大跨度悬浇拱桥合理施工索力求解方法研究

通过对悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥施工过程的模拟,建立有限元计算模型,针对悬浇重量大的钢筋混凝土拱桥提出了"一张控制线形,二张控制应力"的合理施工索力求解方法,并以某高速公路上一悬浇拱桥为工程背景,采用该法对施工索力进行正装计算。结果表明,采用该法求得的索力使得主拱圈截面应力控制在+1.83MPa以内,保证了主拱圈施工过程的安全,为同类型拱桥合理施工索力求解提供了参考。     

钢管混凝土箱型拱桥空间结构分析研究

以某主跨为152 m的钢管混凝土箱形拱桥为例,用有限元方法建立其空间计算模型,分析矢跨比等设计参数对拱圈截面内力的影响,并在考虑混凝土收缩徐变的情况下,分析各控制截面内力和位移随时间的变化关系.表明:拱桥矢跨比对其轴力和弯矩影响较大;随着时间的推移,拱桥结构内力和位移有很大改变.     

大跨径钢筋混凝土拱桥主拱圈优化设计

随着拱桥施工技术的不断发展创新,混凝土材料强度不断提高,大跨径钢筋混凝土拱桥修建越来越多。采用大型分析软件Ansys,针对600m跨钢筋混凝土拱桥进行主拱截面的优化设计,得到各截面参数对主拱圈的影响,为大跨径钢筋混凝土拱桥设计提供借鉴。     

钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工模型试验研究

为验证钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工工艺的可行性和安全性,以白沙沟1#大桥为工程背景,进行了悬臂浇注施工全过程模型试验;测试了拱圈变形、控制断面应力和扣索索力,并与有限元法计算结果进行了比较,二者基本相符.结果表明,拱圈在施工过程中是安全的,钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工工艺可行.     

大跨变截面钢筋混凝土箱拱渡槽缆索吊装施工控制研究

斜拉扣挂缆索吊装施工工艺在大跨变截面钢筋混凝土拱桥施工建设中应用并不多见。以国内水利行业第一跨度贵州龙场渡槽为工程背景,重点对缆索吊装过程中拱圈线形、拱座基础变位、扣塔垂直度、扣索和锚索索力及稳定性的控制方法、控制参数进行分析研究,对类似工程具有一定的指导作用。     

飞燕式拱桥结构静动力特性分析

飞燕式拱桥具有跨越能力大、承载能力高、自平衡推力而地基适应能力强、造型优美的优点。以一座新建三跨连续自锚飞燕式提篮钢管混凝土拱桥为工程背景,通过有限元分析软件Midas Civil建立该大桥的空间杆系有限元模型,对该拱桥的空间受力特点进行分析,评定其结构静力、动力特性和施工过程以及成桥后的稳定性能。计算结果与分析表明,主拱肋及边跨各截面的抗力均大于组合轴力,同时各个主要施工阶段结构稳定安全系数均大于4。因此,该拱桥结构静动力性能优良,满足设计规范要求。     

抛物线拱桥拱圈荷载传递规律的数值积分分析

鉴于定值计算方法的机械性和有限元法的复杂性,依据力学原理,利用积分手段,提出了抛物线拱桥拱圈荷载传递的简化连续分析方法,总结出了抛物线拱桥拱圈支承力衰减的基本规律,为拱桥的优化合理设计提供了一个有效的理论依据。     

某异形拱桥拱肋落架过程控制分析

本文以某异形拱桥为研究背景,该桥采用满堂支架法在主梁上进行拱肋浇筑。为保证拱肋落架过程中结构安全及桥梁内力和变形符合设计要求,利用有限元计算软件MIDAS CIVIL进行拱肋落架过程模拟,根据计算结果制定最佳落架方案。落架过程中对重要控制截面应力及变形进行实时监控,及时将监测数据与理论计算数据对比分析,控制截面应变及挠度实测数据与理论计算吻合较好,说明通过理论计算优化的落架方案很好的控制了整个落架过程,落架过程控制分析对实际施工具有指导意义,确保了异形拱桥拱肋落架阶段桥梁的安全性。     

大跨RC有支架施工拱桥砼时效分析

砼时间效应对大跨拱桥结构性能有较大的影响,本文结合许沟大桥的工程实践,分析了砼徐变、收缩对主拱圈的内力与变形以及截面应力重分布的影响,讨论了砼收缩对主拱圈分层浇筑自应力的影响.分析结果可为今后同类桥梁的设计、施工提供指导.     

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。     

大跨RC有支架施工拱桥砼时效分析

砼时间效应对大跨拱桥结构性能有较大的影响，本文结合许沟大桥的工程实践，分析了砼徐变、收缩对主拱圈的内力与变形以及截面应力重分布的影响，讨论了砼收缩对主拱圈分层浇筑自应力的影响．分析结果可为今后同类桥梁的设计、施工提供指导，     

大岩洞特大桥拱圈脱架时背索和扣索索力优化计算

建立了大岩洞特大桥拱圈平转施工状态的三维有限元模型,交界墩和上转盘采用实体单元,扣索和背索采用索单元,拱圈劲性骨架底板采用壳单元,其余采用梁单元,支架则采用只压单元模拟;将最优化计算理论和有限元计算分析相结合,利用MIDAS有限元软件,以支架不受轴压或受压轴力很小为目标函数,对扣索力和背索力进行优化,使拱圈"脱离"支架实现转体,从而获得了扣索力和背索力的最优组合与拱圈最优内力分布.结果表明,拱圈骨架拱脚底板为控制截面,本文计算方法和结论为同类桥梁的建设具有参考价值.     

预应力折线形铰接钢拱加固拱桥技术试验研究

以新疆某旧拱桥为工程背景,建立其主拱圈缩尺模型,对比分析了缩尺模型在模拟自重荷载作用下,采用预应力折线形铰接钢拱加固前后主要控制截面的应变、挠度及拱圈弯曲能等指标的变化。缩尺模型经加固后,拱圈控制截面的应力水平总体比加固前明显减小;加固对拱轴线形可起到明显的调整作用,且加固后拱圈弯曲能量减少了81%。实验结果表明,预应力折线形铰接钢拱能够有效分担和改善拱肋的自重内力,从而显著提高其抗压承载力。该加固技术对改善类似拱轴线形不佳或自重内力条件不利的上承式拱桥的承载力和使用性能效果显著,可作为拱桥加固的备选技术方案。     

拱脚封铰时机对缆索吊装施工拱桥的受力影响分析

大跨径钢管混凝土拱桥[1]以其良好的跨越能力,在跨江河、跨峡谷地形桥梁中应用广泛,缆索吊装施工是该类桥型主要施工方法之一,且缆索吊装系统具有跨越能力大、水平和垂直运输机动灵活等优点。大跨径拱桥采用缆索吊装施工成败的关键点之一在于拱脚封铰时机的选择,即何时进行体系转换,该施工步骤直接关系到施工过程及成桥后结构的线形和内力。以某大跨径钢管混凝土拱桥为例,对5种封铰方案分别进行了介绍,同时借助空间有限元模型对拱肋吊装过程进行仿真分析,从控制施工过程中结构受力的角度得到了理想的封铰方案,分析方法可供类似工程借鉴。     

劲性骨架拱桥主拱圈混凝土四工作面浇筑法

为研究受力合理、施工方便、经济性好的劲性骨架拱桥主拱圈混凝土浇筑工作面设置方法, 以南盘江特大桥为对象, 分析了从两拱脚对称浇筑第1环混凝土在劲性拱骨架上产生的瞬时应力变化过程, 做出了劲性骨架主要控制截面的应力过程线, 提出了在全拱纵向对称设置4个工作面的主拱圈混凝土浇筑方法, 并将工作面分别设置在拱脚截面和控制性应力过程线峰值处, 使半跨内2个工作面上混凝土在劲性骨架中产生的应力增量异号, 以抵消部分应力; 通过分段拟合绝对控制应力过程线上升段和下降段的连续函数, 合理调整了混凝土的浇筑长度和顺序, 降低了劲性骨架的瞬时应力和变形; 讨论了四工作面浇筑法的施工操作性和经济性, 并采用该方法分析了南盘江特大桥主拱圈第1环混凝土浇筑过程中劲性骨架的应力和变形。研究结果表明: 拱脚管内混凝土应力过程线为控制性应力过程线且为单波曲线; 提出的先跨内、后拱脚, 并按拟合函数计算的长度进行南盘江特大桥混凝土浇筑的四工作面法是合理的, 该桥劲性骨架最大瞬时拉、压应力分别降至0.4和23.5 MPa, 被较好地控制在材料强度范围内, 拱顶无上挠, 最大瞬时下挠和环末下挠分别为192、82 mm, 拱轴线不发生反复变形; 四工作面浇筑法所需设备和人员较少, 具有良好的操作性和经济性, 适合于劲性骨架拱桥主拱圈混凝土浇筑, 可为同类桥梁采用。      

半圆石拱桥施工过程的承载力分析

针对半圆石拱桥施工中裸拱圈截面强度与稳定性问题，结合设计与施工规范，进行了截面稳定与承载力验算，并进行了力学有限元分析。分析了有无护拱、撤模顺序对裸拱圈截面强度与稳定性的影响，根据计算结果提出了合理的施工控制与注意问题。     

大跨径钢筋混凝土拱桥拱肋斜拉扣挂施工扣索索力计算与优化

为研究拱桥斜拉扣挂法扣索索力优化算法,以某主跨195 m钢筋混凝土拱桥为研究对象,运用改进零位移法和弹性-刚性支撑法进行斜拉扣挂法扣索索力计算.对比挑选合理值,再基于Midas软件中的未知荷载系数法对挑选值进行优化计算,结果表明:优化后的扣索索力满足实际施工要求,能确保吊装过程中预制拱肋截面应力不超标,同时合龙成拱线形...     

大跨度现浇箱型拱桥施工拱架结构分析

钢筋混凝土箱型拱桥在拱架上分层现浇施工时,拱架的工作性能直接影响到拱圈浇注的安全性~([1])。以瓮溪Ⅱ号桥为工程背景,介绍了其施工拱架的设计要点和计算方法,并利用有限元软件对拱架施工的受力状态进行了数值分析,通过对拱架施工过程中承载力的计算以及对拱圈与拱架联合作用的分析,对施工方案进行了验证,可供同类工程参考。     

混凝土拱桥悬臂浇筑施工力学性能研究

为控制悬臂浇筑混凝土拱桥施工内力及变形,运用大型有限元分析软件ANSYS自带的零阶优化法,基于扣索一次张拉法开展混凝土拱桥悬浇施工力学性能研究,主要分析了悬浇长度、挂蓝构造形式、预应力、扣索锚固位置对拱圈施工内力及变形影响。结果表明:改变节段长度和扣索锚固位置对拱圈施工内力影响不大,在拱圈顶板设置预应力能有效减小施工内力,但对施工变形影响不大,挂篮构造形式对主拱圈施工内力及变形影响均较大,悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥建议采用前支点挂篮施工。     

钢腹杆-混凝土新型组合箱拱桥试设计

介绍了大跨度混凝土拱桥的发展现状,提出了用钢腹杆代替混凝土箱拱截面中的混凝土腹板,形成钢腹杆混凝土新型组合箱拱桥的构思.介绍了钢桁腹杆混凝土组合结构在梁桥中的应用情况.以主跨160 m的福建宁德岭兜混凝土拱桥为结构原型,进行了钢腹杆混凝土组合拱桥的试设计,并采用有限元方法进行了结构计算分析.结果表明,试设计桥梁满足设计要求且较混凝土拱桥减小拱圈自重约32%.初步研究表明,钢腹杆混凝土组合箱拱通过减轻自重,减小了拱圈内力,有利于悬臂施工,可提高抗震性能,是一种具有应用前景的新型组合拱结构.