哈大客专新开河特大桥拱脚模型试验研究

针对哈大客运专线新开河特大桥跨度138m钢箱叠拱桥拱脚,设计加工了1∶2的拱脚模型以模拟实桥受力状态的静力加载试验,并建模进行有限元分析,得到拱脚结构应力流分布情况,了解拱脚结构的受力和传力途径。研究表明,拱脚应力流具有指向性,主应力基本上顺着拱肋方向向支座方向和系梁方向传递;上下拱肋对应拱脚处隔板应力分布比较均匀;最大应力发生在拱脚装饰板处。设计荷载作用下拱脚结构受力状态满足设计要求,并具有大于2.45的安全储备。     

槽型梁-拱组合桥梁拱结合部局部应力分析

拱梁结合部是拱的推力、梁的内力和支承反力汇交之处，拱脚处局部应力分布相当复杂，是拱桥结构受力关键部位之一，为确保此类桥梁的安全性，有必要对拱脚空间应力分布特征及其传力安全性作深入的分析研究。文章以武汉轨道交通跨江岸货场槽型梁拱组合桥为背景，介绍了拱脚局部构造细节，并建立了梁拱结合部局部应力分析有限元模型，对其局部应力进行了分析。     

三拱肋钢管混凝土系杆拱桥拱脚局部应力分析

针对三拱肋钢管混凝土系杆拱桥的拱脚,采用有限元程序建立了中拱肋拱脚节点的有限元模型,分析了在多种工况作用下的拱脚区域的应力分布和受力机理,计算结果表明:设计时需要注意对拱脚和拱肋相接处、支座支撑处、系杆与端横梁连接处等位置采取局部钢筋网的加强等措施以分散应力。     

拱脚变形分析及其对拱形大跨度结构影响的设计研究

拱形结构广泛应用于体育场馆、航站楼等公共建筑,竖向荷载作用下拱形结构在拱脚处会产生较大水平推力,如地质条件较差或基础处理不当将产生较大变形,对主体结构受力和变形会产生一定的影响。以赞比亚体育场结构为例,采用岩土分析软件PLAXIS对拱脚和墩基础进行了有限元分析,对墩基础抗推方向土体未处理和水泥压力注浆树根桩加固处理的拱脚变形进行了对比分析;然后将基础变形计算结果作为强制位移输入到MIDAS/Gen建立的整体模型中,分析了大跨度拱形结构拱脚变形对主体结构受力和变形的影响,相关做法可为工程设计人员在设计此类项目时提供参考。     

系杆拱拱脚节点应力有限元分析

系杆拱拱脚节点构造与受力复杂。以某一跨径168m系杆拱桥的拱脚节点为工程案例,采用有限元通用软件ANSYS建立实体计算模型,施加最不利荷载组合,研究与分析拱脚节点应力分布规律。研究结果表明,拱脚节点以纵桥向受力为主,且结构内部应力水平低;从系杆锚点处及拱肋与节点相交面往节点中心结构应力逐渐衰减,中心区域应力值仅为0.15Mpa;同时牛腿与拱脚以及拱肋与拱脚相交区域应力集中现象明显。     

118m下承式钢管混凝土系杆拱桥拱脚应力分析

采用两步分析法对118 m下承式钢管混凝土系杆拱桥拱脚进行了应力分析,用接触面单元模拟了拱肋钢管壁与拱脚混凝土之间的受力情况,计算了拱脚在最不利荷载的工况下的受力情况,提出了便于监控的控制点,为以后的拱脚施工监控提出参考。     

软弱围岩隧道锁脚锚杆受力特性及其力学计算模型

锁脚锚杆在软弱围岩隧道中应用非常广泛，为了研究其受力特性，以包茂线西康高速公路包家山特长公路隧道为依托，采用现场试验的方法，对典型断面锚杆轴向应力进行测试，结果表明：拱部锚杆受力较小，最大应力仅为锚杆极限应力的11.5%，作用不大；锁脚锚杆受力较大，最大应力达到锚杆极限应力的55.4%，作用很大；锁脚锚杆受长度和角度限制，不能发挥锚固作用。在分析其受力特性的基础上，采用结构力学和弹性地基梁的方法，建立了钢架和锁脚锚杆力学计算模型。应用该模型对隧道测试断面处的锁脚锚杆受力进行了分析计算，给出了锁脚锚杆弯矩分布图。根据弯矩推算锚杆应变值，并与实测值进行对比，结果表明：实测值和计算值规律一致，在距离孔口最近位置处锚杆应变最大，随着距离孔口距离增大，应变逐渐变小。     

120m钢管混凝土拱桥拱脚局部应力分析

拱脚位于拱肋与系梁相交节点处,承受着拱肋与系梁等多个方向传递的内力,其受力状态将使相应的节点构造变得比较复杂。本文采用Midas/Civil建立整桥施工的梁单元模型,提取最不利受力状况下的拱脚内力,在Midas/FEA中建立拱脚的局部实体单元模型,分析拱脚在不利荷载工况下的应力状态。结果表明:哑铃拱肋锚固端易引起周围混凝土产生裂缝。     

安徽蚌埠涡河三桥钢管拱体系纵向预应力张拉的施工

钢管拱拱桥在荷载作用下，拱肋的拱脚对拱座所施加的力大致可以分解为水平推力、竖向力及弯矩三部分。其中，竖向力由拱座下支座反力平衡，弯矩由拱端锚固块上竖向预应力钢筋对拱脚处产生的弯矩所平衡，水平推力最终由永久纵向预应力钢束平衡，从而达到整个拱桥的内力体系受力平衡。然而，施工过程中在未张拉永久纵向预应力钢束之前，水平推力将对支座支点处产生弯     

钢管混凝土拱-梁组合桥拱脚区域局部受力分析

钢管混凝土拱-梁组合桥的拱脚、系梁和端横梁固结在一起,构造复杂,杆系计算模型难以得到其应力分布规律。文章建立某钢管混凝土拱-梁组合桥的拱脚连接部位的实体有限元模型,分析其在最不利荷载组合作用下,拱脚固结区域的受力特征。结果表明:拱脚的结构刚度较大,最大变形出现在拱肋加载断面下缘;拱座主应力迹线分布水平方向明显比拱肋轴向密,以纵向受力为主;拱座底部约束导致约束节点处分别出现最大拉应力和最大压应力,远远大于混凝土抗拉强度,表明系梁的预应力偏心对拱座底部造成了较大的弯矩,实际结构中应考虑系梁预应力偏心对拱座造成的影响。相关计算结果可为类似结构分析提供参考。     

某铁路槽型梁拱桥拱脚局部应力分析

某铁路工点采用简支槽型梁拱组合桥梁方案,拱脚位置受力复杂。为准确分析拱脚位置的应力分布规律,探究该位置的受力改善方法,基于全桥有限元模型提取拱肋传递于拱脚的截面内力,建立拱脚实体模型,对拱脚局部进行实体分析。结果表明:(1)拱脚顺桥向大范围以受压为主,且主压应力存在较大的安全储备;(2)拱肋与拱脚接触位置的上下缘有较为明显的应力集中,垂直于拱轴线的剪力及弯矩为主要作用因素;(3)通过加强拱脚局部的普通钢筋配置,可以较为明显地改善该位置的应力状态。     

中承式钢管混凝土拱桥拱脚应力分析

本文主要对拟建林芝市察隅县怒江大桥拱脚进行空间有限元模拟分析,采用有限元软件midas FEA建立钢管混凝土拱脚有限元模型进行分析。通过模拟拱脚在设计荷载作用下的受力情况,研究中承式钢管混凝土拱桥拱脚的应力状态,并提出改其应力状态的措施,为同类型桥梁的设计和施工提供依据。     

某在建梁拱组合桥梁拱脚裂缝原因分析

梁拱组合桥梁拱脚节点受力复杂,拱脚裂缝较为常见。以某在建下承式钢管混凝土连续梁拱组合桥梁为实例,对该桥裂缝分布、主梁及拱肋线形以及相关实体参数进行了检测,采用有限元软件建立了拱脚细部模型,分别考虑了设计流程状态工况与实际施工工况,将计算结果与检测结果进行了对比分析,发现内力分布与裂缝开展情况相符,由此得出拱脚裂缝产生的原因。     

拱脚带水平约束弹簧的车辐拱平面内稳定性能

针对非落地拱承受竖向荷载作用时拱脚水平约束刚度不足会产生水平位移,导致拱脚的受力性能和承载能力发生较大变化的问题,采用ANSYS有限元软件建立拱脚带水平约束弹簧的模无索拱和车辐拱有限元模型。采用数值分析方法分别对无索拱和车辐拱在全跨竖向均布荷载和半跨竖向均布荷载进行一阶弹性和弹塑性分析,研究其拱脚水平弹簧刚度幅值变化对车辐拱受力性能的影响,包括拱脚水平推力和位移的变化、沿拱轴线内力变化和分布以及平面内稳定承载性能等。结果表明:车辐拱中的拉索可以有效约束拱脚的水平位移和减小水平推力,显著提高拱整体刚度和稳定承载力; 车辐拱中的拉索可以有效限制拱脚弹簧刚度幅值的下降对车辐拱内力分布及稳定承载性能的影响; 研究成果为非落地车辐拱及拱脚支承构件的设计提供了依据。     

石拱桥拱脚裂缝形成时的静力学分析

采用空间梁单元对实际的石拱桥拱脚开裂现象进行了有限元模拟分析，随着开裂深度的变化，主拱圈中的内力进行重新分配。得出了不同开裂深度时主拱圈中的内力分布规律，对实际的各种受力状态和开裂过程中的内力进行了较精确的数值描述。当拱脚裂纹扩展时，拱脚截面上的弯矩明显减小，轴力明显增大，而其它截面上的弯矩增大，轴力也增大。截面上的内力值与开裂深度成非线性关系。这些分析数据对该类桥梁设计、施工和使用过程均具有指导意义。     

基于ABAQUS的异形钢拱桥拱脚局部应力分析

针对异形钢拱桥拱脚受力复杂,分析难度大的问题,本文基于ABAQUS对拱脚建立精细化模型。根据拱脚不同材料的特点来选用ABAQUS软件中相适应的单元进行模拟,利用Embedded、预定义场等技术实现预应力筋的模拟。分析不同工况下的试验结果可知:该方法能得到拱脚应力分布规律,结果可靠;拱脚的安全储备较高,设计合理。     

支护桩桩间土拱效应及合理桩间距分析

支护桩合理桩间距的确定对桩基支护工程安全性和经济性具有重要意义。在合理拱轴线的假定下建立了土拱力学模型,分析了土拱拱脚处的受力特征,推导建立了拱脚在极限平衡状态下土拱极限跨度表达式,在考虑土拱侧向压力的条件下,分析了土拱拱高随土层深度的演化规律,研究结果表明:土拱跨度随土体力学参数的增大而增大,随桩后水平推力的增加迅速减小,同时桩后土拱极限拱高随着土层深度的增加而减小。通过工程实例对比验证了关系式的合理性,研究结果对支护桩设计有一定参考价值。     

外倾中承式拱桥主拱钢混结合段受力分析

大跨度外倾中承式拱桥造型美观,在桥梁工程中应用广泛。由于拱肋与主梁垂直方向不在同一平面,且横向连接相对薄弱,使其受力比传统结构复杂。本文以某大跨度外倾中承式拱桥为研究对象,使用有限单元法,采用整体计算与局部精细化分析相结合的方式,以拱肋与拱脚抗压刚度比、拱肋插入拱脚百分比为参数,对外倾式拱桥钢-混结合段内最大应力进行分析。研究表明:外倾主拱使结构呈复杂空间受力状态,在钢-混结合段同时存在面内和面外弯矩;刚度和质量的突变使得钢-混结合段位容易出现应力集中现象;拱肋与拱脚抗压刚度比和拱肋插入拱脚百分比对钢-混结合段最大应力的影响呈负相关,抗压刚度比对钢拱肋内最大应力影响较明显,而拱肋插入拱脚百分比对混凝土拱脚的最大应力影响更显著。     

施工临时措施对中承式混凝土梁拱组合桥受力的影响

三跨中承式预应力混凝土连续梁拱组合桥的拱脚截面是受力控制截面,不当的构造和施工措施往往会使其出现不利的受力状态;同时中墩基础的约束作用也使纵梁预应力效应下降,并加剧拱脚的不利受力。为改善梁拱组合桥在施工和使用阶段的受力状态,使用结构分析程序建立有限元模型,对不同的构造和施工措施进行比较分析。结果表明,在施工阶段拱座和承台之间设置临时滑动槽,允许拱座在施工阶段沿纵桥向能够滑动,可以减小拱脚截面弯矩,提高纵梁预应力施加效率。最后得出上述施工临时措施可以有效改善中承式混凝土梁拱组合桥施工和使用阶段受力的结论。     

连续梁拱组合梁桥拱脚节点应力分析

结合拉萨河特大桥工程,对连续梁拱组合桥梁拱脚节点应力进行了光弹试验分析和有限元计算分析,对分析结果进行了对比,结果表明锚点、支座、拱肋与拱脚交接处及刚度突变处应力集中明显,注意加强这些部位的构造措施与配筋,并加强监控。