既有RC拱肋不利车载效应随刚度损伤的变化

为合理评估既有RC拱桥的承载能力,对损伤后拱肋最不利车载效应的变化问题进行了研究.采用机动法分析了拱肋区段刚度损伤后各典型截面弯矩和轴压力影响线的变化情况.在此基础上,按照现行公路桥涵设计通用规范中的车道荷载布置方式,并结合正交试验设计方法,研究了具有不同拱轴系数、矢跨比和跨度参数的无铰拱肋各典型截面的不利弯矩和轴压力值随损伤程度的变化规律.结果表明在无铰拱肋中各截面不利轴压力值随损伤程度的变化不大,而不利弯矩值则有较大变化;当损伤程度相同时,拱顶截面不利负弯矩对应的变化系数值最大,而拱脚截面不利正、负弯矩对应的变化系数值相当,且数值也较大.     

拱脚变位与拱上结构作用下二次抛物线无铰拱内力计算

为求解拱桥墩台发生水平位移、基础不均匀沉降引起的拱桥拱脚相对位移对二次抛物线无铰拱产生的内力,以及拱上部结构施工吊装过程中,拱上结构重力作用下二次抛物线无铰拱的内力,通过结构分析,表明在大跨度拱桥工程中,应考虑拱脚变位的影响;就二次抛物线无铰拱而言,拱上结构施工吊装顺序对拱内力影响不大,但吊装全部完成时拱内力变化最大,应以该内力值作为计算依据。     

大跨径无铰拱桥拱肋温差变位估算

为分析整体温差对大跨径无铰拱桥拱肋各控制断面变位的影响,通过对大跨径拱桥拱肋参数的取值范围统计结果,建立不同拱肋参数影响分析的有限元模型,分析了同一条件下矢跨比、跨径、拱轴系数、拱肋刚度等参数对拱肋温差变位的影响程度,提出了无铰拱桥拱肋各控制断面整体温差引起的竖向位移估算公式,并用实例模型和实测结果对估算公式进行了验证,保证规定条件下拱肋变位估算的准确性,为大跨度无铰拱桥拱肋温差变位定量分析提供了便捷的估算方法。     

大跨度石拱桥极限承载力分析

该文以丹河新桥为例,通过计算铰点极限弯矩的方法确定圬工拱桥极限承载力,综合考虑了拱的受力状况以及材料特性,为圬工拱桥极限承载力的研究提供了一个新的方向,亦可供钢筋混凝土拱桥极限承载力的确定做参考。     

悬带拱桥试设计研究

悬带拱桥,是一种将以受压为主的拱与受拉的悬带结构结合起来的新型桥梁结构。该文以威尼斯四桥(现名宪法桥)为工程背景,进行了悬带拱桥的试设计。应用有限元方法,对原桥与试设计的悬带拱桥的静力性能、人行舒适度和抗震性能等方面进行了分析和比较。结果表明:试设计的悬带拱桥减小了竖向刚度和拱对桥台基础的水平推力,降低了地震作用下的横向弯矩和扭矩、纵向弯矩和轴力,同时大大降低了工程造价。     

单肋对角斜跨拱桥受力性能分析

采用双重非线性的分析方法,运用大型有限元分析软件Ansys,对一座单肋对角斜跨桥的受力性能进行了分析.实现了桥梁受力全过程分析,并探讨了初始缺陷以及截面厚度变化对单肋对角斜跨拱桥受力性能的影响.结果表明:在满跨均布活载作用下,拱肋的破坏始于L/6和5L/6截面的屈服,拱肋逐渐由无铰拱转变为三铰拱进而失去承载能力;拱轴线的面内初始偏移对单肋斜跨拱桥的极限承载力影响不明显;拱脚截面加厚是提高单肋斜跨拱桥极限承载力的有效措施.     

厚覆盖层地基上大跨拱桥拱座设计

无铰拱的拱脚变位对拱桥内力影响显著,在厚覆盖层地基上选择合适的拱座形式以减小拱脚变位十分重要。介绍大宁河特大桥拱座设计的选型思路和概况,并对2个主要的拱座形式进行了力学分析,根据分析结果推荐了合理的拱座形式。     

竖向荷载作用下拱的压力线和索曲线——对于“结构力学”中几个问题的补充意见

在圬工拱桥的设计中,有时要用到“结构力学”中的图解法来绘制拱的压力索多边形(或压力索曲线),由此求得拱圈各截面的弯矩值。对于“结构力学”叙及的拱在竖向荷载作用下的图解法,我们觉得有以下二个问题在概念上值得加以补充说明: 一、拱的压力索多边形(或压力索曲线)与拱的压力线的差别和联系; 二、绘制无铰拱的压力索多边形(索曲线)与压力线的起始点问题。     

无铰拱桥加固改造后的强度验算——梁拱式拱上建筑新桥型专题之二

加固改造后的无铰拱桥 ,由于恒载压力线和拱轴线相差较多 ,因而不能采用查表计算的办法 ,可以用有限元计算软件进行内力计算。本文提出在双曲拱桥加固改造后 ,当计算截面达到最小配筋率 ,按钢筋混凝土结构进行强度验算的方法。提出的方法可适用于一般无铰拱桥 ,如板拱、肋拱、箱形拱等。     

双潭大桥——一座钢筋混凝土拱桥设计

结合双潭大桥--空腹式钢筋混凝土无铰拱桥的设计,分析了拱轴系数和拱上建筑施工顺序对拱桥内力的影响.结果表明,"五点重合法"确定的拱轴系数和最优的拱轴系数有偏差,恒载占总荷载效应的比重越小越明显,设计时采用的拱轴系数比"五点重合法"确定的拱轴系数大;确定合理的施工加载顺序,可有效地改善施工过程中主拱受力.     

无铰拱桥加固改造后的强度验算——梁拱式拱上建筑新桥专题之二

加固改造后的无铰拱桥，由于恒载压力线和拱轴线相差较多，因而不能采用查表计算的办法，可以用有限元计算软件进行内力计算，本文提出在双曲拱桥加固改造后，当计算截面达到最小配筋率，按钢筋混凝土结构进行强度验算。提出了的方法可适用于一般无铰拱桥，如板拱，肋拱，箱形拱等。     

中日钢拱桥发展现状调查与对比分析

简要回顾了日本与中国钢拱桥的发展历程和现状。收集了大量日本与中国已建、在建的钢拱桥的基本资料,对其数量、跨径、结构形式、主拱构造、施工方法等方面进行总结与对比分析。分析结果表明:日本钢拱桥从1955年开始发展迅速,并以中小跨径为主;而2000年以来中国钢拱桥发展很快,且以大跨径为主;从跨径来看,日本钢拱桥的跨径绝大多数小于150m,而中国钢拱桥跨径在100~250 m之间的居多;结构方面日本上、下承式钢拱桥达88%以上,且绝大多数下、中承式钢拱桥均采用二铰拱,中国钢拱桥基本上为无铰拱,中、下承式达80%以上;单铰拱和三铰拱在中日两国均较少采用;中日两国钢拱桥矢跨比分别为1∶6~1∶4和1∶7~1∶5;中日钢拱桥拱肋以箱形为主,桁肋为辅,桁肋的杆件也以箱形截面为主;中日两国钢拱桥的施工方法均以悬臂和支架法为主,除此之外还发展了其他的施工方法。     

支架现浇的异型系杆拱桥合理施工状态的确定

以支架现浇施工的长沙市黄柏浏阳河异型拱桥为工程背景,对异型拱桥施工全过程进行受力分析,给出了异型拱桥施工过程中各典型状态的受力性能和合理施工工序。异型系杆拱桥裸拱状态拱圈弯矩呈S形分布,拱圈支架分区卸落和成桥状态索力调整引起的弯矩增量分布可以用相应连续梁的弯矩来比拟。钢筋混凝土异型拱桥施工中不得出现裸拱状态;拱圈支架需按一定次序分区卸落,卸落过程中需按一定要求调整吊杆索力。     

拱轴线的新型式--悬索线

基于大跨径或特大跨径等截面拱桥的恒载分布更接近于沿拱轴均匀分布 ,本文推导了拱轴线的新型式—悬索线的拱轴线方程 ,与其它拱轴线型进行了比较 ,并推导了以悬索线为拱轴线的等截面无铰拱桥恒载内力及影响线计算公式     

拱肋倾角对蝶形拱桥弯曲与自振的影响分析

运用MIDAS/Civil软件建立钢-混组合结构中承式蝶形拱桥有限元分析模型,分析不同拱肋倾角时蝶形拱桥拱顶、1/4拱肋处的弯矩和位移及桥梁结构的自振特性。结果表明,拱肋倾角的变化对蝶形拱桥拱肋弯矩和位移的影响较大,对桥梁结构自振频率的影响小。     

基于钢管混凝土拱桥检测结果的主拱肋病害评估

为探讨钢管混凝土拱桥核心受力部位主拱肋病害(钢管中混凝土发生空洞,脱粘等)的评估及加固方法,以某既有钢管混凝土拱桥(上承式有推力无铰拱桥,净跨160 m)为背景,通过敲击法和超声法相结合对钢管拱混凝土密实度进行检测,通过动、静载试验对桥梁整体结构受力性能进行测试.基于实测结构受力行为,利用有限元软件对主拱肋钢管混凝土不同状态下的应力进行分析,以此为参照,对主拱肋病害进行评估分析.评估结果表明,主拱肋的主要病害为钢管混凝土的脱粘而产生的混凝土局部受力截面削弱,主拱肋跨中截面应力校验系数的异常偏大仅为结构局部病害.基于评估结果提出以压浆的方式进行拱肋加固,加固后的结构整体受力能满足设计荷载要求.     

四川汉源县龙潭沟1号桥设计与施工

以四川汉源县龙潭沟1号桥为例,介绍了上承式钢筋混凝土空腹箱型无铰拱桥的受力特点和相关设计参数的选用;采用三维空间程序对该桥进行了计算,验证了该结构的抗震性能和稳定性。提出了用军用梁施工拱肋的施工方案,并进行了详细的计算。该方案通过调节下弦杆长度能较好地拟合拱肋悬链线,并可通过横向增减梁片来适应拱肋宽度和拱架施工期间的内力要求。     

基于行波效应的钢管混凝土拱桥地震反应分析

基于多点激励的运动方程,在考虑行波效应的前提下,应用有限元软件ABAQUS,对某下承式钢管混凝土拱桥(倾斜拱肋、倾斜吊杆)建立全桥模型,进行自振特性及地震反应分析。由2~4阶振型表明,桥面梁系刚度大于拱肋刚度;由6阶以后振型表明,桥面外刚度大于面内刚度,在低频区主要是面内振动为主。由地震反应分析结果表明:行波效应使钢管混凝土拱桥结构内力有不同程度的增大,拱脚轴力比弯矩增幅更大,增幅与加速度峰值无正比关系,当超过临界波速后拱脚弯矩增幅开始反弹。临界波速与结构动力特性、地震波频谱特征等因素有关。另外,行波效应对拱桥控制截面位移影响比较复杂。     

潜江市兴盛路装饰拱桥布置方案及装饰拱结构力学分析

通过对拱结构与主桥的不同连接方式进行方案比选,阐明了装饰拱桥设计中需要考虑的主要因素。简要介绍了建立空间梁单元模型,并按照无铰拱对装饰拱进行力学性能验算的方法;同时根据计算结果进行结构强度、稳定性评价及静力、动力、抗震等各项力学性能分析,以确定不同参数对结构安全的影响。装饰拱布置选型方案及结构分析的研究方法可用于指导该类桥梁设计。     

无铰钢管混凝土拱桥增跨顶升关键技术

为满足交通需求,厦门市某无铰钢管混凝土拱桥桥下道路需从双向6车道拓宽至双向10车道,相应需对原拱桥进行顶升增跨改造。改造需将原拱桥整体提升1.7 m,跨径由43.2 m增加至46 m。改造时首先在原结构上张拉临时系杆,使桥梁由无铰拱变为系杆拱,然后进行拱脚切割、顶升增跨施工,最终形成新的无铰钢管混凝土拱桥并解除临时系杆。为确保各施工阶段结构的安全,采用ANSYS建立拱桥有限元模型,对施工全过程进行仿真分析及位移和应力监测。仿真分析及监测结果表明,结构实际位移及受力与理论分析结果吻合较好;改造全过程中结构位移及受力的变化均在合理范围,不影响改造后的使用安全。