空腹式拱桥新型拱轴线研究

将常规线型作为空腹式拱桥的拱轴线,有着方法上和理论上的不完善.基于空腹式拱桥的实际恒载分布,提出将主拱圈自重与行车道系自重之和的压力线作为拱轴线,由受力平衡微分方程,使用四阶Runge-Kutta法进行求解,提出用悬索线与抛物线的组合作为空腹式拱桥新型拱轴线,通过数学分析、拱轴线坐标、主拱圈内力和实际算例,验证了其合理性.     

用悬高测量法进行拱轴线检测

对于拱桥,确定拱轴线形是拱桥检测评估和维修加固的基础工作。本文以景观桥为例,对利用全站仪悬高测量原理测量测定拱轴线形的方法进行了探讨。结果表明该方法具有操作简单,方便快捷,精度高,拱圈线形测量效果较好,特别适合对无预置观测点的旧桥线型观测。     

南部嘉陵江大桥加固过程有限元分析

利用通用的有限元软件，建立南部嘉陵江大桥主跨两孔危桥状态、加固各阶段、加固后运营状态有限元模型，计算分析危桥状态和运营状态主拱圈极限承载力以及加固各阶段主拱在自重作用下内力变化情况，说明加固措施的可行性。     

钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工控制全过程优化分析

针对运用悬臂浇筑法进行大跨拱桥施工过程中的控制问题,本文采用简单易行的1阶优化计算分析法,结合正装计算分析方法对大跨拱桥施工中控制截面应力进行调整,以寻找有利于拱桥设计线形和施工安全的截面内力。该优化以合拢前后的拱圈截面弯矩最小为目标函数,扣索索力为设计变量,在有限元软件ANSYS的基础上开发出拱桥优化分析模块,并应用于实桥的优化计算分析。结果表明,该方法优化效果明显,可有效改善成桥前后的拱圈内力,是拱桥施工过程中分析的有效工具,具有一定的应用价值。     

八字形刚架拱桥的压力线控制区研究

对常规混凝土拱桥习惯用压力线与拱轴线的吻合程度来衡量拱圈受力是否合理,将此概念延伸引用于所有混凝土结构,如混凝土梁桥(受弯构件),多折线刚架(压弯构件)等,提出在合理施加预应力条件下,总可以使压力线与构件轴线的偏离程度控制在一定范围之内,使全截面处于受压状态。在此基础上提出在适宜条件下具有综合优势的预应力混凝土八字形刚架拱桥,并推导了其压力线包络图控制区为-Ks≤E≤Kx。     

八字形刚架拱桥的压力线控制区研究

对常规混凝土拱桥习惯用压力线与拱轴线的吻合程度来衡量拱圈受力是否合理,将此概念延伸引用于所有混凝土结构,如混凝土梁桥(受弯构件),多折线刚架(压弯构件)等,提出在合理施加预应力条件下,总可以使压力线与构件轴线的偏离程度控制在一定范围之内,使全截面处于受压状态。在此基础上提出在适宜条件下具有综合优势的预应力混凝土八字形刚架拱桥,并推导了其压力线包络图控制区为-Ks≤E≤Kx。     

拱轴线横向偏离对拱圈静力行为影响

针对某上承式钢筋砼箱板拱桥建成后的拱轴线与设计拱轴线发生横桥向偏离,通过计算仿真分析探讨拱轴线偏离对主拱内力和变形的影响,提出了几种改善主拱受力状态的措施,为同类拱桥的施工偏差和加固维修提供借鉴.     

拱轴线横向偏离对拱圈静力行为影响

针对某上承式钢筋砼箱板拱桥建成后的拱轴线与设计拱轴线发生横桥向偏离,通过计算仿真分析探讨拱轴线偏离对主拱内力和变形的影响,提出了几种改善主拱受力状态的措施,为同类拱桥的施工偏差和加固维修提供借鉴.     

大跨径钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工控制

分析了拱桥主拱圈斜拉扣锚悬臂浇筑施工体系的结构特点, 总结了拱桥悬臂浇筑施工扣、锚索力的确定方法, 分析了零位移法、定长扣索法、影响矩阵法与零弯矩法的优缺点与适用性。基于净跨径为180m的钢筋混凝土拱桥——马蹄河大桥的设计与施工方案, 分析了大跨径钢筋混凝土拱桥主拱斜拉扣锚悬臂浇筑施工的全过程, 采用零弯矩法进行索力求解, 并在最大悬臂施工阶段采用以拱圈弯曲能量为目标函数的影响矩阵法对索力进行了优化。分析结果表明: 在拱桥斜拉扣锚悬臂浇筑施工中采用零弯矩法是最直接有效的控制方法; 整个施工过程中拱圈截面由部分受拉逐渐进入全截面受压, 拱圈线形与应力满足设计要求; 拱圈上、下缘拉应力不超过1.5MPa, 压应力不超过7.0 MPa, 拱圈位移不超过10mm; 对最大悬臂施工阶段进行索力优化可以进一步调整拱圈线形, 并改善主拱圈受力状态, 通过调整可以使拱脚接近"零"应力状态; 悬臂浇筑施工阶段的稳定性与扣、锚索系统的关系密切, 合理的扣、锚索系统同时控制拱圈的内力、线形与施工阶段的稳定性; 扣、锚索拆除顺序的不同对合龙后的拱圈应力影响较大, 因此, 施工时应注意对扣、锚索系统拆除程序进行优化。研究成果成功解决了国内悬臂浇筑施工的最大跨径钢筋混凝土拱桥的施工方案设计与施工控制问题, 并可供大跨径拱桥结构设计与施工控制参考, 以期推动大跨径钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑技术的发展。     

浅谈采用钢筋混凝土套拱加固石拱桥

采用套拱加固石拱桥,能使套拱的混凝土与原拱圈紧密的结合成一体,成为两者共同受力的整体,起到加固拱圈,提高拱桥的承载力,延长拱桥的使用寿命的目的。     

大跨度拱桥拱轴线优化研究

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,根据拱轴线优化的基本原理,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,并从中选出最合理拱轴线。最后,给出了详细的工程算例,算例结果表明：文中所提出的算法较好地减少了拱轴线与压力线的偏差,改善了拱圈的受力状态。     

基于组合截面分析的拱桥加固效果评价

针对拱桥加固的二次受力特性,分析了加固后拱圈组合截面内力分配情况;运用荷载置换率和加固层利用率分别对原拱圈和加固层拱圈进行分析,完成加固效果评价。依托实际工程,进行有限元分析,证实了基于组合截面分析的拱桥加固效果评价方法的合理性、直观性,对于同类型桥梁的加固效果评价具有一定的参考价值。     

分界点对混合拱桥受力影响研究

为增大拱桥跨越能力,缩短建设周期,降低工程造价,提出一种拱脚段采用混凝土结构、其余段采用钢箱结构的钢-混混合拱桥形式。以420 m跨的重庆万州长江大桥为依托,利用Ansys参数化分析方法,对钢-混分界点位置对主拱变形、内力及拱轴系数选取影响进行数值分析。研究发现:钢-混分界点位置对拱桥受力及变形影响显著,当分界点位置超过0.181倍拱圈跨径后,主拱变形呈马鞍形变化趋势;分界点位于四分之跨截面时,为减小拱圈恒载压力线与设计拱轴线偏移的不利影响,必须取较大的拱轴系数;分界点对拱脚至四分之跨段弯矩和3/8跨至拱顶段的轴力影响显著,对全桥拱圈应力影响相对较小。结果表明:考虑拱圈变形有利,混合拱分界点宜位于0.125倍拱圈跨径至0.181倍拱圈跨径段。     

钢筋混凝土拱桥体外预应力加固试验

为验证体外预应力加固技术在钢筋混凝土主拱固应用的可行性,特进行了模型试验。分别对拱顶和拱脚进行加固,分析拱顶和拱脚及1/4截面在加固前后的应变和挠度的变化。结果表明:主拱圈承载力得到提高,加固效果显著,此方法是可行、可靠的。     

既有拱桥增大截面法加固改造技术研究

针对烽火既有拱桥的病害特点,采用了增大截面法进行加固。通过计算可知,加固后明显改善了拱圈受力状态,改善了桥梁的整体受力性能。其承载力、裂缝宽度、挠度均满足要求,说明加固方案技术可行、结构可靠、经济合理,具有明显的社会经济效益。     

箱肋拱桥的加固方法研究及分析

某箱肋拱桥主拱圈出现了大量的裂缝,荷载试验结果表明结构刚度偏低、冲击系数偏大。为了解决以上问题,通过增设拱肋之间的斜撑以增强横向联系,加强结构的整体性,并结合空间梁格有限元模型分析对比了加固前后的拱圈内力变化情况。结果表明,增设斜撑后,活载内力将下降20%左右,效果明显。     

箱肋拱桥的加固方法研究及分析

某箱肋拱桥主拱圈出现了大量的裂缝,荷载试验结果表明结构刚度偏低、冲击系数偏大。为了解决以上问题,通过增设拱肋之间的斜撑以增强横向联系,加强结构的整体性,并结合空间梁格有限元模型分析对比了加固前后的拱圈内力变化情况。结果表明,增设斜撑后,活载内力将下降20%左右,效果明显。     

钢筋混凝土拱桥钢拱架预压应力及变形监控分析

以某钢筋混凝土拱桥为研究背景,对其拱架预压过程中的拱圈变形和应力进行了监测分析,得出以下结论:在满载预压荷载作用下,拱顶的最大弹性变形及其他位置变形均小于理论值,表明该钢拱架刚度满足要求;主拱圈最大应力远小于Q345钢材的屈服强度,反映出钢拱架的强度满足实际工程要求;该钢筋混凝土拱桥钢拱架的预压满足预压方案要求,可进行...     

连拱拱桥拱腹填料采用泡沫混凝土的应用

结合工程实例,介绍了连拱拱桥拱腹填料采用泡沫混凝土的应用情况。实践证明:泡沫混凝土整体性好,抗压强度满足设计要求,达到了减轻荷载、保证施工质量、加快施工进度的要求。泡沫混凝土与水泥稳定碎石或炉渣相比,可减少施工工序、加快施工进度、减小拱桥拱腹填料的自重,对拱圈的强度和拱桥墩台的地基承载力起到了积极作用。     

大跨度活性粉末混凝土拱桥试设计

以主跨420 m的万州长江大桥作为原型,进行了大跨度活性粉末混凝土拱桥试设计的初步分析.分析结果表明,利用活性粉末混凝土的高强度和高性能,在设计时可以采用更薄的截面形式,有效地减轻拱圈的自重,从而使主拱圈在自重作用下的内力降低,施工难度也随之降低.初步研究结果表明,活性粉末混凝土在大跨度拱桥中的应用是可能的.