淘金河大型预应力拉杆拱渡槽变形及抗震分析

渡槽采用上承式预应力拉杆拱结构,其特点为肋拱和预应力混凝土拉杆组合形成自平衡受力体系,在拱内为一次超静定结构,在拱外为简支梁式结构,不产生拱脚推力;不产生一般拱式渡槽的连拱效应,节省加强墩;整体性好、纵向刚度大;槽墩轻巧、施工方便、安全可靠,工程造价低。对预应力拉杆拱渡槽进行仿真计算,用反应谱分析法分析地震作用效应,确定渡槽结构的变形规律和结构地震响应特点,研究结论对大型预应力拉杆拱渡槽的理论研究和设计施工具有一定的参考价值。     

合理拱轴线确定方法探讨

从悬索结构与具有合理拱轴线的拱结构受力相似的角度出发，将悬索结构在荷栽作用下的线形沿水平面镜像后作为拱结构的压力线．以5次多项式拟合该压力线．从而确定出受力合理的拱轴线。     

大跨度钢桁梁悬臂架设及柔性拱拱脚合龙施工关键技术

京沪高速铁路黄河特大桥主桥为下承式、等高度、连续、刚性梁柔性拱结构,文章详细介绍了主桥在悬臂架设及柔性拱安装中采用的竖、横、纵三维快速同步调整钢桁梁和拱脚合龙等核心技术.上述施工技术的采用确保了两桁式四线铁路钢桁梁桥悬臂拼装过程中的结构线形和施工精度精确符合设计要求,实现了柔性拱拱脚的无应力合龙,为结构受力符合设计计算模型起到了技术保障的作用,可供类似结构的桥梁施工参考.     

钢筋混凝土箱形无铰拱拱轴线与拱上建筑优化研究

以240 m跨的斜拉悬浇拱桥贵州沙坨特大桥为工程背景,采用简支T梁和全桥不分联钢-混组合梁并根据结构参数确定拱轴系数并优化后进行有限元静力计算,分析拱上建筑轻型化与拱轴系数对桥梁结构的静力的影响,优化拱圏内力,向超大跨径发展提供一个有效途径。     

岩溶地区水库库底封堵新型坝体应力分析

为适应岩溶地区地形地貌条件,提出水库库底拱结构封堵的新型坝体形式,有必要对对新型坝体结构形式进行优化设计。采用三维有限元分析方法,研究了拱顶角度、拱端厚度及封拱温度等不同因素条件下的拱体在正常蓄水位、淤沙荷载和温度应力作用下的应力变形。结果表明:拱体拉应力区域主要分布于长轴两端,适当增加拱端厚度有利于减小拉应力;通过适当增大拱顶角度可以改善拱体的受力情况,且随角度增加,拱体最大拉应力和压应力先减小后增大,在53.27°～60°范围内可取得最优拱顶角;拱结构拉应力随着封拱温度的增加而增加,建议按照9℃设计封拱施工。     

美兰法与美兰拱桥技术发展综述

回顾了美兰法100多年的发展历程,讨论了相关专业术语及其内涵与外延;调查分析了美兰拱桥在中国的应用现状,总结了美兰法的技术发展要点和历史经验;指出了美兰法技术与美兰拱结构的研究现状与发展方向。研究结果表明:美兰法在19世纪末和20世纪上半叶从欧美起源,20世纪下半叶传到中国和日本;按所采用的埋置拱架类型,其在中国的发展可分为半劲性拱架、(一般)钢管混凝土(CFST)拱架和强劲CFST拱架3个阶段;美兰拱桥为混凝土拱桥的一种,美兰法所用的埋置拱架以服务施工为主,成桥后对混凝土的增强作用为辅;截至2021年5月,收集到的中国已建成或在建的美兰拱桥有57座,2007年以来,跨径250 m以上的混凝土拱桥均采用此法修建,其中最大跨径为600 m;美兰拱桥主要应用在中国西南山区的公路桥梁中,近年在铁路桥中的应用增多,以上承式双肋组拼拱为主,矢跨比集中在1/4~1/6,拱轴线多采用悬链线;CFST拱架截面积在主拱截面中的占比、钢管直径、钢管和混凝土材料强度均随时间的推移和跨径的增大而不断提高;应用美兰法时要综合考虑有限的用钢量、受控的结构受力和简便的施工这3种因素;预埋拱架从最早的型钢向类桁式、箱式、桁式发展,目前以桁式为主,桁式钢管拱架多采用悬臂法架设,转体法也有应用且形式多样;为减少用钢量,并控制施工过程中结构的受力与变形,中国创新地引入了CFST桁式结构作为埋置拱架,并采用预压、辅助锚索、多点平衡浇筑、斜拉索等调载方法;近年来,通过采用强劲CFST拱架,外包混凝土横向分环浇筑工序减少至3环及以下;在美兰法应用方面,应以强劲CFST拱架为核心,继续开展材料、结构与施工技术方面的研究;在美兰拱结构方面,应加强钢管增强混凝土结构、超高性能材料、钢腹板(杆)-混凝土组合拱受力性能研究;同时,还应深入研究美兰拱桥的耐久性,从而为新建桥梁的设计和既有桥梁的维修养护服务。      

澜沧江特大桥钢管拱劲性骨架二次竖转施工关键技术

新建铁路大瑞线大保段澜沧江特大桥全长528.1 m,主跨为上承式劲性骨架钢筋混凝土拱桥,劲性骨架为钢管拱结构,拱肋安装采用二次竖转方案施工,用于拱肋吊装的主要起重设备缆索吊机最大吊重80 t。     

适用于山区隧道偏压洞口段桩式套拱结构

桩式复合管棚套拱结构是一种新型结构,分析表明该结构既能发挥桩体的支护功能,降低边坡的刷方高度,又能提高套拱结构的承载力,防止管棚套拱的下沉和滑移。为地形偏压和围岩破碎软弱的隧道洞口安全进洞提供了一种好方法。     

空腹桁架拱钢桥设计

大连福佳大化大型芳烃联合装置码头工程为8万吨栈桥式码头,其栈桥由两跨空腹桁架拱式钢桥组成,在竖向荷载作用下这种结构受力兼有拱结构和桁架结构的受力特性.采用大型有限元软件建立了空间梁单元模型对该种结构的受力性能进行了分析,研究结果表明该桥型结构受力合理,用料节省,能够满足工程需要,可为同类结构设计参考.     

大连普兰店湾五跨提篮拱桥设计

大连市普湾新区16号路跨海大桥为主跨200m的五跨提篮拱桥,其跨径布置为（50＋ 170 ＋200＋ 170＋50）m,主拱肋采用钢箱截面,拱肋轴线总体内倾9°.主梁为钢—混凝土组合梁结构,由边纵梁、横梁、小纵梁组成的纵横体系,其上设混凝土桥面板,下部采用群桩基础.介绍了该桥的设计特点并计算了多种工况下的结构受力状态,希望对此类桥梁的设计与施工起到一些借鉴作用.     

叠合系杆拱桥主拱的内力分析

结合一钢管混凝土叠合系杆拱桥方案,考虑在汽车荷载、支座位移以及混凝土徐变发生的几种工况下,运用有限元程序对其主拱的内力、变形进行了计算与分析,并与相应的哑铃型拱进行比较.给出上、下拱肋为不同矢跨比情况下的主拱拱脚截面内力,当叠合拱桥的上、下拱肋矢跨比分别采用1/5、1/4与矢跨比为1/5的哑铃拱拱肋的内力和主梁及拱顶变形计算结果.经过分析比较,叠合拱较哑铃型拱从结构刚度、内力等方面均得到了较好的改善,使结构从受力方面更容易满足工程设计的需要.     

混凝土T构-拱组合体系结构性能研究

以主跨为380 m的盘锦某拱桥方案为例,分析混凝土T构-拱组合体系桥梁的结构特点及力学性能.通过与简支梁拱组合体系桥梁进行对比分析,探索该类拱结构在力学上的优势.研究结果表明,T构-拱组合体系桥梁不仅能够改善拱肋的受力、减小截面尺寸,并且能显著地增大结构的整体刚度,为拱桥向更大跨度发展提供可能.     

小净距隧道穿越既有公路的安全性探讨

某高速公路浅埋小净距隧道穿越省道,为了不影响省道的正常运营,在隧道洞口设置桩式套拱结构,对小净距隧道中间岩柱采用预应力锚杆进行加固,采用双侧壁导坑法对隧道进行开挖。并对隧道进行了数值开挖模拟,分别得出了桩式套拱结构的位移及应力、隧道衬砌的位移及应力、省道路面的位移等等,以此来探讨桩式套拱及隧道结构、省道路面的稳定性。对类似工程有一定的借鉴意义。     

无铰索-拱复合结构设计与力学性能分析

无铰拱因构造简单、稳定性好而应用广泛,在裸拱上引入预应力形成的索-拱结构可进一步优化结构效能,但现有研究大多针对有铰拱,从而限制了无铰索-拱结构的推广应用。基于无铰拱在均布荷载作用下的弯矩分布规律,利用等效荷载法研究了无铰索-拱结构的预应力设计方法,并对比分析了无铰索-拱与无铰拱的力学性能;针对索-拱结构拱脚弯矩增大幅度较大的现象,提出了先铰支后固支与反向修正制造线形的施工方式;通过对比分析先铰支后固支无铰索-拱结构与对应裸拱结构的静力性能,厘清了预应力对无铰拱的内力优化规律,发现无铰索-拱结构的预应力主要优化了结构在恒载作用下的弯矩,且结构在半跨荷载作用下的稳定性远低于全跨荷载。     

主副拱协作体系柔性系杆拱桥拱肋刚度优化

主副拱协作体系（斜靠式）拱桥由主拱肋和斜靠其上的副拱肋构成,是一种受力复杂的空间组合体系。以主副拱协作体系柔性系杆拱桥为研究对象,计算得到了主副拱肋受力随拱肋截面刚度的变化规律,通过拟合数据点得到拱肋内力和抗力关于拱肋截面的参数表达式,在特定优化目标条件下,实现了对主副拱肋刚度的优化,并通过有限元模型验证了优化的正确性,对该类桥型的相关研究有借鉴意义。     

钢管混凝土劲性骨架拱桥混凝土外包过程非线性屈曲分析

劲性骨架拱桥混凝土外包阶段结构稳定性的准确把握是保障桥梁施工安全的关键.为了研究大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥混凝土外包过程稳定性,以某主跨为600 m的劲性骨架拱桥为研究对象,分析了混凝土外包施工过程中的劲性骨架拱的非线性屈曲行为,探究了几何非线性、材料非线性对主拱稳定性的影响;确定了可能发生局部失稳的构件,从稳定性机理出发确定构件失稳原因并提出稳定性加强措施.研究结果表明:随着外包混凝土的浇筑,主拱双重非线性表现地越来越明显,且结构的整体失稳之前部分构件可能已经出现了局部失稳;劲性骨架拱桥稳定性分析必须同时计入材料、几何非线性,否则会高估其稳定极限承载力,但只进行双重非线性分析可能不容易找到结构潜在的局部失稳的薄弱构造,为了更为清晰的认识主拱结构加载过程中的失稳机理,有必要仅分析材料非线性条件下结构受力行为的演化过程;主拱混凝土外包过程中靠近拱脚位置的横撑腹杆可能发生局部失稳的现象,增强横撑腹杆侧向支承能有效加强横撑腹杆稳定性.     

千米级缆拱组合桥概念设计研究

采用给拱肋卸载及悬索桥不设锚碇的理念,提出一种新的桥梁结构体系——缆拱组合桥,其主要由主拱、主缆、主塔、边拱及主梁组成。通过选取适宜的垂跨比、矢跨比、拱轴线等参数来调整拱和缆分担主跨桥面荷载的比例,让缆承担更多荷载,从而拱肋得到大幅度卸载,既降低了其应力水平,又提高了稳定性,使缆拱桥的跨径可以超越拱桥。以1 008 m跨径为例,对缆拱桥进行概念设计,并通过有限元研究其结构强度、刚度、稳定性等问题。研究表明:缆拱桥不仅保留了悬索桥承载力高、拱桥刚度大的特点,同时还具有一定的美学价值。     

柔性拱钢性梁桥设计

合肥铁路枢纽南环线跨合宁高速特大桥是一座铁路上跨高速公路的特大桥,该桥采用(114.75+229.5+114.75)m柔性拱刚性梁,主跨跨度在国内同类型桥梁中居于首位.介绍了该桥的总体设计、结构构造及总体施工方法.     

大跨屋盖结构抗风类型划分方法及应用

根据风振响应中平均响应、背景响应和共振响应之间的关系,初步提出划分结构抗风类型的思想,将大跨屋盖结构分为4类抗风类型,并给出具体的划分方案,以简化风振响应和等效静风荷载的分析过程．在此基础上,以拱作为研究对象,在工程常用的参数范围内,通过风洞试验,确定屋面风荷栽,对矢跨比分别为1／8和1／4的大跨拱结构的抗风类型进行系统的参数分析,研究风荷载基本参数和结构参数（矢跨比、跨度、结构截面刚度和屋面质量）对拱结构抗风类型的影响．分析结果表明：基频小于4Hz的绝大多数拱结构,脉动风响应明显大于平均风响应,脉动风响应不可忽略,属于背景响应可以忽略、共振响应占主导地位的结构抗风类型．     

水平弹性支承拱的稳定分析

按水平弹性支承拱分析拱结构的性稳定问题,推导出水平弹性支承拱的稳定特征方程,讨论了水平弹性支承对失稳形式和临界荷载的影响。