监控研究

系杆钢箱拱桥因其美观与高承载力等性能而得到越来越多的关注。文章依托某下承式刚架系杆钢箱拱桥施工实例,采用对称节段拼装技术,结合结构仿真以及线形、应力、索力监测开展施工监控研究,验证该技术的可行性和有效性。结果表明:拱肋和格构梁准确定位,施工各个阶段的实测值和理论值之间的位移误差均在允许范围内,拱肋合龙满足规范要求,桥梁线形总体平稳:从整桥控制截面应力来看,拱肋和格构梁在施工过程中的应力实测值与理论计算基本一致,吊杆和系杆的索力与理论值的偏差均≤10%,总体效果良好,具有较好的应力储备。由此可知,基于对称节段拼装技术的下承式刚架系杆钢箱拱桥施工监控可以有效地提高施工质量,具有广泛的应用前景。     

悬索跨越管道地震响应分析

悬索跨越管道在地震作用下易受破坏,其地震响应分析、抗震设计方法的研究己成为管道跨越工程设计中的重要课题。文中建立了ANSYS分析模型,运用大质量地震输入方式,以典型的地震波作用于悬索跨越管道,进行非线性动力时程分析,得到悬索跨越管道地震响应结果,分析了悬索跨越管道地震响应的规律和特点。结果表明：悬索跨越管道在地震作用下,弯管处受力最大,管跨中点位移最大,地震波轴向和竖向分量对结构响应更强烈。     

某大桥地震作用下的时程响应分析

文章以某桥主桥2×100m的梁-斜拉组合体系为研究对象,采用ANSYS有限元软件对该桥进行了抗震性能研究,并基于地震时程分析法,评估了该大桥在地震荷载作用下的应力和位移响应情况,找到了该桥的薄弱环节,为该桥的设计提出有益的建议。     

光照作用下的钢管拱肋变形研究

为探究拱肋在日照下的表面温度场及其对拱肋变形的影响,文章运用傅里叶定律推导空钢管拱肋在日照下的表面温度变化规律,并建立拱肋截面平均温度解析式,通过对某未灌浆的大跨径四肢桁架钢管拱桥的温度和变形进行实地测量,将测量值与Midas Civil有限元软件模拟结果作对比,验证了该理论在计算拱肋合龙后的竖向位移方面具有较高准确性,并对拱肋的横向位移做出了初步分析,为拱桥的合龙及合龙后的变形计算提供了参考依据。     

近断层脉冲型地震下桥梁基础减隔震支座减震性能研究

文章为研究近断层脉冲型地震动下桥梁基础减隔震支座的减震性能,设计一种桥梁基础减隔震支座,在选取近断层脉冲型地震动和非脉冲型地震动下进行地震响应分析。结果表明:在脉冲型地震动激励下,支座及梁端位移响应大于非脉冲型地震动下位移响应,近断层区域桥梁抗震设计时应将脉冲型地震动效应作为重点设计;在近断层脉冲型地震动作用下,设计桥梁基础减隔震支座能够较大幅降低桥墩基础底部的弯矩内力效应,起到有效的减隔震效果。     

大跨度悬索桥动力特性与地震反应分析

文章以某大跨度悬索桥为工程背景,分析了悬索桥结构的动力特性,同时采用反应谱和线性时程分析法对悬索桥在纵桥向、横桥向和竖向地震动作用下的地震反应特点进行探讨,为大跨度悬索桥的抗震设计提供参考。     

大跨径上承式箱型拱桥地震反应分析

文章以一座大跨径上承式箱型拱桥为例,通过阐述工程概况,建立成桥状态下的有限元模型,利用反应谱法和时程分析法计算分析其地震响应。结果表明,该桥抗震性能良好。     

京沪高铁跨浍河系杆拱桥施工技术探讨

文章结合京沪高铁淮河特大桥跨浍河96m下承式钢管混凝土系杆拱桥工程实例,介绍了大跨度钢管混凝土系杆拱桥的施工方案及工艺,同时对该桥桩基、承台、墩身等下部结构以及系梁和拱肋的施工关键技术进行了探讨。     

铁路大跨度连续梁-拱组合桥拱梁合理刚度比研究

文章结合国内关于连续梁-拱组合结构桥刚梁柔拱、柔梁刚拱和刚梁刚拱的概念,以国内某高速铁路(90+180+90)m连续梁-拱组合结构桥为例,分析了不同拱梁刚度比对结构关键受力部位内力、应力、活载挠度、拱肋稳定性的影响,提出了大跨度连续梁-拱组合结构桥合理拱梁刚度比的取值范围,可为类似桥梁的设计和科研提供经验借鉴。     

桩-土效应对连续梁桥地震响应的影响研究

为了研究桩-土效应对桥梁地震响应的影响,以某典型高速公路连续梁桥为工程背景,根据Winkler地基梁模型模拟桩-土效应,采用非线性时程分析方法对比研究了桩-土效应的影响。分析结果显示:考虑桩-土效应和桩基材料非线性以后,桥梁结构的自振周期将大幅增大,增幅达82%;由于桥梁结构刚度的下降,基阶周期的增大,使得各墩墩底截面的内力响应出现较明显的下降。研究结果表明,在桥梁的抗震分析中,若不考虑桩-土效应和桩基非线性,将导致桥梁结构动力特性分析以及墩柱地震内力响应的计算出现不可接受的误差。     

纵向地震作用下连续梁桥混合抗震体系研究

综合延性体系与减隔震体系两种抗震体系的特点,针对纵向地震作用下连续梁桥的混合抗震体系进行了讨论。采用混合体系的连续梁桥在一联的中部设置固定墩,其余桥墩处设置减隔震装置,强震作用下,容许固定墩进行塑性变形,耗散地震能量。以某座实际工程中的连续梁桥为背景,建立了延性体系、减隔震体系以及混合体系三个非线性有限元模型,比较并讨论了三种体系在纵向地震作用下的结构响应特点。结果表明,相比延性体系,采用混合体系能够有效降低固定墩损伤;相比减隔震体系,混合体系能够减少减隔震装置的变形。     

断索工况对下承式钢箱拱受力的影响分析

文章以某城市桥梁150 m跨径下承式钢箱拱为分析对象,基于未知荷载系数法,采用Midas Civil有限元软件,确定了合理成桥状态,并对不同位置断索工况下的钢箱拱受力状态进行了分析,计算结果可为类似桥梁结构设计提供参考。