钢管混凝土拱桥非线性稳定性分析

以宜宾金沙江戎州大桥为工程背景,并采用纤维单元模型理论分析几何非线性、材料非线性登及,重非线性对该桥整体稳定性的影响。同时以攀枝花陶家渡金沙江大桥为工程背景,分析桥轴线横向偏移（最大偏移量126mm）所引起的拱肋偏心对拱稳定性的影响。通过工程实例分析探讨非线性对钢管混凝土拱桥稳定性的影响。     

缆索吊装法钢筋混凝土拱桥的施工误差分析

采用缆索吊装法施工的钢筋混凝土拱桥,其实际拱轴线与设计拱轴线往往存在偏差.文中总结了钢筋混凝土拱桥缆索吊装施工的拱轴线偏差形式,并对拱轴线偏差对结构的影响进行了分析.     

某大跨拱桁架结构合理拱轴线的选型

本文分析了在分段荷载作用下拱结构的受力模式,通过理论分析,得出相应合理拱轴线的方程曲线,并给出考虑轴力情况下的拱轴线修正方法。结合实际工程项目,某大跨拱桁架采用钢管桁架结构,拱轴线为空间曲线,主拱跨度为147m,次桁架跨度27～30m,拱高21m,拱脚平面投影30°,南北支座高差5.25m。本文通过上述理论分析结果,进行参数化分析,得出在此复杂边界条件下的合理拱轴线曲线。采用SAP2000软件对优化后的拱结构与原拱结构进行计算分析对比,通过对内力分布、结构位移等结构特性关键指标的分析,验证上述理论分析的正确性,以及本工程采用拱轴线的合理性。以上分析过程、设计思路可为今后类似工程提供参考。     

提升结构抗力的拱桥加固技术新方法研究

一般的拱桥设计主要考虑让主拱圈在恒载作用下,及恒载与主要活载的组合荷载下,拱轴线与拱轴压力线重合(五点重合法),但是由于交通量不断增加,长期运营过程中,活载不断增加导致拱轴线与压力线出现偏移,这便是导致拱桥损伤的主要因素,其外观特征体现在拱圈部位和拱上建筑会出现不同程度的损坏,在严重损坏的情况下不能满足结构的安全使用性能。该文以207国道岑溪市水汶镇内的水汶大桥为依托,采用现场调查和收集相关文献资料等方法,就当前主拱圈病害尚不明显、承载能力能够满足基本需求的圬工拱桥状况进行了系统分析,并结合实际将传统拱桥加固方法进行融合创新。针对主拱圈病害尚不明显的圬工拱桥,应尽量从克服其主要影响因素方面出发,从根本上解决问题,恢复因长期运营过程中活载不断增加导致拱轴线与压力线出现的偏移,让主拱圈在恒载作用下及恒载与主要活载的组合荷载下拱轴线与拱轴压力线再次重合,从而有效解决拱桥主体结构损伤问题,使加固后结构的长期可靠性得到保证。针对薄弱构件采取加固补强措施,能够提升结构整体安全使用性能,经济效益效果显著。     

抛物线形索—拱结构弹性稳定性能研究

采用ANSYS软件对拱轴线形式为抛物线形索—拱结构的弹性稳定性能进行研究,得出了在不同荷载作用下结构的弹性极限承载力及各种参数对结构稳定性能的影响,从而找出影响结构弹性极限承载力的关键因素。     

钢管混凝土桁架拱桥横向偏移时的稳定性分析

钢管混凝土桁架拱桥的推广和应用比较广泛,但受各种因素影响,成桥后易出现拱轴线误差超出设计指标的现象,此时需通过稳定性分析来对拱桥进行安全性评估。某200 m跨钢管混凝土桁架拱桥拱轴线出现横向最大偏差136 mm,文中进行了详细的横向稳定性计算分析,并提出了合理的处理措施,以供类似工程借鉴。     

超高层风帆弧形结构施工关键技术

超高层塔楼结构立面整体呈风帆状,随着楼层弧形结构不断攀高,结构将随之发生变形偏移。采用有限元分析软件对弧形结构施工过程进行计算分析与监测,对结构进行预调。根据施工模拟调整后的控制轴线和标高对斜柱进行空间放样施工,保证结构施工过程中形变及偏移处于设计允许范围内。     

鄂尔多斯东胜体育场巨型拱索结构设计优化

鄂尔多斯东胜体育场的巨拱与水平面垂线倾斜6.1°,采用中承式拱桥的设计理念,通过巨拱的23组钢索牵拉屋盖,使得大跨度屋盖的刚度显著提高,桁架高度有效降低,受力合理。通过对圆弧、2次抛物线、8次抛物线和三铰拱轴线的弯矩分布进行分析比较,选择三铰拱轴线作为巨拱的初始轴线。考虑活动屋盖位形影响,将全开与全闭状态索力的平均值作为加载工况,使巨拱偏心弯矩最小,经过迭代计算与样条插值处理后,最终确定巨拱的轴线坐标。屋盖桁架布置与巨拱、钢索和谐统一,钢索对屋盖形成多点支承,满足活动屋盖运行对轨道刚度的要求。在不同荷载组合工况作用下,结构变形与杆件应力均满足规范相关要求,钢索不会发生破断或松弛,结构整体稳定性能优越。在巨拱邻近拱脚部分弦杆采用钢管混凝土构件,可以显著提高其抗震性能。断索分析结果表明,与断索同侧的相邻钢索的索力增加较为明显,对其他钢索、巨拱和屋盖杆件的影响较小,可以满足结构安全以及钢索更换要求。     

新型索-拱结构的平面内弹性稳定性能研究

所研究的索-拱结构,是在圆弧形拱轴线上,按照拱平面投影n等分处设置放射状索,以改善拱轴线上不均匀弯矩分布,达到提高纯拱结构稳定极限承载力的目的。利用牛顿-拉普森法和弧长法对这种索-拱结构在全跨均布荷载和全跨恒载+半跨活载作用下进行了完善和带缺陷结构的弹性大挠度跟踪分析,研究了索对两种荷载形式下结构的极限荷载和平衡路径的影响;提出的索-拱结构能显著地提高拱的极限承载能力并能有效地防止结构二次分岔失稳的发生,计算结果对索-拱的设计有参考价值。     

大跨度钢箱-混凝土组合系杆拱桥设计

泸溪武水大桥为大跨度钢箱-混凝土组合系杆拱桥,主拱采用钢箱-混凝土组合拱,主梁采用钢管混凝土桁腹与混凝土桥面组合梁。钢箱拱肋的拱脚节段部分采用钢箱内灌注混凝土组合结构、拱肋其他节段部分采用内空钢箱结构。桥梁设计根据组合琴拱桥理论,合理调整拱轴线,改变拱肋截面大小,拱圈灌注混凝土,可减小拱脚水平推力、节省水平系杆;充分发挥组合材料的力学性能,增加拱肋刚度,增强主拱横向稳定性;提高截面的结构效率,有效减轻桥梁自重,提高桥梁结构耐久性。该桥方案设计实现了大跨度异型拱桥力学与美学的统一。针对大跨度拱桥水平推力、横向稳定、施工安装3大关键技术难题,提出新的解决思路和技术方法。对于主桥结构采用MIDAS/Civil空间有限元分析程序进行分析,结果表明:结构整体刚度好、结构稳定性好。     

群体沉井轴线偏移的原因分析及控制

通过对上海竹园第二污水处理厂工程实例,分析了影响群体沉井轴线偏移的主要因素以及井壁四周土体不对称扰动与群体沉井轴线偏移的关系,提出了对群体沉井轴线偏移的事先控制和过程控制的措施。     

遗传算法下样条函数曲线作为拱轴线的优化

根据拱桥理想拱轴线的定义,分析得出样条函数也是理想的拱轴线,基于遗传算法可以更有效的优化出样条函数的表达式,并指出样条函数作为大跨径拱桥的拱轴线,具有一定的实用价值。     

大跨度单边开口拱形支撑煤棚工程钢结构施工技术

由于大跨度单边开口钢结构支撑面积有限及自身重量的影响,其施工易产生明显的位移或偏移,这将带来局部的应力集中问题,降低结构的整体稳定性。且这种变形还会影响煤棚工程的施工顺序和施工进度,造成人力和资源的浪费。因此在施工过程中出现明显的位移或偏移时,需要设置临时支撑,组织临时支撑的施工流程并进行纠偏分析。以上海某发电厂煤棚改造工程中的大跨度拱架临时支撑为研究对象,提出了顶升高度50 mm、20 mm、1 mm的3种拱架纠偏方案,并对拱架变形、整体网架变形、施工中3区4区控制点的竖向变形、顶升过程中杆件应力进行了分析与讨论,最终建议采取顶升高度1 mm方式对拱架进行纠偏。     

蝶形钢索-拱桥的几个设计参数分析

本工程是某学校校区内一座钢索一拱桥,本文分析了影响该结构的几个参数,首先本文比较了圆弧形和抛物线形拱轴线对整个结构的受力、变形、周期和振型的影响,以及竖向荷载和竖向刚度分配的影响;同时本文还分析了索与拱平面的夹角和拱与水平面夹角的关系及其对整个结构的影响;再者本文分析了桥面支座形式对整个结构的影响。     

一种新型预应力索-拱结构的弹性稳定性能研究

本文所介绍的索-拱结构,是在圆弧或椭圆形拱轴线上,按照拱在重力荷载作用下的弯矩变化图设置撑杆和拉索（或预应力拉索）,以改善拱轴线上不均匀分布弯矩,达到提高纯拱结构刚度及稳定承载力的目的.利用弧长法对这种索-拱结构在全跨均布荷载和半跨均布荷载作用下的面内稳定性能进行了弹性大挠度跟踪分析,揭示了它的受力特性和破坏机理;同时文中还分析了矢跨比和撑杆高度的变化对索-拱结构受力性能的影响.     

考虑轴向变形的合理拱轴线的有限元优化

通过对拱圈竖向坐标的调整,以减少弯矩使拱轴线趋向于最理想化的优化方法,利用有限元方法,计入轴向弹性压缩对大跨径拱桥的影响,对拱轴线进行合理的优化,并通过算例计算分析,表明此法是可行的,并提出在大跨度拱桥拱轴线的设计中应考虑拱圈弹性压缩变形的影响。     

武烈河大桥——钢管混凝土拱桥设计

承德市武烈河大桥主桥为单跨170 m钢管混凝土中承式桁拱桥,桥面总宽28 m。拱肋为钢管混凝土结构,矢跨比f/L=1/4.72,拱轴线采用m=1.3的悬链线,全桥分二榀拱肋,二榀拱肋中—中间距17.2 m。有限元分析采用大型桥梁结构分析软件M IDAS。     

拱形钢结构的自振特性及地震响应研究

作为一种典型的推力结构,拱形钢结构的动力特性和地震响应的影响因素众多,包括矢跨比、轴线形式、拱脚条件、结构形式（单拱、上承式拱、组拼拱）等自身参数,以及地震输入方向等地震动参数。为了揭示各因素的影响规律,本文基于数值计算分析,对拱形钢结构的自振特性和地震作用下的动力响应进行了参数化研究,总结了主要参数的影响规律。首先,对于钢拱的平面内振动和空间振动的自振特性,讨论了矢跨比、轴线形式、纵梁与拱肋刚度比、横撑刚度的影响。接着,针对地震作用下的钢拱结构,考察了地震输入方向、弹性拱脚对其位移和内力的影响规律。研究表明,矢跨比对钢拱平面内振动影响显著,矢跨比较大时水平振动明显;对于钢拱的抗震计算,一般应考虑水平纵向地震的影响,矢跨比较小时也应考虑竖向地震的影响;拱肋向内倾斜形成提篮拱可显著提高空间稳定性;拱脚弹性水平支承的钢拱由于推力结构受力特点削弱,在竖向地震作用下其受力更为不利。     

引水隧洞塌拱影响因素及其防治措施研究

为了弄清隧洞塌拱的原因和寻找合理有效处理塌拱的工程措施,以曾达电站引水隧洞1、2号支洞施工中发生的不同程度的塌拱行为为实例,分析了地下水、岩体结构、施工因素等对塌拱的影响;进一步研究了处理和防治塌拱的施工措施和原理。研究结果表明:地下水的影响是塌拱发生的重要原因之一,岩体结构及施工因素特别是支护的时机对保护围岩的稳定性非常重要;现场采用超前小管棚预注浆与锚喷支护综合技术处理隧洞塌拱取得了良好效果。     

钢箱砼组合拱桥的拱轴线优化算法研究

提出了一种新型钢箱砼组合拱桥的最理想拱轴线的优化设计思想,分别给出了该类型拱桥拱顶区段和拱脚区段,以三次样条曲线推导拱轴线的公式,建立了拱轴线优化的线性规划数学模型,应用线性规划的改进单纯形法,开发出该类型拱桥的拱轴线优化设计程序。万盛藻渡大桥主拱拱轴线算例研究表明,笔者提出的拱轴线优化算法具有较高的精度和计算效率。