基于钢管混凝土拱桥检测结果的主拱肋病害评估

为探讨钢管混凝土拱桥核心受力部位主拱肋病害(钢管中混凝土发生空洞,脱粘等)的评估及加固方法,以某既有钢管混凝土拱桥(上承式有推力无铰拱桥,净跨160 m)为背景,通过敲击法和超声法相结合对钢管拱混凝土密实度进行检测,通过动、静载试验对桥梁整体结构受力性能进行测试.基于实测结构受力行为,利用有限元软件对主拱肋钢管混凝土不同状态下的应力进行分析,以此为参照,对主拱肋病害进行评估分析.评估结果表明,主拱肋的主要病害为钢管混凝土的脱粘而产生的混凝土局部受力截面削弱,主拱肋跨中截面应力校验系数的异常偏大仅为结构局部病害.基于评估结果提出以压浆的方式进行拱肋加固,加固后的结构整体受力能满足设计荷载要求.     

Optimization of Cable-hoisting Erection of Concrete-filled Steel Tubular Arch Bridge

为优化多肋钢管混凝土拱桥缆索吊装施工顺序,研究哑铃形钢管混凝土灌注顺序及混凝土龄期对结构受力影响,确保桥梁在施工过程中的安全及正常使用状态下的受力合理,以4片拱肋组成的哑铃形上承式钢管混凝土拱桥王坡沟南桥为工程背景,采用MIDAS/CⅣIL空间有限元分析软件,考虑混凝土的收缩、徐变、强度形成过程以及与钢管的相互作用,对其缆索吊装施工过程进行了结构分析,并对关键的施工工序进行了优化分析.结果表明:单次缆索吊装2片拱肋,可以大大提高劳动效率,缩短施工工期;同时,缆索释放于拱脚固结后灌注混凝土前,钢管内混凝土的灌注顺序采用下→中→上,混凝土灌注时前批混凝土应保证不少于7d的龄期,上述措施对成桥状态结构受力较有利.     

黄陵洞大桥水平转体施工关键技术研究

黄陵洞大桥为主跨152m的上承式拱桥，拱肋为劲性钢管骨架混凝土箱形结构。从施工工艺和受力角度对磨心、磨盖的制作方式进行了重点阐述，并着重介绍了该桥转体施工中钢管骨架的受力性能和混凝土徐变带来的影响，对转体施工脱架索力的控制、劲性骨架施工受力和变形监测、劲性骨架箱拱温度效应进行了分析。     

上承式拉索组合拱桥静力性能研究

介绍一种新型的上承式拉索组合拱桥。从立面上看,拱肋和桥面结构之间除了拱上立柱之外,另外还安装5对斜拉索,目的是通过调整拉索的索力来改变拱肋弯矩大小。采用RMV8i建立了200 m跨径的上承式拉索组合拱桥的有限元模型,计算在恒载和活载作用下的结构内力和截面应力,并与相同跨径的普通上承式钢管混凝土拱桥进行对比。结果表明,在恒载和活载作用下拱肋弯矩和拱顶轴力明显减小。     

沪杭客运专线跨沪杭高速公路桥式方案研究

沪杭客运专线是沪昆客运专线的重要组成部分,在与沪杭高速公路斜交处拟以桥梁形式上跨该高速公路,综述了沪杭客运专线桥梁的桥式方案比选及结构体系研究。方案构思时选取了上承式拱桥、连续刚构、连续梁拱、V构4种桥式方案。由于上承式拱桥刚度大、行车条件优良,采用转体施工,施工期间对高速公路行车影响小,因此确定采用上承式拱桥方案。上承式拱桥结构可采用拱梁分离体系与拱梁固结体系,对2种结构体系的成桥过程及结构受力进行分析,分析结果表明:拱梁固结体系构造相对复杂,但结构受力更合理,施工更方便,优势较明显,因此该工程上承式拱桥确定采用拱梁固结体系。     

考虑地基-结构相互作用的钢管混凝土拱桥非线性地震响应

考虑地基-结构相互作用情况,研究了上承式大跨度钢管混凝土拱桥线性及非线性地震响应.以其上承式钢管混凝土拱桥为工程背景,以三维粘弹性人工边界模拟远场地基的辐射阻尼和弹性恢复性能,建立了包括基岩和上部桥梁的整体分析模型,沿纵桥向输入amax=0.2g迁安地震波,在考虑地基-结构相互作用条件下研究了上承式大跨度钢管混凝土拱桥线性及非线性地震响应.研究表明非线性行为在桥梁进行地震响应位移分析时是不可忽视的,考虑非线性后拱肋地震响应位移计算结果增大,主拱肋部分截面弯矩My、Mz大于线性计算时结果;下弦管轴力在拱脚附近非线性计算时结果大于线性计算时结果,但幅度不大,在跨中附近非线性计算时结果小于线性计算时结果.     

支井河大桥设计技术创新与施工方案研究

支井河大桥为沪蓉西高速公路的一座控制性桥梁,主桥为430m上承式钢管混凝土拱桥,设计中对总体方案及上部构造进行了详细地比较分析。主拱肋为钢管混凝土,连接系为钢管结构;拱上立柱及盖梁构造为钢箱结构;桥面系为预应力混凝土小箱梁。主要施工方案为缆索吊装方案,设计时对施工中的抗风性能进行了详细地验算。     

高原大温差地区钢管混凝土拱桥设计与施工技术

钢管混凝土拱桥以其合理的受力性能,良好的经济优势和独特的美学价值,在我国迅速发展。本文以苏龙珠黄河特大桥为依托工程,针对高原大温差地区钢管混凝土拱桥的自身特点以及其桥位环境的特殊性,对本桥进行了主拱的力学性能、刚度、稳定性等进行了分析,并研究了温度对其主拱结构力学性能的影响;对立柱进行了在温度荷载作用以及联合作用下的受力分析,该种结构形式有利于温度应力释放。最后,针对该桥位处峡谷库区地形条件,开展无塔架缆索吊装系统设计研究。本文的研究成果对高原大温差地区钢管混凝土拱桥的设计与施工具有较好的工程参考价值。     

下承式钢管混凝土拱梁组合结构设计与计算分析

采用桥梁专业软件MIDAS/Civil对一座下承式钢管混凝土拱梁组合结构进行空间有限元分析。通过共节点双单元法模拟钢管混凝土组合结构的受力,并参照新颁布《钢管混凝土拱桥技术规程》(DBJ/T 13-136-2011)进行结构验算。结果表明,该桥的各项指标均满足要求,并通过了施工监控和成桥荷载试验的进一步验证。     

大跨度钢管混凝土桁拱桥拱脚外包段受力分析与优化设计

为研究大跨度钢管混凝土拱桥拱脚结构的复杂构造和受力问题,该文以一座主跨为280 m钢管混凝土桁拱桥为背景,采用Midas/FEA建立基于拱脚和桥面板与钢横梁详细组合单元的全桥模型,详细计算了外包混凝土拱脚结构各构件在恒载和最不利车道荷载作用下的应力响应规律,分析了外包混凝土对拱脚各构件的受力影响。进一步对比分析了加大拱脚钢管混凝土构件直径和加厚拱脚外包钢管壁厚两种优化方案对无外包混凝土拱脚各构件的受力影响规律。计算结果表明:①外包混凝土可有效减小拱脚各构件的应力;②对于无外包混凝土拱脚结构,拱脚下弦杆是控制设计的关键;③增加钢管混凝土拱脚上下弦杆的管径和外包钢管壁厚均可有效减小无外包混凝土拱脚下弦杆的应力;④考虑施工效率和成本,实际工程中建议采用增加钢管壁厚的无外包混凝土拱脚设计方案。     

结构参数对下承式钢管混凝土拱桥动力特性的影响

为研究结构参数对下承式钢管混凝土拱桥动力特性的影响,以某跨径为2×125 m的下承式钢管混凝土拱桥为例进行分析。采用ANSYS建立该桥模型,计算桥梁前6阶自振频率及相应振型,计算结果表明:该桥型的振动既有单独的面内和单独的面外振动,也有面内和面外的振动耦合。分析主拱圈含钢率、风撑截面积及布置形式、拱肋面内初始挠度、桥面宽度、矢跨比等结构参数对该桥动力特性的影响,分析结果表明:增加主拱圈含钢率、合理设置风撑和适当降低矢跨比能有效提高下承式钢管混凝土拱桥的结构刚度;拱肋面内初始挠度对结构动力性能影响可以忽略不计;桥面过宽会降低结构刚度,需要适当加强结构的横向联系。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥的稳定性分析

随着钢管混凝土这种组合材料应用于工程实践,拱桥的跨越能力取得了长足的发展,对于跨度大,宽跨比小的上承式钢管混凝土拱桥,失稳破坏是结构破坏的形式之一,具有破坏突然、征兆不明显的特点,其危害性比强度破坏更大、更隐蔽。以甘肃在建的主跨180 m,宽跨比为1/25.7的上承式钢管混凝土拱桥为例,建立了全桥施工过程全三维有限元模型,详细分析了该桥成桥状态和施工过程中的横向稳定性,讨论了拱上结构以及桥面系边界条件的处理,分析了其对结构整体计算结果的影响。     

钢管混凝土拉索拱桥桥型结构特性分析

钢管混凝土拉索拱桥是在"桁式组合拱桥"的基础上将钢管混凝土拱桥、桁架拱桥、斜拉桥的技术特点综合起来,扬长避短,而构思出的一种新桥型。通过对全桥在恒载作用下变形和内力的分析研究,得出了该桥型的基本特点是以钢管混凝土拱肋受力为主的结构体系。     

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋施工误差影响分析

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋施工控制的重点和难点是线形控制,该文着重对拱肋多种典型的偏差进行了受力影响分析。针对某座典型钢管混凝土拱桥进行计算分析,得出不仅偏差类型对结构的成桥受力影响显著,而且同一偏差形式下不同精度指标对成桥受力影响也明显,最终提出拱肋施工精度指标建议。     

偏态钢管混凝土拱桥吊杆锚固区局部应力及屈曲分析

宁海金海犬桥主桥是一座采用拱轴线偏态二次抛物线的异型下承式式钢管混凝土拱桥,该桥采用4管钢管混凝土格构式箱形断面拱肋与系杆、倾斜吊杆、横梁组合成空间结构体系。结构受力比较复杂,吊杆直接锚固于拱肋钢箱顶板,为了验算锚固区域顶底板和加劲隔板的受力和屈曲稳定性,采用MidasCivil软件对本桥部分典型吊杆在拱肋上的锚固区域做了局部应力分析和屈曲分析。得到一些有价值的结论,供以后类似的设计和计算参考     

温度对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的影响

基于国内钢管混凝土拱桥管内混凝土检测资料,结合理论计算,分析温度对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的影响进行分析,认为大直径钢管混凝土拱桥脱粘较小直径的更严重,故从降低脱粘程度考虑,拱肋钢管直径不宜大于1000mm。另外,钢管混凝土拱桥拱肋上宜采用浅色涂装,以降低日照产生的管内截面温差,减小钢管混凝土拱肋脱粘程度。     

钢管拱自密实混凝土泵送顶升施工应用技术研究

钢管混凝土组合结构,具有承载能力高、自重轻、塑性好、耐疲劳和抗震性能好等优点,被广泛用于公路拱桥,成为独特的钢管混凝土拱桥结构。结合湖南张(家界)花(垣)高速公路猛洞河主拱255m的上承式钢管混凝土拱桥实例,介绍钢管混凝土拱桥拱肋填充自密实混凝土泵送顶升施工工艺、自密实混凝土性能要求、顶升设备选型等关键技术,可为同类型工程施工提供技术借鉴。     

PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架拱桥设计

为避免或缓解拱肋钢管与混凝土界面的脱粘或脱空,对钢管混凝土拱桥中的拱肋和节点受力性能的不利影响,提出在钢管混凝土拱肋中设置PBL纵肋,形成一种新型的PBL加劲型钢管混凝土拱桥形式。结合青海省西宁市采用"PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架拱桥"结构形式的某在建桥梁,首先从下层拱肋、桁架-拱组合体系两个层面对该桥进行受力分析;根据主桥结构的受力特点,采用有限元数值模拟方法,分别建立腹杆受力较大的节点的局部精细化有限元模型、典型拱肋节段模型,研究节点的局部受力情况、太阳辐射下拱肋钢管与混凝土的界面受力性能。研究表明:梁肋在靠近拱顶附近时的轴向压力最大,此后其轴力迅速变小;拱顶处的拱肋轴向压力最小,此后迅速增大,并在拱脚处达到最大;腹杆作为梁肋与拱肋之间的传力构件,将整个结构连接成整体,使整个桁架结构共同受力;靠近拱顶、且腹杆受力较大的节点受力较为复杂。设置PBL纵肋能明显减小节点的传力长度、缓解节点的应力集中和变形程度,从而改善节点的受力性能;能明显缓解太阳辐射作用下钢管与混凝土的脱粘和脱空,从而保证拱肋的运营安全;该桥不仅满足使用功能的要求,与环境协调、造型美观,且受力较为合理,整体应力水平不高,满足安全的要求。     

800m级变截面钢管混凝土飞燕拱与自锚悬索组合桥研讨

针对800 m级超大跨径钢管混凝土拱桥的需求,提出了单叶双曲面状变截面钢管混凝土飞燕拱与自锚悬索的组合桥.钢管混凝土飞燕式拱桥的推力可与自锚悬索桥的拉力平衡,形成自平衡结构体系,且以拱肋结构受力为主,自锚悬索体系受力为辅,两者协同工作,优势互补;另外,由于采用了单叶双曲面状变截面钢管的四肢空间桁架拱肋结构形式,从而能减...     

变截面钢管混凝土桁架拱桥拱脚应力分析及抗裂预防措施

钢管混凝土桁架拱桥拱脚为拱肋、系梁、端横梁、支座的交汇部位,受力复杂,在设计考虑不充分或施工过程中处理不当,容易导致拱脚裂缝的产生,影响结构的耐久性。该文以蒲山特大桥为例,借助有限元程序Midas/Civil建立了变截面钢管混凝土桁架拱桥及其拱脚的三维有限元模型,进行了拱脚在荷载及自重作用下的空间应力分析,提出拱脚抗裂的预防措施。