大矢跨比抛物线拱精确分析

本文给出等截面抛物线两铰拱推力影响线的精确解析解，对其在工程计算中的应用进行了分析，分析表明现行工具书中关于抛物线两铰拱的分析公式用于大矢跨比拱跨中作用竖向集中力及拱脚水平位移引起的内力有不可忽略的误差。     

上承式大跨度钢管混凝土拱桥地震反应分析

为研究上承式大跨度钢管混凝土拱桥的地震反应性能,以大型有限元计算软件ANSYS为平台,分别以纵向＋竖向和横向＋竖向迁安波与EI Centro波作为输入地震波,对跨径为430m的上承式钢管混凝土拱桥——支井河特大桥进行了地震反应分析。研究结果表明：前10阶振动以侧向振动为主,表明桥纵向刚度远大于侧向刚度;拱肋抗震设计最危险截面是拱脚截面,地震反应内力最大;横向＋竖向地震动输入时拱肋轴力及弯矩略大于纵向＋竖向地震动输入时,相差幅度不大,但横向＋竖向地震动输入时弯矩My远大于纵向＋竖向地震动输入;在横向＋竖向地震动输入下最危险截面——拱脚处的地震反应轴力内侧拱肋大于外侧拱肋。     

简支梁桥主梁的活载剪力计算

该文考虑荷载横向分布系数沿跨度的变化,用解析法建立了简支梁桥主梁由车道荷载图式中的集中荷载产生的支点截面最大剪力实用计算公式,避免了通过试算求最大剪力时的麻烦,详细论述了各种情况下主梁支点截面最大剪力的计算方法。同时对车道荷载中的均布荷载产生的支点剪力,也导出了具体计算公式,以便实际应用。最后通过三个算例,详细说明了公式在各种情况下的应用。     

考虑土拱效应的抗滑桩桩间距计算方法研究

抗滑桩桩间距是抗滑桩支挡工程中的重要设计参数。基于边坡工程中抗滑桩桩间土拱效应的研究,建立桩后土拱的计算模型,对土拱进行受力分析,在满足两侧土拱摩擦力与下滑推力静力平衡的条件下,以土拱受力最大截面的稳定性以及拱脚和跨中截面的强度要求来确定桩间距,並将桩间距计算式应用于具体的工程实例并优化,定性地说明桩间距在不同参数影响下的变化情况。     

钢管混凝土拱桥吊杆张拉方案比选

邢汾高速公路沙河特大桥主桥为主跨146m的下承式钢管混凝土拱桥,吊杆采用无应力状态法施工。为确定该桥吊杆张拉顺序,保证张拉过程安全,提出了4种吊杆张拉方案(1由两端拱脚向拱顶对称张拉;2由拱顶向两端拱脚对称张拉;3由1/4拱肋和3/4拱肋处向拱脚和跨中对称张拉;4吊杆分3批张拉),采用有限元分析软件MIDAS Civil建立全桥有限元模型进行仿真计算,分析4种方案的吊杆成桥拉力、拱肋位移、拱肋核心混凝土应力、拱脚水平推力。结果表明,方案4的成桥拉力与设计成桥拉力最为接近,拱肋线性良好,拱肋截面处的混凝土压应力变化均匀,未出现较大的压应力,对拱脚水平推力影响较小。因此,选择方案4施工,在实际施工中,桥梁无需二次调索,加快了施工进度,节约了施工成本。     

浅埋双侧偏压小净距隧道开挖稳定性分析

为了研究浅埋双侧偏压小净距隧道开挖后围岩变形及支护结构受力分布规律,以某高速公路隧道为依托,采用数值分析方法对小净距隧道左右洞开挖支护完毕后的围岩塑性区分布、竖直和水平位移分布,以及初期支护结构的弯矩、轴力和剪力进行研究和分析。研究结果表明:浅埋偏压小净距隧道开挖后塑性区主要分布在隧道左右洞的两侧拱脚处,拱顶处竖向位移最大,拱腰处水平位移最大;初期支护结构在边墙处的弯矩和剪力均较大,轴力在拱腰处最大。建议该类型隧道设计与施工时需加强对隧道边墙及拱脚处的支护,并加强隧道内空变形监测。     

超静定拱内力的简化计算

用矩阵位移法分析了超静定拱水平推力的变化规律。探讨了相同条件下超静定拱水平推力与三铰拱水平推力的关系,建立了均布竖向荷载作用下超静定拱水平推力的计算公式,据此简化了超静定拱内力计算过程,并举例应用。     

混凝土斜拉桥П形截面主梁弯曲受力分析

为了研究混凝土斜拉桥П形截面主梁的弯曲受力特征,指导П形截面主梁的设计,以某跨径组合为(110+220+110)m的双塔四索面预应力混凝土斜拉桥为例,采用有限元软件分别建立全桥整体杆系单元模型与桥塔附近主梁节段实体单元模型,对其П形截面主梁的弯曲受力情况进行了计算分析,并通过截面剪力滞系数来描述剪力滞效应的影响。结果表明,最不利组合荷载作用下,塔底主梁节段在桥轴线处上拱,П形截面主梁两侧肋板下挠;预应力对横梁的作用明显,横梁产生向上反拱;主梁在计算荷载作用下除应力集中点外,全截面受压;塔根部主梁截面的剪力滞较为显著,剪力滞系数介于0.68~1.12之间;其它截面的纵向应力分布相对均匀,剪力滞系数介于0.81~1.12之间。对于П形截面主梁斜拉桥,塔根部附近主梁节段在设计时必须考虑剪力滞效应的影响,其它位置截面可以按照初等梁理论进行设计。     

木蓬大桥高温合龙效应下拱圈内力调整研究

为解决钢筋混凝土拱圈高温合龙后,降温效应引起的较大附加次内力降低拱圈控制截面压应力的问题,以贵州石阡县木蓬大桥为工程背景(主跨165m上承式钢筋混凝土箱形空腹式拱桥),提出了对合龙端口施加预顶力与附加配重的控制方法。以温度差值对拱肋合龙成拱状态影响量为误差列阵,以单位预顶力或单位附加配重为影响参数列阵,以单位预顶力或单位附加配重对拱肋合龙成拱状态影响量组成影响矩阵,建立影响参数与误差关系的矩阵方程,利用最小二乘法求解预顶力与附加配重值。研究结果表明:在合龙端口腹板下缘施加3 283kN的预顶力、在合龙端口增加附加配重781kN后,有效抵消了高温合龙产生的拱圈温度次内力的影响,成桥恒载状态下,拱顶截面实测换算应力与理论计算最大差值为0.5MPa,拱脚截面实测换算应力与理论计算最大差值为1 MPa,调整方案合理可行。     

连拱影响线的计算

连拱计算较固定拱计算更能近似地反映多跨拱桥的受力状况,且具有很大的经济价值,已广泛采用于设计中。但是,目前连拱计算,均以单个固定拱的内力计算为基础,这样作比较简捷,但是比较粗糙。 1.由于连拱作用,拱圈控制截面内力影响线形状已经改变,最不利加载位置已经移动。 2.连拱计算考虑了几孔联合作用,按单孔布载不能获得控制截面最大内力。     

上海市沿浦路跨川杨河大桥主桥设计与施工

上海市沿浦路(现为耀龙路)跨川杨河大桥采用EPC总承包模式建设。主桥为下承式全钢结构提篮拱桥,跨径为152 m,宽度40.5 m。主拱轴线为抛物线,拱肋采用变高度矩形钢箱截面,宽1.8 m,高度由拱顶2.4 m渐变至拱脚3.3 m。主梁采用双边箱截面,梁高2 m,正交异性钢桥面板。主桥上部结构采用少支架的先拱后梁的安装方案。主拱顺桥向分三个大节段~([1])用浮吊架设,岸上钢梁节段也采用浮吊安装,河面上钢梁节段利用主拱上的临时吊耳来提升安装。两岸拱脚之间设置临时水平拉索以平衡施工期间的推力。     

钢管拱安装施工过程结构受力特性分析

针对位于曲线上的某新建铁路(66+132+66)m连续梁拱桥,根据先梁后拱的施工方案,对中跨132 m钢管拱安装的支架结构、拱肋的稳定、应力和支座反力等展开计算分析,研究结果显示:此类安装支架设计安全可靠;施工过程中拱肋应力呈对称分布,拱肋各关注截面顶、底部应力实测值和计算值基本吻合;桥跨结构失稳的一阶模态以拱肋横向弯曲为主,稳定系数为37;成桥时主梁边墩的内外侧支座反力相差约4.6%,中墩的内外侧支座反力相差约7.4%。     

推力梁对波纹钢通道小桥力学性能影响分析

该文针对两种形式的推力梁,计算了埋置式波纹钢通道桥在土压力作用下,拱顶竖向变形及最大Von Mises应力情况,以及半圆弧两侧基础不均匀沉降工况下结构的最大Von Mises应力。分析发现:推力梁的设置可减小结构的拱顶竖向变形,同时可提高薄弱弧段的承载力。对于半圆弧拱,推力梁T1形式效果明显而且相较于推力梁T2更经济;对于多圆弧拱,推力梁T2效果优于T1。推力梁的施加会削弱结构基础抵抗不均匀沉降的能力。     

上海市外环南河主景观桥设计

上海市外环南河主景观桥为上承式钢管桁架拱桥,规划河道宽50 m。桥梁采用一跨过河,主拱计算跨径53 m,桥梁总长76.6 m。桥梁主拱肋拱轴线为二次抛物线,矢高6.235 m,矢跨比为1:8.5。拱肋、斜腹杆及平联杆采用钢管截面形式,桥面系采用钢桥面板结构形式。桥台兼顾拱脚作用,因该桥是有推力拱桥,需设置强大的基础来抵抗拱桥产生的水平推力。因此,每个桥台设置了6根φ1.5 m的钻孔灌注桩,桩长40 m。     

基于比拟杆法的多室箱梁竖弯段剪力滞效应计算及分析

为了分析梁轴线为竖向曲线的多室箱梁在桥墩处的剪力滞效应,基于比拟杆理论,通过用支座反力等效代替桥墩约束,求得了顶板沿桥轴线的轴力、剪力方程,算出了各加劲肋、腹板处加劲杆的换算面积,然后根据剪切变形协调方程,建立了考虑加劲肋影响的剪力滞微分方程组。将所建方程组的计算结果与采用ANSYS APDL软件建立的板壳有限元模型计算结果进行对比后发现：采用所建方程可避免求解2阶微分方程组的困难,易于使用,且能反映局部竖弯梁段的剪力滞效应变化情况,但计算精度随着叠加并积分的剪力流增加而降低;对于靠近计算起始端截面的加劲杆而言,比拟杆法计算应力与模型计算应力差值在10%左右;竖弯梁顶板最大应力处的剪力滞系数为1.4,大于直梁在该处的剪力滞系数1.2,直梁在该处的轴向应力与竖弯梁相比减小了5.9 MPa,可以认为存在竖弯的箱型梁对剪力滞的影响是不利的。     

钢管混凝土拱桥施工控制原理与控制分析算法研究

介绍了钢管混凝土拱桥的施工方法与受力特点。就拱肋安装阶段的斜拉扣索索力、轴线线形控制技术、弦杆混凝土浇筑过程中拱脚截面混凝土应力以及桥道系施工等过程的施工控制原理及控制方法作了阐述，给出详细算法。首次提出用应力影响线作应力调整计算的方法，配合自编后处理程序，能方便地计算出弦杆混凝土浇筑过程中所需应力调整值，最后用一个实桥简要介绍算法。     

斜拉拱式协作体系桥梁地震响应分析

为了解斜拉拱式协作体系桥梁地震响应规律和特点,指导该类桥型抗震设计与研究,以大连市翔凤河桥——(40+90.5)m斜拉拱式协作体系桥为研究对象,采用有限元软件建立该桥三维有限元模型进行动力性能分析,利用地震反应谱和时程分析方法分析三向地震作用下结构的位移和内力,以及结构非线性对地震响应的影响。结果表明:斜拉拱式协作体系桥梁的动力性能主要振型符合无背索斜拉桥的特点;结构在纵向和横向地震作用下的位移和内力均比竖向地震作用大;在纵、横向地震作用下桥塔于塔梁拱交接位置产生最大内力,拱肋于1号墩处拱脚位置产生最大内力,应特别重视该桥塔梁拱结合处的桥塔和拱肋截面的抗震设计;结构非线性对该桥地震响应的影响比较明显,地震分析计算时应考虑结构非线性。     

横撑施工程序对劲性骨架钢筋混凝土拱桥结构行为的影响分析

根据广安官盛渠江大桥横撑外包混凝土浇筑过程分析,结果表明按照原浇筑方案会造成拱肋外包混凝土出现过大拉应力,σt=3.0 MPaftk′=2.65 MPa不满足规范要求。该文研究以控制拱肋外包混凝土最大拉应力为目标,对横撑浇筑方案进行优化并得到满足规范要求的浇筑方案。通过对比分析各浇筑方案可知:浇筑靠近拱脚的横撑时,会增大拱脚附近截面的拉应力;浇筑靠近拱顶处的横撑时,会减小拱脚附近截面的拉应力而增大2L/5至3L/5段截面的拉应力。横撑的浇筑顺序只在横撑浇筑过程中影响拱肋拉应力,当所有横撑浇筑完成后拱肋最大拉应力会趋近于某一定值,从而提出了判断准则:若所有横撑外包混凝土浇筑完成后拱肋最大拉应力σtftk′(ftk′为施工阶段混凝土轴心抗拉强度标准值),则可以通过优化横撑浇筑顺序使拱肋拉应力满足规范限值;反之则不能。最后分析了不同位置横撑刚度的变化对结构稳定性的影响。     

变截面箱梁剪力滞效应近似计算方法

基于变截面抗弯刚度函数,利用等截面剪力滞效应计算公式得到了变截面剪力滞效应的近似计算方法。变截面悬臂梁算例中与有限元软件计算结果比较,结果数据显示吻合良好。通过改变梁宽,分析宽跨比对剪力滞效应的影响,发现随着梁宽增加刚度比增加,剪力滞影响变大。本文变截面箱梁近似计算方法可应用于工程计算,为工程变截面箱梁剪力滞效应提供了一种手算计算方法。     

考虑桩侧及桩后土拱联合作用的抗滑桩桩间距研究

为探究抗滑桩合理桩间距的计算方法,首先,考虑桩侧土拱及桩后土拱的联合作用,建立出相应的双土拱简化计算模型。其次,基于Mohr-Coulomb破坏准则及极限平衡理论,依次分析桩侧土拱、拱间土体及桩后土拱的受力特性。然后,以静力平衡与拱脚处截面强度为控制条件,分别获得桩侧土拱及桩后土拱的极限承载力,进而联立求解出联合作用时的极限承载力,并在此基础上,推导出抗滑桩合理桩间距计算公式。最后,通过某工程实例对此计算公式进行了验证,结果表明:理论计算与工程实例结果吻合较好,该公式用于抗滑桩工程中计算合理桩间距是可行的;并对比分析了其他现有理论计算结果与实际值存在偏差的原因,进一步验证了双土拱模型的优越性。此外,为探究合理桩间距的影响因素,依次分析了土体抗剪强度指标(内摩擦角及黏聚力)、抗滑桩截面尺寸(正面宽度及侧面宽度)、均布滑坡推力及滑坡推力分布形式(沿桩长方向)等参数对合理桩间距的影响,并综合考虑各参数拟合出合理桩间距的简化计算公式。结果表明:合理桩间距随土体黏聚力、抗滑桩侧面宽度及抗滑桩正面宽度增大近似呈线性增大,随土体内摩擦角增大呈非线性增长且增长速率逐渐增大,而随着滑坡推力的增大,合理桩间距呈现出非线性减小且趋势逐渐减缓。