蝶形拱桥主梁的非线性行为及影响因素分析

蝶形拱桥造型独特其主梁部分的非线性行为规律相对其他拱桥较为难掌握,传统未充分考虑非线性影响的设计方法已不再适用.在自编程序的基础上,全面分析了各种非线性因素下蝶形拱桥主梁部分的非线性行为并研究了外倾角、矢跨比、含钢率等设计参数的影响及规律.结果表明:拱肋单元的梁柱效应对主梁弯矩的影响是不利的,而主梁单元的梁柱效应能够有效地抵消这种不利影响;主梁弯矩的非线性行为规律相对挠度更加复杂;未加载侧边梁的影响系数受偏载距离的影响较大;各梁跨中挠度和弯矩的影响系数均随主拱肋外倾角的增大而增大;主拱肋含钢率和索拱平面间夹角对主梁非线性行为的影响可以忽略.     

用临时铰偏心布置调整拱圈内力

无铰拱桥是我国公路桥梁上广泛使用的桥型之一,其主要特点是拱中的弯矩比相同跨径梁的弯矩小得多,拱主要承受压力,因此无铰拱桥多采用抗压性能好,而抗拉性能较差的圬工材料来修建。然而,在无铰拱桥设计过程中,常会出现拱顶正弯矩与拱脚负弯矩过大的情况。为此可以从设计或施工方面采取一些特     

蝶形拱桥主梁的非线性行为及影响因素分析

由于蝶形拱桥造型独特其主梁部分的非线性行为规律相对其他拱桥较为难以掌握,传统的未充分考虑非线性影响的设计方法已不再适用.在自编程序的基础上,全面分析了各种非线性因素下蝶形拱桥主梁部分的非线性行为并研究了外倾角、矢跨比、含钢率等设计参数的影响及规律.结果表明:拱肋单元的梁柱效应对主梁弯矩的影响是不利的,而主梁单元的梁柱效应能够有效地抵消这种不利影响;主梁弯矩的非线性行为规律相对挠度更加复杂;未加载侧边梁的影响系数受偏载距离的影响较大;各梁跨中挠度和弯矩的影响系数均随着主拱肋外倾角的增大而增大;主拱肋含钢率和索拱平面间夹角对主梁非线性行为的影响可以忽略.     

地震作用下无铰拱位移计算表

等截面园弧形无铰拱在地震作用下受有水平向或竖向地震力。拱荷载作用不利位置是在0.3l 和0.5l(拱顶)处。在每种外力(水平向或竖向地震力)作用下,拱每一截面上都存在着轴力、剪力及弯矩三种     

钢管混凝土拱桥拱肋接缝错台问题研究

选取拱肋截面为单圆管、哑铃形、桁式的钢管混凝土拱桥各一座,建立有限元模型,分析了钢管拱肋接缝错台对成桥状态下受力性能和截面承载力的影响。研究结果表明:接缝错台对拱肋轴力、竖向变形几乎没有影响,而对拱肋截面弯矩影响较小;错台幅值的增大,会造成钢管混凝土截面承载力逐渐降低,承载力的下降幅度与错台值、钢管面积的变化率基本呈线性相关的关系。在目前规范规定的错台限值情况下,截面弯矩最大变化率不超过1.2%;截面承载力下降幅度不超过4%;目前桥梁施工规范中对接缝错台的限定较为合理。     

竖向荷载作用下拱的压力线和索曲线——对于“结构力学”中几个问题的补充意见

在圬工拱桥的设计中,有时要用到“结构力学”中的图解法来绘制拱的压力索多边形(或压力索曲线),由此求得拱圈各截面的弯矩值。对于“结构力学”叙及的拱在竖向荷载作用下的图解法,我们觉得有以下二个问题在概念上值得加以补充说明: 一、拱的压力索多边形(或压力索曲线)与拱的压力线的差别和联系; 二、绘制无铰拱的压力索多边形(索曲线)与压力线的起始点问题。     

系杆拱桥稳定性探索——考虑拱梁共同作用

研究了柔性拱柔性梁组合的桥梁拱肋面内稳定性。根据结构特点,柔性拱由拱、梁及吊杆三种元件有机组成,拱的稳定性当属于多层次的弹性基础的二铰曲杆稳定性问题,拱轴线变形曲率变化的微分方程属于非线性问题,由于桥梁结构的变形要求当属小挠度问题,拱轴线的变形曲线设定为近似的正弦曲线,并以吊杆的变形机理为基础,使问题线性化,推导出三者变形协调的吊杆变形系数k,由拱轴压力引起纵向挠曲的弯矩与吊杆附加力对拱反作用力的弯矩,它们与变形曲线的曲率变化的关系建立微分方程,并以差分法求解,得出临界水平力及轴压力的简化公式。以实例介绍了实用计算的过程,最后探讨了系杆拱桥有关尺寸变化对临界力的影响。     

单肋对角斜跨拱桥受力性能分析

采用双重非线性的分析方法,运用大型有限元分析软件Ansys,对一座单肋对角斜跨桥的受力性能进行了分析.实现了桥梁受力全过程分析,并探讨了初始缺陷以及截面厚度变化对单肋对角斜跨拱桥受力性能的影响.结果表明:在满跨均布活载作用下,拱肋的破坏始于L/6和5L/6截面的屈服,拱肋逐渐由无铰拱转变为三铰拱进而失去承载能力;拱轴线的面内初始偏移对单肋斜跨拱桥的极限承载力影响不明显;拱脚截面加厚是提高单肋斜跨拱桥极限承载力的有效措施.     

基于拱肋截面承载力的拱轴系数优化探讨

为改善拱桥拱轴系数的优化效果，提出一种基于压弯构件截面承载力的拱轴系数优化方法。先采用P-M曲线、弯矩和轴力计算各个拱肋截面的加载率，后通过优化拱肋截面加载率达到最小值来获取最优拱轴系数，由此建立了一种新的拱轴系数优化方法，并以某上承式钢筋混凝土拱桥为例，采用该方法优化拱轴系数。计算及应用结果表明：1)空腹式拱桥的恒载分布较均匀，其拱轴系数一般不超过2;2)拱圈的矢高越大，拱肋的轴力越小；3)以拱肋截面的加载率优化拱轴系数，考虑了轴力和弯矩的共同作用。     

考虑遮挡的钢管混凝土拱桁日照温度场

为掌握桁式钢管混凝土拱桥各拱肋截面在日照作用下的温度场分布,对一座进藏铁路上的大跨度大管径钢管混凝土拱桥进行了研究,采用数值方法模拟计算了拱肋各弦管在夏季及冬季日照下的温度场。计算结果显示:在该地区环境中,桁式钢管混凝土拱肋的各弦管截面温度场均与日照变化规律一致,并随日照变化呈现明显的非线性特征;上弦管受遮挡作用较小,钢管温度最高升温位置始终位于向阳面,而管内混凝土的温度变化主要受整体环境温度影响,保持比较平稳的变化,受日照影响不明显;下弦管受到遮挡影响,整体温度场低于上弦管,外侧钢管温度变化较内侧明显,管内混凝土对日照作用不敏感。研究结果表明:桁式钢管混凝土拱肋截面上、下弦管的日照温度场有较大差别,设计中应分别取用温度值。