钢管桁架结构在拱桥设计中的应用

钢管桁架结构在公共建筑中应用广泛,而在桥梁结构中应用极少。笔者介绍了一座主跨80m的全钢管桁架拱桥的总体设计,该桥拱圈由主拱圈、上拱圈、下拱圈三道拱圈组成,是介于上承式和中承式之间的拱桥结构,桁架杆件全部采用圆钢管结构,造型独特、结构新颖,为钢管桁架结构在拱桥中的应用开辟了新思路。     

地震作用下多孔钢波纹板拱桥力学分析

为给多孔钢波纹板拱桥的抗震设计提供参考,结合泗洪至许昌高速公路上一座3孔跨径4m的钢波纹板拱桥工程实例,利用大型通用有限元软件ANSYS建立该桥的三维空间有限元实体模型,采用动态时程分析法,对桥梁在人工合成地震波、El Centro波、Taft波3种地震波作用下结构的位移和应力进行分析。结果表明:在同一地震时程激励下,虽然各拱圈空间位置不同,但位移和应力响应的时程曲线走向一致;同一拱圈中,拱弧线拱顶位移比四等分点处位移约小24.9%,应力约小75.2%;不同拱弧线横桥向中部位移比外侧位移约大7.3%,应力约大17.6%;同一位置处边跨拱圈比中跨拱圈位移约大2.5%,应力约大20%。该拱桥结构具有良好的整体抗震性能。     

小跨径拱桥施工体会

拱桥是我国桥梁建筑上优秀的传统形式,它符合就地取材的原则。去年,我曾参加了小跨径拱桥的施工,今将施工过程介绍如下: 工程概况本桥为一孔跨径7.0公尺半圆拱式桥,拱圈厚0.45公尺,台高4.0公尺,拱上侧墙高2.72公尺,总高为10.67公尺,基础深度2.25公尺(最下层为140~#混凝土),拱圈为170~#混凝土预制块,除拱圈为120~#水泥砂浆砌外,其余均为80~#水泥砂浆砌块石。桥台及拱圈预制块于     

实腹式拱桥施工组合支架设计与计算分析

位于秦岭峡谷地区的西城高铁木河中桥为上承式钢筋混凝土实腹式拱桥,由于地形条件限制,施工采用落地式现浇组合支架施工,支架整体结构为大钢管贝雷梁支架上搭设碗扣支架,文章详细介绍了组合支架的设计与有限元计算分析方法,结果显示,该组合支架满足相关技术规范的要求,并已应用于木河桥施工。在拱圈施工过程中,监测单位对拱圈和支架进行了同步监测,监测结果表明,支架预拱度的设置能够满足拱圈正确线形的需要,支架的设计计算方法及施工采取的相应措施,可供同类桥梁施工参考。     

桂林市信义路桥的梁、墩、拱圈连接研究

应用计算机和光弹性模型试验进行全桥结构仿真分析，研究图美观要求，在Y形墩三跨连续预应力混凝土刚构桥上安装拱圈引起的影响。给出桂林市信义路桥的梁、墩、拱圈附近的应力分布，全桥结构振动模态，为该桥提供技术参考。     

大跨度悬臂浇筑RC拱桥结构参数敏感性分析

为保证大跨度RC拱桥在主拱圈悬浇施工过程中结构的受力安全及成桥后最大程度满足合理成桥状态,以贵州在建夹石特大桥为工程背景,研究在最大悬臂状态下拱圈应力、拱圈线形、塔架偏位及扣索索力对主拱圈自重、主拱圈弹性模量、扣锚索初张索力、塔架弹性模量、扣锚索弹性模量、挂篮荷载、温度作用、环境相对湿度等结构参数的敏感程度.结果表明,...     

双曲拱桥拱上建筑联合作用的研究

双曲拱桥拱上建筑结构在一定程度上要参与拱圈受力,在以往设计这类拱桥时,限于计算手段,未做空间结构分析。对于在役的双曲拱桥,为客观评定其实际承载能力,合理计算拱上建筑的联合作用,具有现实意义。该文以拉林河双曲拱桥为依托,应用MIDAS有限元分析软件,采用梁格法建立了双曲拱桥的空间计算模型,分析了在拱桥矢跨比、腹拱矢跨比一定的条件下,腹拱圈刚度、立柱刚度以及拱圈截面纵桥向的位置对联合作用的影响。     

拱轴系数对拱桥静动力性能及地震反应的影响

以一座大跨度钢筋混凝土上承式箱拱桥为对象,在其他参数不变的情况下,对该桥取不同的拱轴系数,首先分析了该桥在恒载作用下主拱圈内力的变化特点,然后讨论了该桥自振频率随拱轴系数的变化,最后采用反应谱法,沿顺桥向、横桥向、竖向同时输入地震反应谱,计算了该桥的地震反应,比较分析了拱轴系数对主拱圈地震内力的影响。     

现浇钢筋混凝土拱圈分段浇筑长度与顺序对悬拼钢拱架的影响及优化研究

大跨径混凝土拱桥利用贝雷梁悬拼钢拱架进行拱圈浇筑过程中,拱圈的纵向分段长度、分段浇筑顺序将直接影响拱架在施工过程中的变形及应力,进而影响整个拱桥结构的成桥状态。通过有限元模型对拱架在浇筑过程中的受力状态进行分析,对拱圈分段浇筑长度、顺序进行优化,实际工程拱圈混凝土浇筑过程中的拱架变形、应力测量结果表明:拱圈分段浇筑优化后,将使拱架受力均匀,变形合理,可保证拱架在浇筑过程的安全性及拱圈成桥后的线形、内力满足规范及设计要求。     

渝贵铁路夜郎河大桥主桥设计

渝贵铁路夜郎河大桥主桥采用一跨370m上承式钢筋混凝土提篮拱桥。主拱圈采用提篮式箱形断面拱圈,由劲性钢管混凝土骨架外包C55混凝土构成。主拱圈劲性骨架上、下弦杆采用钢管混凝土构件。拱上立柱采用钢筋混凝土结构,箱形截面,横向两立柱之间设置钢K撑。拱上主梁采用(4×38+3×38+4×38)m钢-混结合梁,连续体系。拱座基础采用倾斜式独桩结构。为使结构性能最优,对结构主要参数进行比选,最终将矢跨比取为1/4.431、悬链线拱轴系数取为5.0、拱脚横向中心距取为33m。采用有限元软件对该桥的静、动力性能进行分析,结果表明各项指标均满足规范要求。该桥采用劲性骨架法施工,劲性骨架采用节段缆索吊装+斜拉扣挂的方式进行拼装。     

双曲拱桥性能的综合评定及加固方法

分析双曲拱桥性能的综合评定方法,以大清流双曲拱桥为工程背景,详细介绍其检测、实桥荷载试验,以及计算分析综合评定的全过程。评定结果表明该桥拱圈上纵向裂缝明显,耐久性差,桥跨结构横向受力不均,但承载能力能满足原荷载等级要求,若要长期使用或提高荷载等级必须进行加固。并对该桥的加固提出建议。     

塔山石拱桥加固设计

滁州市来安县塔山桥为6×15m石拱桥,矢跨比1/5,桥宽8m。原设计荷载:汽-15,挂-80;塔山桥加固根据平铰拱理论,将主拱圈按2平铰拱结构,腹拱圈转按3平铰拱结构计算,拱圈内力重分配后只需对拱顶进行加固处理,本项目采用波形钢加固主拱圈1/4～3/4范围,使全桥承载力达到预期效果。加固方法简单易行,在类似石拱桥的加固工程中能获得良好的加固效果和经济价值。     

大跨径石拱桥加固的风险控制措施

近年来,石拱桥的安全风险事故较多,特别对于跨径不小于40m的大跨径石拱桥,主拱圈一旦发生失稳,将产生坍塌式的破坏,尤其在对桥梁进行提级加固过程中,结构处于最不利的受力状态,以云南省怒江州某桥为例,介绍了大跨石拱桥加固设计的风险控制措施。     

洛阳瀛洲大桥主桥上部结构施工方法

洛阳瀛洲大桥主桥边跨为无推力墩薄壁箱形砼系杆拱桥,主拱圈、腹拱圈、纵梁均为钢筋砼箱型结构,主跨为中承式钢管砼系杆拱桥,拱肋为一主两副三根钢管拱形成的飞燕式倒三角空间结构,梁为钢砼组合结构,跨中为全封闭的钢-砼叠合梁,其余部分为预应力混凝土箱梁结构,中跨主梁砼段和桥下的砼斜腿段为刚接,形成强大的三角刚架.介绍了瀛洲大桥主桥上部结构体系和主要施工方法.     

增加封闭底板实现双曲拱转变为箱形拱的运用

针对湖南省现存双曲拱桥主拱圈的主要病害,分析了病害产生的原因,介绍了加固处治方法;以湘西毛沟大桥为例,阐述了主拱圈通过增加封闭底板实现增大断面尺寸、提高结构刚度和整体性的加固方法及这种加固方法在湖南省旧桥改造中的运用.     

180m跨有平衡重平转钢筋混凝土拱桥施工

四川省巴中市化湖一号桥是一座净跨180.0 m的上承式钢筋混凝土箱形拱桥。主拱圈成拱工艺按"拱桥有平衡重平转施工"设计,转出的半跨桥体为带混凝土底板的小直径钢管混凝土劲性骨架。介绍了该桥的两岸基础施工,磨心、磨盖施工,上转盘、背墙施工,劲性骨架的加工制作和组装,主拱圈施工,拱上建筑施工等施工技术和工艺。目前该桥运营状况良好,达到了预期目的。     

套拱法加固拱桥内套拱圈厚度的确定

根据旧桥加固原则确定套拱法内套拱圈厚度。内套拱组合加固法是指在原拱圈下部增设一道协助原拱圈受力的新拱圈,即紧贴原拱圈底部用石砌一道新拱圈或用钢筋混凝土浇注一道新拱圈,在形式上形成了原拱圈内套一个新拱圈,从而利用原拱圈与其下增设的新加筑拱圈共同受力的组合加固方法。这种方法主要适用于桥下净空或根据水文地质资料桥下泄水面积容许缩小时。本文主要阐述如何根据旧桥加固原则确定内套拱圈拱厚度。     

拆与不拆拱上建筑下增大截面法加固双曲拱桥模拟分析

在评估某双曲拱桥结构承载性能的基础上,利用MIDAS建立有限元加固模型,采取分阶段施工方法分别进行拆与不拆拱上建筑下增大截面法加固双曲拱桥模拟,对比分析两种方式下结构关键截面受力及承载性能。结果表明,采用先拆除拱上建筑再进行加固的方法,主拱圈关键截面的轴力和弯矩减小,主拱圈抗力增大,荷载效应和抗力的比值降低,整桥的安全储备显著提高,该桥采用先拆除拱上建筑再进行增大截面法加固的方法可行,该方式可作为同类桥型加固的优选方案。     

大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥外包混凝土浇筑顺序研究

拱圈外包混凝土的分环多工作面浇筑在工程上取得了成功,但该施工方法对大跨径400m以上拱桥仍需进一步研究来保证施工过程拱肋的受力与变形更加合理。以云桂铁路南盘江特大桥为例,建立该桥的有限元模型,在确定分环与分段数目的前提下,模拟不同的纵向浇筑顺序,系统分析外包混凝土多工作面浇筑过程中,不同浇筑顺序对拱圈结构的瞬时应力、永存应力、变形及稳定性的影响,得出最优浇筑顺序,为同类型拱桥的施工提出参考和依据。研究结果表明,浇筑顺序的改变可以优化浇筑过程中拱圈结构的瞬时应力与永存应力,最优浇筑顺序使下弦钢管最大环末永存应力降幅达7.8%,骨架受力更为合理,提高骨架应力的安全储备。     

波纹钢板在隧道明洞结构中的应用研究

为研究波纹钢拱圈式隧道明洞结构的力学性能,为该类型隧道明洞结构的应用提供理论依据,以某隧道窗孔式明洞为工程背景,采用有限元数值模拟方法进行受力分析。首先,分析明洞结构中基础底座、混凝土拱圈和波纹钢拱圈的应力分布特点;其次,从弯矩、轴力和位移3个方面研究波纹钢板的厚度对该明洞结构受力的影响;最后,从弯矩、轴力和位移3个方面研究钢拱圈不同矢跨比对该明洞结构受力的影响。研究结果表明： 1）基础底座的内外墙根部截面应力较大,为结构受力最不利位置,混凝土拱圈和波纹钢拱圈在拱脚和拱顶附近位置处受力较大; 2）随着波纹钢板厚度的增加,内外墙底部截面的弯矩均有所减小;外墙底部截面的轴力有所减小,而内墙底部截面的轴力有所增加;钢拱圈的横向和竖向位移均有所减小; 3）随着钢拱圈矢跨比的减小,内外墙底部截面的弯矩不断增加,且内墙底部截面弯矩增加更为明显;内外墙底部截面的轴力不断减小; 钢拱圈的横向位移不断减小,竖向位移出现先减小后增加的趋势。