三拱肋下承式系杆拱桥力学特点分析

下承式系杆拱桥因具有结构受力合理、造价经济、桥型美观、与周围环境协调性好等优点而得到广泛应用。城市桥梁路面通常较宽,若按照传统双拱肋下承式系杆拱桥设计,横梁计算跨径较大,通常会控制结构设计。为解决这一问题,可以采用在主梁中间增加1片拱肋的方式,以减小横梁的计算跨径,形成三拱肋系杆拱桥,但这会使结构受力变得复杂。以安徽省涡河三桥为工程背景,分析三拱肋下承式系杆拱桥的纵、横向受力特点、动力特性,以及在成桥运营状态下的稳定性能,得出一些有意义的结论,可为同类桥梁设计提供参考。     

钢-混组合体系——中承式系杆拱桥的设计

主跨拱肋为钢结构、边跨拱肋为钢筋混凝土结构、横梁为钢混叠合梁的组合结构体系是一种新型的、特点鲜明的"组合式"中承式系杆拱桥。结合370 m跨(55 m+260 m+55 m)奉化江特大桥工程,介绍钢-混组合体系中承式系杆拱桥的设计分析过程。首先介绍桥梁的总体设计,然后介绍结构静力分析、稳定性分析,以及动力分析的结果,最后提出一些关于此类组合体系-中承式系杆拱桥设计的建议。     

混合-组合梁斜拉桥支撑体系适用性研究

为研究混合-组合梁斜拉桥结构支撑体系的适用性,以澜沧江大桥为工程背景,建立了漂浮、半漂浮和刚构3种支撑体系的有限元模型,对比分析了不同结构支撑体系下结构的静动力特性。结果表明,半漂浮体系结构的梁端和塔顶位移与刚构体系相差不大,但主梁内力明显小于刚构体系;除塔底弯矩略大于漂浮体系外,半漂浮体系结构的静力学性能均优于漂浮体系;不同支撑体系对结构的动力特性影响较小,三者之间的差异可以忽略不计。综合考虑3种支撑体系对桥梁静动力性能的影响可知,依托工程采用半漂浮体系设计更为合理。     

青藏铁路拉萨河特大桥设计关键技术及试验研究

结合青藏铁路拉萨河特大桥工程,对梁拱组合体系的叠拱受力性能及连接方式、主桥五孔连续梁制动力分配、地震反应分析及工程抗震措施、车桥振动响应等关键技术和提高桥梁耐久性关键结构、构造试验进行研究,提出了研究的结论意见。     

三塔地锚式空间缆悬索桥纵向约束体系研究

为探讨三塔地锚式空间缆悬索桥的合理纵向约束方式，以浔江特大桥(153 m+2×520 m+210 m)为研究对象，选取3种纵向约束体系(纵向飘浮、纵向限位及固结约束),拟定6种静、动力荷载工况(包含5种静力荷载工况组合和地震动),基于Midas有限元软件平台开展三塔悬索桥静、动力受力特性分析、纵向约束体系比选及约束刚度合理取值研究。结果表明，三塔地锚式空间缆悬索桥的静、动力荷载效应存在差异，且静力荷载工况组合(恒载+温度+汽车活载+活载风+制动力、恒载+温度+百年风)下的响应明显高于动力荷载(地震动);考虑构造复杂性和施工难易性、塔底受力及梁端位移，三塔地锚式空间缆悬索桥推荐采用纵向限位体系；纵向限位体系推荐采用带有摩擦阻尼器(阻尼力为200 kN)的纵向限位支座，其纵向约束刚度值建议取为1.9×10⁵ kN/m,纵向限制位移为±10 mm,可满足桥梁结构受力性能及支座设计构造的要求。     

重庆菜园坝长江大桥结构细节设计

重庆菜园坝长江大桥主桥设计首创组合式刚构-系杆拱拱式桥梁结构体系,设计上采用了“钢”与“混凝土”的材料组合,同时又采用预应力混凝土刚构与钢箱系杆拱的结构组合。要使这一组合式拱桥结构体系安全、经济、美观,结构的细节设计尤为重要,它是确保该桥体系成立的关键,又是确保大桥安全营运的基础。对该桥的边墩接头、系杆锚固键、钢混凝土接头及前次横梁等部分结构的细节设计做简要介绍。     

反对称异型系杆拱桥设计与研究

异型系杆拱桥是一种充分利用材料性能的合理结构桥型,同时相对常规拱桥又极具韵律、动态之美,该类桥梁在实际工程中以景观新颖、造价经济合理使其成为不错的选择桥型。通过对某跨径60 m的反对称异型系杆拱桥研究,设计刚拱刚梁自平衡体系,反对称布置异型拱肋,选定合理结构构造和矢跨比,推导出合理拱轴线,使梁拱的受力状态都较为均匀。结合有限元软件MIDAS软件进行静力、稳定性分析,表明结构的强度、刚度及稳定性均符合规范受力要求。该桥的建成丰富了桥梁造型,也为此类桥梁建设提供有益参考。     

广州从化大桥136 m拱梁组合结构设计与分析

采用Midas/Civil有限元软件,对广州从化大桥136 m下承式空间拱梁组合体系进行空间静力、动力分析和稳定性分析.计算结果证明:对于单跨的空间拱梁组合体系,外部为简支的静定结构体系改善了支座不均匀沉降的问题;拱梁组合结构体系合理,各构件受力满足规范的要求;由主拱、副拱以及横撑、斜撑组成的空间异形拱结构具有良好的稳定性;对于简支梁与三角拱组合体系,由于梁的刚度较小,需要较大刚度的拱肋作为受力构件承受桥梁的荷载;吊杆张拉力对主梁及拱肋的受力影响较大;在满足主梁受力要求的前提下,应尽量减小吊杆张拉力,从而有利于拱肋结构的受力和稳定性.     

西塘大桥主桥静、动荷载试验

西塘大桥主桥为72m钢管混凝土系杆拱桥。静、动荷载试验的主要内容包括:成桥状态下结构工作性能的检查试验;验证桥跨结构设计承载能力的静力荷载试验以及检验结构动力特性的动力荷载试验。通过对该桥静、动荷载试验,介绍此类桥梁的试验测试方法、注意事项和试验数据分析评定等基本情况。     

大跨度系杆拱桥荷载试验方案研究

重庆菜园坝长江大桥主桥是一座公路轻轨两用城市桥梁,采用无推力式刚构、钢桁梁、钢箱系杆拱组合结构,全长800m,设六线行车道、双线城市轻轨、双侧人行道。为了全面验证菜园坝大桥桥梁结构受力情况,对大桥进行成桥试验,检验全桥的承载能力和使用性能是否满足设计要求,掌握桥梁结构的动力特性和动力响应,为今后大桥的营运及养护提供科学依据和指导,为同类型桥梁的设计、施工积累可靠资料。     

邵伯三线船闸系杆拱桥荷载试验分析研究

邵伯三线船闸公路桥横跨高水河,设计荷载为公路Ⅱ级。为了检验成桥后桥梁承载能力是否满足正常使用状况的要求以及评估实际结构的动力性能,对全桥展开荷载试验分析,为桥梁竣工验收提供科学的依据。研究结果表明,闸桥二系杆拱桥的受力性能和正常使用状态极限承载力满足设计荷载等级公路Ⅱ级要求,结构工作状况良好。     

斜拉—自锚式悬索组合体系桥梁结构参数变化对活荷载效应影响分析

基于线性二阶理论和非线性理论对一座多塔斜拉—自锚式悬索组合体系桥梁的活载效应进行对比分析,来了解斜拉—自锚式悬索组合体系桥梁受力特征,并确定合理的活载计算分析方法。在活荷载作用下,通过考虑不同的主梁刚度、桥塔刚度及主缆刚度等结构参数,来分析研究结构主要部件的控制截面受力情况。分析结果表明,采用线性二阶和非线性理论,主跨160m的斜拉-自锚式悬索组合体系桥梁的活载效应计算误差在5%以内;主梁抗弯刚度、主缆刚度的变化对结构受力性能影响较大,主梁轴向刚度、副塔轴向刚度及主塔轴向刚度的变化对结构受力性能影响较小。     

两种新月形拱——梁组合体系桥梁受力性能比较

某跨江桥梁初设方案选为新月拱-悬臂梁组合体系桥梁方案,由于建设条件的限制,在保证结构外形变化较小的情况下,改为新月拱-连续梁组合体系桥梁方案.该文对新月拱-悬臂梁组合体系桥梁方案和新月拱-连续梁组合体系桥梁方案的受力性能进行比较分析,研究结果表明:在恒载、活载和收缩徐变荷载工况作用下,两种结构体系新月拱结构的轴力相差较小,在拱脚外弯矩有较大的差别,其余部位的弯矩相差较小.     

大跨度刚架一拱组合结构桥——广州新光大桥

广州新光大桥为三角刚架和下承式系杆拱组合体系桥，三角刚架采用预应力砼结构，系杆拱为钢桁拱，跨径组合为（177＋428＋177）m，主桥桥长1082m，新光大桥造形新颖，气势宏伟，主要由基础工程、三角刚架以及刚桁拱组成受力体系，三角刚架即为刚桁拱的支撑结构，又把上部结构的受力传递给基础工程，整个结构受力明确，是拱桥结构体系上的创新。     

兖州泗河兴隆大桥结构特点

兖州泗河兴隆大桥是首座以景观造型为主导,综合考虑桥位环境、结构、施工、造价、维护等因素的三孔一联钢筋混凝土复式组合系杆拱桥.边孔为空间V形刚构,中孔为四吊杆体系复合拱轴线复式系杆拱.桥梁整体结构冗余度高、后期易维护,适用于地质条件较差、景观要求高的桥梁.     

一座复式组合拱桥结构特点

兖州泗河兴隆大桥是一座以景观造型为主导,综合考虑桥位环境、结构、施工、造价、维护等因素的三孔一联钢筋混凝土复式组合系杆拱桥。详细介绍该桥结构特点。该桥边孔为空间V型刚构,中孔为四吊杆体系复合拱轴线复式系杆拱。桥梁整体结构冗余度高,后期易维护,适用于地质条件较差、景观要求高的桥梁。     

以截面平衡原理分析各种桥型结构体系

从材料力学中构件截面抗弯、抗剪平衡原理出发，分析桥梁的横截面、纵向桥型体系的受力特点，并以梁的受力方式来理解常用的纵向受力体系，如拱、斜拉、悬索等结构体系，称之为“等代梁”。从而将常见桥型分为两类：按正弯矩设计的体系，如简支梁、拱桥、悬索桥；按负弯矩设计的体系，如T构、连续梁、连续刚构和斜拉桥。提出了以组合体系来解决目前常见大跨径梁式桥常见病害的看法。     

塔梁连接方式对多塔悬索桥地震反应的影响

悬索桥塔梁间的连接方式对其静力和动力响应具有很大的影响,采用不同的塔梁连接体系以及设置不同性能的纵向约束装置,都会对悬索桥地震作用下的内力和位移产生不同的效果。作为大跨度的桥梁典型形式,对悬索桥进行抗震性能的研究十分重要。以某多塔悬索桥为背景,建立了桥梁的空间动力模型,对模型进行非线性时程计算,研究了中塔与梁体的连接方式对多塔悬索桥地震反应的影响,总结了黏滞阻尼器的减震效果及其参数对多塔悬索桥地震响应的影响规律。通过对比不同塔梁连接方式的地震反应,提出了多塔悬索桥塔梁间的合理连接方式和黏滞阻尼器设计参数。结果表明:中塔固接体系多塔悬索桥的梁端位移可以得到有效控制,但其中塔受力最为不利。对于中塔固结、边塔设置阻尼器的体系,随着阻尼系数增加,主梁位移减小趋势减缓,阻尼器参数应参照造价、效益综合选择。中塔放开,边塔设置阻尼器体系与全阻尼器体系响应基本一致,在保证结构安全的情况下,可适当考虑中塔处放开,依靠边塔阻尼器和纵向滑动支座来限制主梁位移。对于中塔固接、边塔设阻尼器体系,当阻尼器参数较小时,减震效果不明显,主要依赖中塔固接来限制梁端位移。阻尼器参数的合理取值也受到结构自身刚度的影响。     

桥道系结构形式对中承式钢管混凝土拱桥受力影响分析

在分析中承式钢管混凝土拱桥常用桥道系结构形式特点的基础上,首次提出一种新型的桥道系结构形式———简支连续组合桥道系,并运用大型结构有限元分析软件MSC Nastran进行数值仿真计算,研究不同桥道系结构形式对桥梁结构静、动力特征的影响。通过对比分析发现:不同桥道系结构形式对钢管混凝土拱肋的受力性能、结构的整体稳定性及动力性能的影响没有显著差异;简支连续组合桥道系较好地继承了简支和连续桥道系的优点,是中承式钢管混凝土拱桥的合理桥道系结构形式。     

金马大桥斜拉桥与刚构桥接头部位构造及受力分析

金马大桥是一座斜拉桥与T构的协作体系结构,斜拉桥的主梁采用梁板结构而T构采用箱形截面.两种不同截面形式的连接是否合理成为该种结构体系是否可行的关键.对接头部位的构造进行了分析,提出一种合理的接头构造形式并对其受力做了分析,采用了有限元法与光弹试验相结合的方法,证明了接头受力的合理性,为设计提供了依据.