中承式拱拱轴线偏离后拱圈内力调整措施和计算

针对某中承式钢管混凝土拱桥成桥拱轴线与设计拱轴线发生偏离的情况，提出了配重的方法来调整拱圈内力，并对该桥在正拱、偏拱及纠偏后三种情形进行了面内静力及空间稳定性的对比分析。分析结果表明，采用配重的方法可以有效地解决由于拱轴线的偏离对结构受力产生的不利影响。     

中承式拱拱轴线偏离后拱圈内力调整措施和计算

针对某中承式钢管混凝土拱桥成桥拱轴线与设计拱轴线发生偏离的情况，提出了配重的方法来调整拱圈内力，并对该桥在正拱、偏拱及纠偏后三种情形进行了面内静力及空间稳定性的对比分析。分析结果表明，采用配重的方法可以有效地解决由于拱轴线的偏离对结构受力产生的不利影响。     

拱桥拱轴线两种优化方案比较

拱轴线是拱桥的灵魂,它决定着拱桥的受力状态.在计算机、结构优化设计方法迅速发展的今天,再延续传统简化、近似方法来选择拱轴线显得不太合理.该文根据数学优化的基本原理,通过两种优化准则分别建立优化数学模型,以一条初始的拱轴线形及成桥荷载工况为基础.建立有限元模型,通过有限元程序的迭代计算,获得2种不同模型下确定出的最合理拱轴线,通过一个工程实例比较2种数学模型的优化结果,进而确定出简单适用的优化模型.算例结果表明,工程实际中运用"最大偏差达最小准则"建立的优化数学模型,程序实现比较容易,而且不论初始拱轴线为何种形式,优化结果都非常合理.     

求解合理拱轴线的加权能量方法

通过构造一种基于拱轴线变形能的多参数拱轴线优化方法,以处理控制参数较少的函数曲线难以使拱轴线与压力线重合的问题。该方法以加权能量函数作为优化目标,运用样条曲线逼近主拱圈压力线,并建立主拱圈位移影响矩阵来计算主拱圈的位移调整量。加权能量方法将各个单元的弯曲变形能总和作为优化目标,通过给予每个位置的单元弯曲变形能不同的加权系数来达到调整拱轴线上各点的弯矩分布的目的。算例分析说明求解的拱轴线坐标是合理的,应用平均加权和高斯加权方法可有效减少主拱圈弯矩。     

基于4次样条函数拱轴线优化设计的T-V求解法

拱桥拱轴线可以用4次样条函数表示,而基于4次样条函数的拱桥拱轴线优化设计问题是一个非线性规划问题。采用Topkis-Veinott可行方向法研究了优化求解方法,提出了新算法。通过对上承式钢筋混凝土拱桥实例求解,得到了符合设计要求的结果。计算结果表明,该拱轴线优化模型与初始拱轴线无关,不需要对初始拱轴线的选择做细致研究,只要初始拱轴线是连续曲线即可;在应用Topkis-Veinott容许方向法时,需要注意初始点的选择要求必须是可行点。由于容许方向法的每次迭代都是在可行域中进行的,方向是目标函数下降的方向,每步迭代结果都是可行设计,而且后一步迭代结果比前一步结果要好。因此,该拱轴线优化模型有较好的可靠性和实用性。     

拱桥拱轴线的优化与选形

根据拱轴线优化的基本原理,以一条初始的拱轴线形及某种特定的荷载工况为基础,建立有限元模型,分析拱轴线各节点、单元间力学关系,通过有限元程序的迭代计算,求得在特定荷载下拱圈上的各个离散点接近于压力线的坐标;再利用曲线拟合的方法得到可应用于实际工程的各次抛物线形,并通过比较确定出结构的最合理拱轴线。最后,给出了两个详细的工程算例,算例结果表明文中所提出算法较好的减少了拱轴线与压力线的偏差,改善了拱圈的受力状态。     

箱形拱桥拱轴线偏位内力影响分析

山区箱形拱桥的建设得到很大发展,但受当地经济技术发展水平的限制,加之施工从业人员素质及质量意识的欠缺,使得诸如拱轴线偏离设计线形、预制拱箱吊装错位、接缝质量差等成为较常见病害,通过对某桥由于拱轴线偏位及拱箱间错位导致内力变化的分析,探讨其对桥梁使用性能的影响.     

下承式系杆拱桥结构体系内力分布优化分析

为改善下承式系杆拱桥结构体系受力性能,提高设计效率,采用有限元法对下承式系杆拱桥进行力学数值分析,在不改变结构构造参数的前提下,通过研究吊杆、系杆张力和拱轴线形状对下承式系杆拱桥内力分布的影响,构建下承式系杆拱桥内力分布优化分析方法。研究结果表明:以拱肋、吊杆和系杆组成的结构体系应变能最小为目标,采用无约束优化算法可对吊杆和系杆张力进行优化;以拱肋截面偏心距最小为目标,采用三次样条插值函数进行拱轴线拟合,能快速得到与吊杆和系杆张力优化值对应的拱轴线;合适的吊杆、系杆张力和拱轴线形状,可以优化下承式系杆拱桥结构体系内力分布,提升下承式系杆拱桥结构体系安全性。     

落步溪大桥178m劲性骨架混凝土拱桥关键技术研究

宜万铁路落步溪大桥是国内最大跨度(178m)的双线铁路劲性骨架混凝土拱桥.对该桥拱轴线系数的取值,梁、拱和立柱匹配刚度等设计关键技术建立有限元模型进行计算分析,得出了大跨度拱桥的拱轴线系数,梁、拱和立柱匹配刚度的计算原则和方法.     

拱轴线的统一数学描述探讨——三次NURBS表示法

该文在拱桥传统设计的基础上介绍了圆弧拱、二次抛物线拱、悬链线拱等拱轴线的统一数学描述,论述了3种拱轴线的NURBS技术处理方法和措施,得出了3种拱轴线的NURBS方法的参数计算公式,通过参数的变化控制NURBS曲线的形状,精确描述各种拱轴线,并就悬链线拱的传统计算方法和NURBS计算方法进行了实例计算对比。     

长春地铁解放大路站基于三维数值模拟的地铁车站施工工法优化分析

为了对地铁车站施工工法进行优化分析,依托长春地铁解放大路站工程,采用数值模拟方法建立数值模型,从中轴线上方地表沉降、拱顶沉降和拱顶应力3方面对6导洞PBA工法、8导洞PBA工法以及一次扣拱暗挖逆作法进行了对比分析,得到： 1）在施工过程中,3种工法的中轴线上方地表沉降、拱顶沉降和拱顶应力变化规律存在明显差异; 2）通过综合对比分析,一次扣拱暗挖逆作法最优,6导洞PBA工法最差。得到的对比分析结果对现场施工具有指导意义。     

某桁式组合拱桥新拱脚结点局部应力分析

桁式组合拱桥的新拱脚支撑着中部桁架拱,新拱脚结点构造和受力复杂.以某桁式组合拱桥为例,借助通用有限元程序ANSYS,建立其新拱脚结点局部三维有限元模型,通过提取新拱脚结点处各杆件断面轴向应力沿各条路径的变化图,分析该部位的应力分布特征.分析结果表明:在最不利荷载组合工况下,新拱脚截面上缘、新拱脚处各杆件与新拱脚连接处以及各杆件间连接的圆弧段拉应力均较大,这些位置都容易出现横向裂缝.理论分析结果与实桥病害情况吻合.提出新拱脚结点局部设计的改进思路和方向.     

类矩形盾构法隧道关键技术研究与应用

在宁波地铁4号线工程中,创新采用"科研—设计—施工一体化"的管理模式,开发了"轨道交通类矩形盾构隧道"技术体系。该技术体系在类矩形盾构法隧道的衬砌结构设计方面,解决了管片设计、结构优化等问题;在类矩形盾构方面,开发了全断面切削刀盘与驱动系统、壳体铰接与密封、环臂式拼装机等技术;在施工技术方面,研究了同步注浆技术、管片拼装仿真与工艺优化、盾构轴线控制等关键技术。这一新的技术体系将为我国地铁建设提供一种全新的单峒双线隧道类型,以解决都市核心区和老旧城区"地下空间摆不下、邻近设施碰不起"的普遍问题。     

浅埋隧道仰拱计算模型与动态设计

由于缺少仰拱设计的理论依据,目前许多隧道的仰拱设计不尽合理,在浅埋隧道的仰拱设计中问题尤为突出。通过分析软基与隧道结构稳定性的关系,提出了浅埋隧道仰拱荷载的确定方法,其中以仰拱荷载系数将拱顶地层对隧道结构的垂直压力与仰拱荷载联系起来。结合仰拱的施工工艺,建立了三铰拱仰拱力学模型,给出了合理拱轴线的方程和内力计算公式。提出了浅埋隧道仰拱的设计步骤,并结合工程算例做了进一步说明。考虑到隧道开挖揭露的地质条件可能与设计勘察的地质条件有出入,建议将动态设计的理念引入到仰拱设计,使设计依据可靠,设计方法合理。     

利用Ansys实现拱轴系数m的优化设计

拱桥模型采用板单元模拟实腹段的自重,在Ansys用Qpdl参数化建立拱桥模型。在此模型基础上,使用一阶方法对拱桥的拱轴系数进行优化。通过实例验证了优化程序的正确和高效。     

圆弧半径的改变对H型钢梁与圆钢管柱异型连接节点延性的影响

对H型钢梁与圆钢管柱异型连接节点进行了有限元分析,研究了该节点圆弧半径的改变对节点延性的影响,可为类似工程设计提供参考依据。     

曾家沟大桥主拱圈施工阶段挠度计算和分析

拱桥施工中,确保拱轴线的线形非常重要。当采用钢拱架砌筑混凝土预制块拱圈时,钢拱架的下挠直接影响着拱桥的拱轴线形。利用有限元软件Midas进行数值分析,分别考虑了砌筑拱圈刚度和不考虑砌筑拱圈刚度2种情况下的挠度变化,然后与施工中实测情况进行对比。分析结果表明,在设计中考虑拱圈刚度与否,相同工况下拱架的下挠值变化很大,实测挠度值表明施工中拱圈的实际刚度比计算中的理想化刚度要小,故在施工时可以通过提高砌筑拱圈的实际刚度来控制主拱圈挠度,从而保证拱轴线线形。     

大跨度钢箱提篮拱桥拱脚过渡段局部应力分析

以正在修建的某高速铁路提篮拱桥为背景,针对3个拱脚过渡段设计方案,应用大型通用软件ANSYS,分别建立全桥模型和拱脚局部模型,并对3个方案的拱脚过渡段的应力分布进行分析.可供类似桥梁设计施工参考.