钢筋混凝土刚架拱桥的设计和受力特征分析

文章介绍钢筋混凝土刚架拱桥的使用情况、构造及关键技术,分析刚架拱桥的结构简化及受力特征.     

刚架拱桥力学性能分析

在役旧刚架拱桥大多破损严重,以山东省三二七线某运河大桥为例.结合钢架拱桥的结构特点.采用空间有限元法对其进行了静力和动力力学性能的分析,对其受力特点和损伤破坏的机理进行了探讨.揭示了按照旧规范设计的旧刚架拱桥存在承载能力不足,急需加固维修的使用状况.分析结果为其性能评估提供了基础,为桥梁的继续安全使用、养护、加固、改建或限栽通行提供了可靠的技术资料,其结果可用于其它类似桥梁的分析.     

斜腿刚架拱桥加固结构分析

介绍了钢筋混凝土斜腿刚架拱桥的病害.采用桥梁结构分析软件建立了结构分析模型.通过计算分析明确承载力安全度较低的部位,提出湿接钢板法及普通粘钢板法加固桥梁的方案;通过复核计算证明了加固设计的可行性及合理性.     

空腹式刚架拱桥总体施工方案

尤溪洲闽江大桥为国内首座预应力钢筋混凝土空腹式刚架拱,详细介绍了其总体施工方案的选定、优化及特点,提出了采用协作体系施工空腹式刚架拱的施工方案.实践证明,此种方案易于操作、可控性好、较为经济且能加快施工进度,可供同类桥梁施工时参考.     

超载作用下刚架拱桥的病害分析与防治

通过对两座实际桥梁的病害分析，讨论刚架拱桥病害原因及存在的弊端，提出维修加固的措施及防治病害的对策，对刚架拱桥的维修与加固具有工程实用价值．     

基于虚功原理的一类刚架结构受力分析

对由4部分T形杆铰接组成的刚架静力平衡问题,直接求解存在较多的未知约束力,需联立解方程组,过程较繁琐,虚功原理为这类刚架问题的求解提供了新的解法。在虚功原理法中,由于铰链处点属于铰接的2部分,其虚位移有2种表示形式,可得结构各部分的瞬心位置,并得到各支座力。     

加大截面综合法加固提载刚架拱桥分析研究

介绍采用加大截面综合法加固提载刚架拱桥的研究方法和过程，课题项目立项以后，项目组立即收集有关资料，并结合工程背景桥梁现场勘测结果，对刚架拱桥进行了系统的加固技术研究，相应地提出了加大截面综合法的加固方案，经一个月的实施，对背景桥进行了有效的加固提载，经荷载试验检验和确认后，完全达到了预期效果。     

刚架拱桥荷载横向分布系数研究

结合刚架拱桥的结构特点,应用大型通用结构分析程序ANSYS建立其空间结构分析模型,利用挠度法求出各计算点的荷载横向分布系数,根据计算结果绘制各种图表,其结果表明刚架拱桥荷载横向分布系数沿桥纵、横向的变化规律不同,采用单一的跨中荷载横向分布系数计算时,将与实际产生较大的偏差;总结刚架拱桥简化计算时荷载横向分布系数的基本取值原则:实腹段梁和中腹孔梁以及主拱腿(含拱脚)可取次边拱片的跨中荷载横向分布系数进行计算;边腹孔梁可偏安全地取中间拱片支点按杠杆原理法求得的荷载横向分布系数进行计算.     

基于动力特性分析的刚架拱桥损伤检测及仿真模拟

桥梁结构的模态特性能直接反应桥梁各部分的质量、刚度分布特性。以某市二桥为例,通过桥梁现场模态试验,建立混凝土刚架拱桥空间结构有限元模型,分析桥梁模态特性和结构损伤之间的关系,重点研究横向联系体系对动力特性的影响。结果表明：成桥理想状态模型结构横向刚度较大,直至第7阶振型才出现横向振动,而桥梁运营过程中横向连接的损伤直接导致了该桥在模态试验中横向振型的密集及阶次提前发生。因此,该桥的加固设计需重点考虑横梁连接的补强问题。     

基于监测数据的桁架拱桥有限元模型修正

桥梁在其运营期内遭受各种不利的影响,其结构的安全性成为桥梁运营管养的关键。近年来,随着电子技术的发展,桥梁健康监测系统得以广泛应用,而在桥梁的健康监测与健康评估过程中一个能够准确反映桥梁特性的基准有限元模型成为关键。基于某桁架拱桥的健康监测系统的振动监测数据,对建立的初始有限元模型进行修正,得到更符合桥梁真实状态的基准有限元模型~([1])。     

连续刚构桥的Pushover分析与应用

采用Pushover分析方法对某连续刚构桥梁进行地震响应分析,分别建立考虑桩土作用与不计桩土作用的计算模型,进行Pushover分析和性能评价,将得到的结果进行对比分析。研究结果表明：对桥梁结构进行Pushover分析时,考虑桩土作用对结构的能力曲线和目标位移影响较大,不可忽视;同时,对塑性铰出现在隐蔽部分的问题,提出了解决的方法,并进行了验证,获得了满意的结果。算例分析结果可为同类桥梁抗震设计提供参考。     

基于ANSYS对某刚架桥进行结构分析

为了完善刚架桥的设计,基于通用有限元程序软件ANSYS,利用有限元的分析方法对某刚架桥的静力、动力进行详细分析,为设计提供理论依据,取得较好效果。     

斜腿刚构桥斜腿倾角综合分析

斜腿刚构桥的斜腿倾角直接影响全桥和斜腿本身的受力特性,应用ANSYS通用有限元计算程序对某钢筋混凝土斜腿刚构桥进行了有限元计算,通过对不同的斜腿倾角时的全桥及斜腿的受力进行了分析,结果表明这类桥主梁上剪力滞现象明显,负剪力滞一般发生在中跨1/4截面附近,此类桥比较理想的斜腿倾角为40°~50°。     

预应力连续刚构桥梁悬臂施工控制

介绍预应力连续刚构桥的施工控制原理和方法,结合梅山大桥主桥施工进行实际监控,运用自适应控制理论,对施工过程中的应力及线型进行实时监测,并对施工监测项目进行分析。通过有效的施工控制,保证最终成桥结构线型和内力满足设计要求。     

连续刚构桥钢束张拉次序对预应力损失影响研究

依托预应力顶、底板钢束同时存在的连续刚构桥—老窝河特大桥,选取典型工况,应用有限元软件Midas/civil分析了预应力分批、同步张拉次序的不同对预应力损失的影响。研究表明先张拉顶板束预应力损失略小于先张拉腹板束。在实际工程中可根据现场条件选择合适的预应力张拉方式。     

大跨连续刚构桥最大悬臂阶段抖振时域分析

对某大跨连续刚构桥进行最大悬臂施工阶段的空间有限元分析,采用AR模型并考虑空间相关性对桥地址处脉动风场进行模拟。基于MiyataT准定常气动力模型,在ANSYS中引入自激力的影响,对该桥进行抖振时域分析,同时将结果与静阵风响应进行了比较,得到脉动增大系数,并利用抖振分析结果对该桥施工人员的安全性和舒适性进行了预评。     

大跨度PC连续刚构桥徐变预测模型

为了能准确预测混凝土收缩徐变,提出了一系列徐变预测模型,但传统的徐变理论研究主要是针对普通混凝土进行的,所提出的徐变模型并不能完全适用于高强混凝土。对各徐变预测模型进行分析比较,最终参考了日本混凝土示方书建议模型,并在高强混凝土徐变试验的基础上,提出了一个适用于高强混凝土的徐变预测模型。基于Abaqus平台,使用Python语言进行二次开发,定义了修正模型的徐变规律,并采用修正后的模型计算牛角坪大桥的徐变应变。结果表明,修正模型的精度,能很好的满足工程需求。     

预应力UHPC连续刚构桥的优化设计

为了充分发挥UHPC的材料特性,通过有限元和理论分析,从箱梁截面尺寸和体内、外预应力配置两个方面对苏通大桥辅航道桥进行优化设计,提出了体外预应力UHPC结构的抗弯强度简化计算公式,并将其静力特性和经济性与普通混凝土刚构桥进行了对比分析.结果表明,在满足规范规定强度和刚度的要求下,UHPC主梁比一般混凝土主梁的自重减轻约43%,抗弯承载力提高80%以上.上部结构的减重提高了箱梁抵抗使用阶段荷载的有效性,有利于提高预应力混凝土梁桥的经济跨径.     

圬工拱桥极限荷载理论分析研究

文章介绍国内外拱桥的模型试验,应用相关的拱桥分析理论,给出拱桥的破坏机理以及极限承载力计算方法。     

地震下高墩刚构桥桥台背土相互作用分析方法对比

针对重力式U型桥台背土相互作用,结合现行抗震规范,提出了4种分析模型及其力学本构关系和计算式。采用非线性时程法对比研究了某在建高墩双薄壁连续刚构桥的桥台背土相互作用效应。结果表明：只有弹簧模型可以求得与精细模型基本一致的高阶弹性模态;在纵桥向,滚轴模型和支座模型的结果都比精细模型小,弹簧模型相对精细模型的计算误差最小,关键内力误差不超过20%;在横桥向,支座模型的内力最接近精细模型,而弹簧模型和滚轴模型的结果都偏保守;桥台刚度对关键地震内力的影响幅度低于10%,而桥台有效参与质量的影响幅度也低于15%。综合考虑分析精度和计算成本,弹簧模型在抗震设计中更值得推荐。