斜靠式拱桥的主拱和斜靠拱及临时支架施工方案优化研究

广州增城大桥采用飞燕式,无横撑外加斜靠拱的设计方案,主跨设计为(30+100+30)m。全桥采用支架施工的方法,连接主拱和斜拱的横撑和支撑斜拱的临时支架有多种施工顺序。采用空间有限元模型详细计算分析了不同横撑的安装及斜拱临时支架拆除顺序对拱桥结构受力的影响,得到了较优的施工方法,对此类桥梁施工具有较大的参考价值。     

斜靠式拱桥

本首先对国内外有代表性的斜靠式拱桥作了综述，进而对这种结构的体系、桥梁细部构造、施工方法等关键技术问题进行了分析探讨。     

斜靠式钢箱拱桥力学性能分析

采用MIDAS/CIVIL有限元软件对一跨径124m的钢箱斜靠式拱桥进行分析,计算了其在三种荷载标准组合下的力学性能,结果表明:竖直拱肋和斜靠拱肋的最大压应力都小于钢材弯曲应力容许值.竖直吊杆安全系数3.19,倾斜吊杆安全系数3.53,满足拱桥设计要求吊杆最小安全系数不得小于2.5的规定,并且应力都小于吊杆应力上限,满足吊杆疲劳性能要求.系杆安全系数2.94,满足系杆最小安全系数不得小于1.8的要求.中横梁应力和端横梁抗弯抗裂性能满足设计要求.挠度验算其结构刚度满足规范要求.拱肋屈曲稳定分析其稳定系数远大于一般的要求.该桥设计安全可靠.     

斜靠式拱桥地震响应分析

以安徽省梅山南路桥为工程实例,采用软件MIDAS/Civil 2012进行建模分析,计算其自振特性和地震响应,运用反应谱法和时程法分析三向地震同时作用于桥梁时产生的影响,对比2种方法所得结果。分析表明,斜靠式拱桥在地震作用下动力效应显著,振型集中,阶次越高,振型越复杂;三向地震输入时,拱脚部位的内力最大,应加强其构造。采用2种计算方法所得地震响应基本一致,差别很小。     

拱肋施工偏差对斜靠式拱桥力学性能的影响

采用MIDAS/Civil软件建立某斜靠式拱桥空间有限元计算模型,通过改变内外拱肋的倾角来考虑拱肋施工可能出现的偏差,分10种工况计算该桥在恒载和恒载 活载作用下的桥梁稳定系数和拱肋位移。计算结果表明,改变内外拱肋间的倾角对该桥稳定性系数影响较小,但对拱肋位移的影响较大。随着内拱肋的倾角由外向内改变,拱肋顶部横向位移逐渐加大,特别是当内拱肋偏过竖直位置向内倾时,拱肋顶部横向位移增幅显著。     

大跨度网状吊杆拱桥拱-梁节点局部应力分析

为明确大跨度网状吊杆拱桥拱-梁节点处的板件传力特点,以主跨420 m网状吊杆钢箱梁拱桥——济南齐鲁黄河大桥为背景,建立全桥板壳-杆系混合有限元模型,分析不同荷载工况下拱-梁节点板件的受力特性,以及拱肋轴力在拱-梁节点的传力机理.结果 表明:该桥拱-梁节点各板件受力主要由恒载控制,活载响应约占总荷载响应的10％;系梁横桥...     

斜靠式提篮拱桥设计特点

斜靠式提篮拱桥具有独特的横向稳定性和美观等特点．本文对斜帛式混凝土系杆拱桥的拱肋、系梁、吊杆、下部结卡句及施工方案与注意事项等做简要介绍。     

拱肋倾角变化对斜靠式拱桥动力性能的影响

以平顶山市城东河路湛河桥主桥为工程背景,采用有限元软件MIDAS/Civil建立该桥的空间有限元计算模型,分6种设计方案研究了拱肋倾角变化对斜靠式拱桥动力性能的影响。计算结果表明,主拱肋倾角和稳定拱肋倾角的变化都对斜靠式拱桥自振频率影响较大,桥梁低阶自振频率随着拱肋倾角的增大而增大,但主拱肋倾角一旦超过1°后,桥梁第6阶以后的高阶自振频率相反会减小。计算结果可为斜靠式拱桥的设计提供参考。     

斜靠式异型拱桥体系振动特性分析

平顶山市湛河桥是一座斜靠式异型混凝土箱肋拱桥,该桥内拱外倾、外拱内倾,组合拱肋与系杆、横梁组合成空间结构体系。采用Midas／civil有限元分析软件,建立该桥梁空间有限元计算模型,对桥梁进行空间振动特性分析计算,得到桥梁前15阶振型。计算结果表明：该种桥型横向刚度较竖向刚度弱,桥梁低阶以拱肋横向振动为主。     

斜靠式钢管混凝土拱桥抗震性能分析

通过有限元法建立斜靠式钢管混凝土拱桥的结构模型,采用反应谱理论对桥梁结构进行了抗震性能分析,并计算其动力特性.对考虑结构初应力与不考虑结构初应力两种工况做了比较,结果表明,初应力对该桥结构的力学性能影响不大,桥梁结构的抗震性能良好.     

钢管混凝土斜靠式拱桥静力特性分析

以某斜靠式拱桥为工程背景,用Ansys建立了该桥的空间有限元模型,分析了斜靠式拱桥主要的结构设计参数.研究了在不同矢跨比、不同主梁与主拱刚度、不同斜拱与主拱刚度下各截面轴力和弯矩的变化情况;探讨了斜拱倾角和横撑刚度对结构稳定系数的影响,以及横撑位置对提高稳定性的贡献.     

大跨度钢桁架拱桥拱梁结合关键节点设计

以某主跨48 m+180 m+48 m钢桁架拱桥为背景,介绍了中墩、边墩处拱梁结合部关键节点的设计关键技术和思路,并建立梁、壳结合的混合有限元分析模型,验证节点设计的合理性.     

斜靠式拱桥施工过程安全预警系统研究

桥梁施工过程中的安全问题一直是困绕建设者的难题。针对该问题,该文选取斜靠式拱桥为研究对象,构建其施工过程安全预警理论,包括预警系统的内涵、组成框架和工作流程,并确定该桥型施工过程智能安全预警系统的预警指标体系,给出各个预警指标详细的预警界限以及预警信号图的表示方法和信号灯的意义,在此基础上开发了智能安全预警软件系统,并成功应用于实际工程。     

内外拱肋连接顺序对斜靠式拱桥施m的影响

以平顶山市城东河路湛河桥主桥———斜靠式钢筋混凝土拱桥为研究对象,在先张拉内吊杆后张拉外吊杆的基础上,考虑先连接内外拱肋和先张拉内吊杆后连接内外拱肋两种施工顺序,采用有限元程序Midas/Civil建立两种施工顺序有限元计算模型,分析改变内外拱肋的连接时间和顺序,对斜靠式拱桥施工过程的内力、应力、位移以及稳定性的影响,计算结果表明,内、外拱肋连接对桥梁结构的内力、位移和稳定性影响比较大,先连接内外拱肋施工优于先张拉内吊杆施工,论文所得结论已为该桥施工监控直接服务,可为同类桥梁建造提供一定的参考。     

斜靠式异形拱桥体系平定山湛河桥

斜靠式拱桥是由两片竖直主拱与两片斜靠的稳定拱两两组合形式的空间受力体系，中间平行拱肋为桥梁的主要结构部分。这种桥型外型新颖，富有曲线美和力度感，具有明显的技术特点，在桥面宽度大于30m，跨径在40—150m之间的景观桥中，是一种颇具竞争力的桥梁形式。1987年，西班牙建筑师Santiago Calatrava首次成功设计了第一座斜靠式拱桥Bacde Road桥，该桥直立式主拱为双绞拱，其水平推力直接传至主纵梁，形成拱梁组合结构，斜靠拱是一无绞拱，水平推力直接传至地基，是有推力体系，斜靠拱与主拱组成空间稳定体系，提高了结构的稳定性。近年来，这一体系被引入我国的桥梁建设中，成为一个新的亮点。     

某斜靠式拱桥施工期主梁变形分析及处理

某斜靠式钢拱桥为3跨连续梁拱组合体系,跨径布置为(14.9+82.2+14.9)m,位于软土地基上.施工顺序为先梁后拱,主梁采用钢管支架法施工,主梁安装完成后,发生了中跨主梁下陷、边跨主梁上翘的现象.通过力学和有限元分析,得出中跨主梁下陷的主要原因是地基沉降,边跨主梁上翘的主要原因是白天高温时段安装.针对变形原因,对中...     

斜靠式钢箱拱桥稳定承载力及成桥试验

斜靠式拱箱桥为采用主拱、斜靠拱、横撑和系梁形成的空间受力体系。以主跨145 m斜靠式钢箱拱桥为工程背景,研究分析其稳定承载力。有限元分析和成桥静动载试验表明：斜靠式钢箱拱桥具备足够的稳定承载力,大桥受力性能良好。     

潮洲韩江北桥斜靠拱桥稳定性分析

以韩江北桥主桥主跨斜靠式钢管混凝土拱桥为研究对象,采用ANSYS有限元程序,建立了该拱桥的空间有限元计算模型,分12种工况计算了该桥的稳定安全系数,并对桥梁的失稳特征进行了分析。计算结果表明,外拱拱脚加宽对桥梁的稳定性影响程度最大,稳定系数明显提高,其他情况对桥梁稳定系数的影响都不明显。文章计算结果已用来评估该桥初步设计方案的合理性,为该方案修改提供了参考。     

城市斜靠式三跨拱梁组合景观桥施工控制关键技术北大核心

某城市景观桥为(22+55+22) m空间斜靠式三跨拱梁组合桥,与河道斜交布置,结构造型新颖。钢梁立面位于凸曲线上,上游侧和下游侧主、副拱在平面上呈反对称结构,上、下游吊杆索力不对称,施工线形控制难度大,制造及安装精度要求高。采用“先梁后拱”施工方法,基于无应力状态法,建立有限元分析模型,确定钢梁和主、副拱及吊杆的无应力状态量,工厂制造严格按照监控指令线形进行。钢梁总体线形通过支架顶标高进行调节,确保钢梁处于无应力线形状态。钢梁节段之间通过匹配件进行锁定定位,确保节段拼装线形与无应力线形匹配。空间结构的主拱安装线形通过支架柱顶的调节装置进行调节,确保安装线形满足要求。全桥的焊接量较大,通过焊接工艺评定,不同的构件采用合适的焊接工艺和施焊顺序,严格控制钢梁的焊接变形。成桥实测线形和索力均满足设计和规范要求。     

斜靠拱桥的方案比较

斜靠式拱桥是两片竖直主拱与两片斜拱两两组合成的空间受力体系。这种桥外形独特新颖,富有曲线美和力度感。该文以某工业开发区正在设计中的斜靠式拱桥为例,就这种桥梁的结构体系、不同截面方案等问题展开讨论,并给出推荐方案。