钢管混凝土拱桥吊装过程的最优化计算分析

以在建的主跨460 m的中承式钢管混凝土拱桥———巫峡长江大桥为例,在综合考虑拉索的垂度效应与结构几何非线性影响的基础上,采用一阶最优化计算方法来确定拱桥的合理施工状态。以成桥后拱肋的线形为目标函数,施工中拱肋节段的预转折角为设计变量,利用施工优化的原理,直接建立施工期结构状态可测变量与成桥状态目标函数之间的关系。通过对目标函数的最优化处理,求出各施工阶段的扣索索力和拱肋吊装高度,模拟了钢管拱肋的拼装过程。计算结果表明:将最优化计算理论引入拱桥的施工过程计算中是可行的,结果也是合理的。     

基于PDL模型的钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋吊装线形控制研究

为提高大跨度钢管混凝土拱桥施工控制的精度,建立了PDL(多项式分布滞后)模型,并将其应用于某钢管混凝土拱桥的拱肋施工控制中。通过提出基于PDL模型的拱肋线形控制方法,将环境温度和索力施工偏差作为影响因子,建立拱肋安装线形的PDL预测模型。再利用EViews软件计算预测线形控制点在各施工阶段的偏差。分析比较拱肋施工过程监测数据与预测数据,结果表明,预测值能准确地反映拱肋线形变化趋势,即运用此预测方法对大跨径钢管混凝土拱桥进行拱肋线形控制和偏差预测调整是可行的。     

溶洞对钢管混凝土拱桥地震反应分析的影响

为了研究溶洞对钢管混凝土拱桥地震反应影响,利用有限元法建立钢管混凝土拱桥三维空间有限元模型,考虑地基基础相互作用,建立有限区域地基有限元模型,基于EL-CENTRO地震波的地震动数据,采用时程分析方法计算溶洞存在对钢管混凝土拱桥地震反应的影响。结果表明:强震作用下,地基土有溶洞的钢管混凝土拱桥各关键部位的位移、加速度、内力值均大于不含溶洞地基土的结果,拱肋弦杆等薄弱部位增幅较为明显,拱肋弦杆位移量、加速度及弯矩值最大。因此,建议在有溶洞地基的钢管混凝土拱桥建设中,应加强针对拱肋弦杆等关键部位的抗震设计,以减轻或避免地震作用对钢管混凝土拱桥结构的破坏。     

基于监测数据的系杆拱桥有限元模型修正

针对复杂超静定杆系拱桥结构有限元建模失真的问题,结合特征值模态参数识别法、模态置信准则和目标函数修正法,提出一种基于监测数据的系杆拱桥有限元模型修正方法;以福建宁德市福宁路二桥为例,采用该方法对有限元模型进行修正,验证其可行性。结果表明,修正后模型的频率更接近于实测频率,但拱肋一阶横弯矩存在较大误差;未出现材料参数因改变幅值太大而失去物理意义的现象,力学效应值与实测值也相差较小。     

南宁市永和大桥主桥拱肋的施工技术浅析

钢管混凝土拱桥拱肋的施工方法有多种,文章以主跨计算跨径为346.49m的钢管混凝土拱桥——南宁市永和大桥主桥拱肋的施工过程为例,介绍该桥钢管混凝土桁式肋拱桥拱肋钢结构的制作与安装、钢管内混凝土灌注等关键的工序过程。可供其他大跨径钢管混凝土拱桥拱肋施工参考。     

500 m级钢管拱桥成拱计算与控制方法

在大跨径的钢管混凝土拱桥中，钢管拱肋的斜拉扣挂成拱过程面临计算困难、大悬臂结构频繁调整、成拱状态偏离等难题。在成拱的理论计算方面，引入了基于无应力参数精确控制的成拱控制方法，明确了大跨径钢管拱斜拉扣挂施工过程控制目标。基于该控制方法，构建了钢管拱桥的成拱计算理论方法。该计算理论首次给出了钢管拱肋合龙前后的力学状态联系方程，建立了成拱后拱肋线形误差与施工过程索力的数学关系，构建了同时考虑施工全过程约束条件与成拱后线形偏差的一次调索优化模型。该一次调索优化模型可在任意给定的成拱线形误差范围和施工过程中的塔偏、封铰、合龙等耦合约束条件下，求解最优的扣背索一次张拉索力。在成拱施工控制方面，首次提出采用三维扫描技术进行大型钢管拱肋的无应力参数精确控制与检测方法，给出了详细的封铰控制、拱肋节段无应力参数控制和合龙控制的具体实施方法。在跨径为507 m的合江长江公路大桥的建设全过程,采用了所提出成拱计算理论与控制方法。实践表明:所提出的成拱计算理论具有控制目标少、计算目标明确、索力分布与张拉最优的优点；所提出的控制方法确保了钢管拱肋制造与安装无应力尺寸的精度，极大地减少了施工过程中拱肋线形误差调整次数。大桥拱肋成拱后实测结果表明，拱肋线形与应力状态与一次落架状态吻合良好。     

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.     

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。     

大跨度中承式钢管混凝土拱桥的面内动力特性分析

采用钢管混凝土组合性能指标和纤维单元法建立钢管混凝土空间梁单元,用该单元模拟拱肋弦杆形成空间有限元模型。通过对大量不同跨度大跨度中承式钢管混凝土拱桥的模态分析,得到其面内反对称和对称第一阶振型的振动频率,一些桥梁的计算结果得到了试验数据的验证。根据这些计算结果统计得到反对称和对称基频的简化公式。     

初始缺陷的大跨径钢管混凝土拱桥安全稳定性评估

初始缺陷的发生不仅会降低结构的承载能力,还会对后续的施工安全产生巨大的影响,不利于保证拱桥结构的整体稳定性。基于此,以某拱桥项目为实例,结合稳定性分析理论,通过空间有限元模型的建立,对成桥状态稳定性分析,由此总结出初始缺陷对钢管混凝土拱桥稳定性的影响,包括拱肋初始几何缺陷、拱肋内倾角、拱肋混凝土浇筑缺陷等内容,为正确评估大跨径钢管混凝土拱桥的稳定性提供参考。     

提篮拱桥拱肋线型控制

该文结合京沪高速铁路跨蕴藻浜河提篮拱桥的具体施工,详细介绍拱桥施工中的控制重点,以及拱肋线形控制中的相关计算。     

中山市海鸥拱、菊花拱两座新颖景观拱桥结构设计

结合广东省中山市翠亨新区翠城道上的海鸥拱、菊花拱2座新颖景观拱桥方案,从景观设计、结构设计两方面进行了阐述;对拱肋、拱梁墩结合段等关键部位设计进行了介绍,以期为同类型的桥梁建设提供有益参考。     

套拱法加固石拱桥

介绍用内衬大拱的方法，加固因地基承载力不足引起的石拱桥下沉变形。     

拱桥的起源与石拱桥的发展

为了解石拱桥在人类进步发展过程中的作用,以及促进古桥的保护,介绍各个时期石拱桥的技术特点和代表性桥梁.石拱桥是拱桥最原始的形态,最早出现在古希腊,罗马人继承和发展了石拱桥技术,在公元前后修建了大量精美的石拱桥.我国现存最古老的石拱桥不早于隋代,但据文献及绘画作品记载最早的拱桥可以追溯到东汉或西晋时期.19世纪初以来,随着钢铁和混凝土的推广使用,石拱桥比重逐渐降低,20世纪以后欧美很少修建石拱桥.我国自赵州桥建成以后1 300多年里,石拱桥技术发展缓慢,但新中国成立后,石拱桥发展迅速,跨径最大达到146m.由于受到材料强度低、自重大、施工困难、对地质条件要求较高等因素的制约,石拱桥在现代桥梁工程中已没有竞争力,往更大跨径的发展已没有工程意义.承载着历史和文化的古老石拱桥,是历史的见证,现代人有责任保护好这些石拱桥.     

拱桥拱箱缆索吊装的施工控制

主要介绍了渝邻高速公路温塘河特大桥主跨拱箱缆索吊装的施工经验及控制要点。     

单拱面下承式系杆拱桥的稳定分析

宁波大沙泥桥主桥长123.52 m,桥宽33 m,采用单承载面的下承式钢管混凝土系杆拱桥结构。作为施工图监理的一部分,本文用SU PER SAP 93程序对本桥的施工过程和营运状态下桥梁结构稳定性进行了分析。     

拱背加固减载法在拱桥改造中的应用

百径桥位于国道G324线上,是一座左、右幅不同结构的桥梁。其中右幅为6孔净跨14m的空腹式无铰石拱桥,修建于1975年,采用拱背加固减载法进行改造加固。简要介绍了该方法的机理、技术方案、施工工艺以及实施效果。     

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...     

80 m系杆拱桥拱脚应力分析

拱桥的拱脚部分结构外形不规则、受力复杂,从理论上分析其受力是极其困难的,因此一般采用有限元法进行分析。以一座80 m的系杆拱桥为背景,通过建立结构计算模型,采用一种新的方法来真实模拟预应力钢束的工作状态,使支座处只产生压应力,与实际情况相符,对拱脚的受力情况进行计算,并对计算结果进行详细分析。给出了一些建议,同时也给出了在对局部结构进行有限元分析时的原则和注意事项。     

钢管混凝土拱桥拱肋设计浅析

通过对大连港鲇鱼湾港区22号原油泊位钢管混凝土拱桥的计算分析,应用通用有限元程序(MIDAS CIVIL 2006)对拱桥的拱肋部分进行深入分析与研究,即对拱肋的正常使用状态和承载能力极限状态进行计算分析,其主要结论对同类型桥梁的设计具有指导性的意义。