全钢结构斜靠式提篮拱桥设

斜靠式提篮拱桥是一种结构形式较新颖的、特点鲜明的组合拱式结构体系,本文以云梨桥为例,对全钢结构斜靠式提篮拱桥的拱肋、系梁、吊杆、下部结构等设计及施工方案与注意事项等做了介绍。     

钢结构中承式斜靠拱桥设计

京杭大运河昌运桥主桥采用130 m跨钢结构中承式斜靠拱桥。主拱、副拱均采用变高度钢箱截面以适应拱圈内力变化,主、副拱之间设11道横撑。桥面系采用钢结构“纵横格子梁+正交异性桥面板”的形式。吊杆采用高强度低松弛镀锌平行钢丝索。该桥为有推力体系,推力由大直径群桩基础承担。主桥采用斜拉扣索吊装法施工,确保桥梁施工期间正常通航。采用空间有限元软件MIDAS Civil对该桥的静、动力性能进行分析,计算时考虑桩土相互作用,结果表明各项指标均满足规范要求。     

斜靠式钢管混凝土拱桥——徐沙河桥抗震性能

介绍了徐沙河桥的结构概况,简述了通过有限元建立结构模型时考虑单元设置、计算常数、对钢管和混凝土2种材料的处理情况、考虑剪切变形及将桥面板的质量和刚度简化到横梁上等5种情况.采用有限元软件,在考虑结构初应力与不考虑结构初应力2种工况下,计算了桥梁结构的动力特性.采用反应谱理论分析计算了P1概率和P2概率水-平地震动作用下...     

斜靠式拱桥侧倾失稳临界荷载解析解

以新型空间拱桥——斜靠式拱桥为研究对象,提出斜靠式拱桥发生侧倾失稳时主拱肋与稳定拱肋间横撑切向和径向受力模型,基于Ritz法,构造桥梁各主要构件的变形能、外力势能以及吊杆非保向力势,首次推导出斜靠式拱桥侧倾失稳临界荷载的解析解,并通过与有限元计算结果比较,验证该解析解计算公式的正确性。进一步分析稳定拱肋、吊杆非保向力、以及主拱肋与稳定拱肋间横撑对斜靠式拱桥侧倾失稳临界荷载的影响。研究结果表明:①增设稳定拱肋可使桥梁侧倾失稳临界荷载提高1.6～1.8倍左右,同时随着稳定拱肋倾角的增加,临界荷载呈增大趋势;②受吊杆非保向力以及桥面系的影响,桥梁侧倾失稳临界荷载可提高约3.5倍左右;③横撑的径向抗弯刚度对斜靠式拱桥侧向失稳临界荷载影响较大。     

湛河斜靠式拱桥考虑吊杆破断时的稳定性能分析

以跨越平顶山市湛河的斜靠式拱桥为工程实例,采用有限元程序MIDAS/Civil建立该拱桥空间有限元计算模型,考虑不同的吊杆破断情况,进行斜靠式拱桥空间稳定性能分析,对比斜靠式拱桥不同吊杆破断情况与吊杆完好状态下的桥梁稳定性能计算结果。得出结论:各工况对应的桥梁第1阶稳定系数在7.10～7.34之间,满足一般拱桥稳定系数大于4～5的要求;吊杆破断对该桥梁的低阶失稳模态几乎没有影响,失稳形式主要表现为拱肋的面外扭转失稳;主拱吊杆破断对桥梁稳定系数影响较大,稳定拱吊杆破断对桥梁稳定系数影响较小。计算结果对正确认识斜靠式拱桥在不同吊杆破断状态下的稳定性能以及进行斜靠式拱桥的科学维护,具有重要的理论意义及工程实用价值。     

中承式钢箱拱桥结构设计与计算分析

本文结合某双孔中承式钢箱拱桥设计实例,对该拱桥的结构设计与结构计算进行了分析。包括结构体系、主拱、三角刚架、桥面主梁、吊杆与系杆及基础设计。并对该拱桥结构受力进行计算,结果表明该桥的强度、刚度和稳定性均满足要求。     

大跨钢箱拱桥吊索长度精确计算方法研究与优化

传统钢箱拱桥吊索长度预测方法存在与成桥状态偏差较大的问题,从这一问题出发,基于理论分析和数值模拟,同时结合实测复核,探求更优的吊索长度计算方法。以计算跨径为457 m的某大跨钢箱提篮拱桥工程为依托,首先建立三维有限元模型,并基于模型,建立了考虑温度影响的成桥状态预测模型;其次优化了传统的归一化原理影响矩阵法,并对索力优化;最后基于索力优化提出了吊索长度的精确预测方法,并由实测数据得到了验证。结果表明提出的吊索长度计算方法具有较高的计算精度：由该预测方法得到的吊索长度与成桥状态实测长度的标准差6 mm,远小于优化前的标准差11 mm;同时,该预测方法得到的吊索长度与实测长度差值均满足施工±20 mm的精度要求。     

斜靠式拱桥侧倾失稳极限承载能力简化计算方法

以斜靠式拱桥为研究对象,基于Ritz法,首次推导出了拱轴线为抛物线的斜靠式拱桥弹性侧倾失稳临界荷载计算公式,并基于有限元法验证了所提出的斜靠式拱桥发生侧倾失稳时主拱肋与稳定拱肋间横撑切向和径向受力模型的精确性以及所推导的侧倾失稳临界荷载计算公式的正确性。此外为便于估算斜靠式拱桥的侧倾失稳极限承载能力,最先引入了稳定拱肋和横撑影响系数η1、吊杆非保向力和桥面系影响系数η2、几何和材料双重非线性影响系数η3,提出了便于工程实际应用的斜靠式拱桥侧倾失稳极限承载能力的简化计算公式。研究结果表明:(1)稳定拱肋和横撑影响系数的取值范围为1.3～1.5;(2)吊杆非保向力和桥面系影响系数的取值范围为3.3～3.6;(3)几何、材料双重非线性影响系数的取值范围为0.23～0.28;(4)斜靠式拱桥的侧倾失稳极限承载能力一般为单片拱肋弹性承载能力的1～1.5倍。     

上海市复兴岛运河桥——斜靠式系杆拱桥设计

上海市复兴岛运河桥是长阳路道路辟通工程中的关键项目之一。由于受桥下通航净空及与长阳路衔接的军工路和共青路标高控制,故主桥桥梁建筑高度受到了严格限制。经过方案比选,采用73.7 m下承式钢箱系杆拱桥,桥面总宽24 m。从景观设计、总体设计、结构分析到施工顺序等全面介绍了该桥的设计过程,为同类桥梁的设计提供参考。     

斜靠拱桥的缆索吊装施工监控研究

以某斜跨拱桥施工过程为背景,通过建立桥梁有限元模型,并计算各施工阶段桥梁控制截面应力值,实现了对桥梁施工的动态监控。结果表明,该斜靠拱桥主梁内力得到了较好的控制,结构应力监控表现良好。该斜靠拱桥的缆索吊装施工工艺可为同类桥梁施工提供参考。     

斜跨钢箱拱桥吊索张拉施工控制技术

以某斜跨钢箱拱桥为例,对斜跨钢箱拱桥吊索张拉力控制技术进行了详细介绍。通过采用Midas有限元软件计算吊索初拉力值,采用振动频率法进行索力监测,基于索力实测数据分析计算,制定二次调索方案等,解决了斜跨钢箱拱桥吊索力难以控制的难题,使得成桥后的吊索力偏差满足规范要求,亦为类似工程积累了实践经验。     

斜靠无风撑混凝土拱桥施工阶段静力分析

金山大桥是世界上跨度最大的斜靠式无风撑钢管混凝土拱桥。本文利用ANSYS有限元软件建立了金山大桥的全桥有限元模型,分析其在施工过程中的静力响应。由于斜靠拱的存在,拱肋在竖向荷载作用下的出平面位移较大。为保证拱肋线型,本文提出了出平面预拱度公式。考虑几何与材料非线性的影响,对该桥在施工过程中的稳定性能进行了分析,描述了其在竖向及水平荷载的共同作用下的破坏过程。采用有效模量法和欧洲规范提供的混凝土模型考虑核心混凝土时效作用,考虑了施工过程中不同施工阶段荷载加载龄期的差异,分析了核心混凝土收缩徐变对钢管混凝土拱肋长期静力性能的影响。将分析结果与实测数据进行比较,验证了本文有限元模型与分析理论的合理可靠性。     

某高速公路斜跨拱桥钢箱拱安装技术

本文结合某高速公路大桥工程实例,分析了五跨五拱刚性梁刚性拱斜跨拱桥结构钢箱拱安装施工技术。在施工中采取了一系列技术措施,有效确保了施工的质量、安全和进度。钢箱拱在安装过程中,支架结构安全、钢箱拱变形和应力满足设计监控要求：钢箱拱合龙顺利,成拱线形良好,均能满足设计要求。     

大跨钢箱拱桥索塔扣塔一体化施工仿真分析

对索、扣塔一体化施工体系的结构特点进行了综述,以主跨450 m的钢箱系杆拱桥为工程背景,对其施工过程进行了仿真分析,索、扣塔结构受力与稳定性分析表明,索、扣塔一体化施工技术能满足本桥钢箱拱肋的斜拉扣挂施工和安全性要求。     

斜靠式钢拱桥施工分析

通过采用MIDAS软件分析了一座斜靠式钢拱桥的各阶段的受力特性,对该桥梁的实际施工过程进行了模拟,分析了施工时临时支撑的设置引起脱空现象的原因,通过分析该模型结构,说明了应重视桥梁的施工方法及对施工实际的仿真模拟.     

斜交斜靠式系杆拱桥试验与分析

文中以西盐河桥为背景,按照规范要求,运用midas/civil有限元分析程序进行空间结构分析,由于斜交角的存在,斜交斜靠式系杆拱桥空间效应明显,受力较同条件正交桥梁复杂,不同侧主拱、副拱、系杆受力差别较大。荷载试验的布载方式应与结构实际受力情况一致,选择在钝角、锐角受力大的一侧进行试验分析。     

大跨径外倾式拱桥钢箱拱肋拼装误差影响

分析了大跨径拱桥空间钢箱拱肋的施工特点。利用几何方法推导了空间钢箱拱肋节段拼装误差在拱肋最大悬臂端的累积规律：对首座大跨径曲线梁非对称外倾式拱桥——南宁大桥拱肋拼装进行了算例分析,分析了节段拼装线位移误差和角位移误差对最终拼装精度的不同影响,说明了拼装过程中对角位移误差进行精确控制的必要性。本文方法具有一般性,对类似工程有借鉴意义。     

斜靠式拱桥力学性能分析

以有限元为理论基础,以数值模拟为计算手段,对斜靠式拱桥静力、屈曲、动力特性和反应谱作用等方面进行了分析。拱桥在自重和车道荷载作用下,主拱轴力符合一般拱桥力学概念,斜靠拱受到主拱作用,在拱顶轴力最大。在恒载和使用荷载作用下,拱桥纵向和横向稳定系数值都大于5,满足拱桥稳定性要求。动力特性分析表明,相对于纵向刚度,横向刚度较弱,故在设计和施工中需注意主拱与稳定拱上部连接可靠、变形协调、空间受力一致。斜靠式拱桥在空间三个方向反应谱作用下,主拱在竖向激励下轴力最大,稳定拱为在竖向和横向激励下最大。纵观不同方向作用,纵向刚度较大,而地震作用较小。综合不同方向地震作用,主拱和稳定拱轴力分布规律大致类似于静力作用效果。     

大跨钢箱拱桥整体顶推施工顺序优化研究

以京雄城际铁路112.5m简支钢箱拱桥为工程背景,对拱肋拼装支架顶推过程中受力进行分析研究,提出先安装并张拉吊杆方案.经有限元软件模拟后确定150kN目标索力指导施工,该方法在实际工程中得到应用,并取得良好效果,可为同类桥型施工提供参考和借鉴.