大跨度钢桁拱桥的极限承载力分析

钢桁拱桥是以承压为主的结构体系,随着跨径的不断增大,其非线性效应会变得十分突出,因此研究其极限承载力并对其安全性进行准确评估就变得尤为重要。本文以主跨436m的中承式钢桁拱桥新蕉门大桥为例,运用大型有限元软件ANSYS详细分析了该桥的极限承载力,并探讨了不同荷载分布方式对其极限承载力的影响。结果表明以分支点稳定理论为基础的线弹性分析大大高估了桥梁的安全系数;与几何非线性分析结果相比较,材料非线性对此桥极限承载能力的影响较大;不同的荷载分布方式对此桥的极限承载力影响较小。     

套拱法加固圬工拱桥

引言采用适当的加固技术措施,对恢复和提高旧桥的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,满足现代化交通运输的需要,是切实可行的。这样不仅节省大量投资,收到良好的社会经济效益;而且可以消除交通安全隐患,     

大跨度钢管混凝土拱桥主拱的极限承载力分析

介绍了同时考虑材料非线性和几何非线性的钢管混凝土拱桥稳定性分析方法,采用该方法对巫峡长江大桥的极限承载力进行了分析。研究了恒载作用下主拱的破坏路径,并讨论了不同的布载方式与风荷载对于结构极限承载力的影响。     

脱粘对单圆管钢管混凝土拱桥极限承载力的影响

为了解单圆管钢管混凝土拱桥脱粘后受力模式改变带来的受力性能变化,采用有限元方法计算了脱粘对单圆管钢管混凝土拱桥面内极限承载力的影响,基于完全脱粘计算假定,构造了钢管与混凝土之间的连接单元,编制了考虑几何、材料双重非线性的面内极限承载力计算程序,并对无初应力和成桥状态下4种荷载作用方式的面内极限承载力进行计算分析.结果表明:完全脱粘使跨中集中力、L/4集中力和半跨均布荷载作用下的面内极限承载力变化不明显;而使全跨均布荷载作用下的面内极限承载力降低较大.对于单圆管钢管混凝土拱桥,在全跨均布荷载作用下,完全脱粘使得面内极限承载力下降可达10%左右.     

不加固条件下圬工拱桥临时通行重载方法

为了解决圬工拱桥特别是大跨圬工拱桥临时通行重型、特重型车辆的问题,提出了不须加固结构仅需动态、合理地布置附加荷载的通行方法——平衡加载法.首先,分析了圬工拱结构的承载力与压力线和拱轴线之间偏离的关系,论证了在拱上合理布置荷载以使两线偏离尽量缩小前提下拱圈能够承担质量远超其设计荷载的重载的观点.其次,在深入分析偏心受压圬工构件的极限承载力计算方法的基础上,以截面合力偏心距e作为快速、定性判断承载力是否足够的关键参数.以偏心距e作为控制参数,提出在不经加固的圬工拱桥上动态地设计附加荷载的运动路径以配合重载通行的方法和流程、重要技术手段.以总质量为400 t的重载临时通过一座净跨径130 m的混凝土箱板拱桥为例,展示、检验了该方法.理论研究与实践结果表明:平衡加载法能够在不进行结构加固条件下有效解决圬工拱桥临时通行重载的问题.     

钢筋混凝土拱桥的极限承载力

本文针对大跨度钢筋混凝土拱桥结构在变形、失稳破坏期间产生的几何非线性和材料非线性的特性，采用有限变形理论和混凝土的本构关系，对钢筋混凝土拱桥进行了极限承载力分析，并以钢筋混凝土拱的模型试验结果验证了理论分析结果．     

拱桥的病害机理与加固

圬工拱桥、双曲拱桥和肋拱桥是常见的几种拱桥.圬工拱桥最常见的病害是拱圈裂缝,其产生原因主要有拱圈破坏、拱上侧墙鼓胀破坏以及石料或混凝土表面风化或腐蚀等.双曲拱桥的常见病害及原因主要有墩台位移引起破坏、拱肋强度不足而引起承载能力降低、横向联系不足而引起失稳等.肋拱桥病害主要有桥面横向裂缝、桥面板跨中下缘开裂、纵梁下缘开裂等.     

砂土中浅埋竖向锚定板极限承载力

研究砂土中浅埋竖向锚定板的极限承载力.采用粒子图像测速法(particle image velocimetry,PIV)开展模型试验研究,得到砂土中竖向锚定板在水平拉拔过程中的土体变形和破坏机理.采用有限元极限分析给出不同土体参数和埋深比时砂土中浅埋竖向锚定板承载力上下限解.基于观测到的土体破坏形式,依据极限平衡理论构...     

钢管混凝土拱桥弹塑性极限承载力分析的截面内力塑性系数法

结合钢管混凝土的本构关系模型，基于修正的拉格朗日列式单元增量平衡方程，采用单元节，色截面内力塑性系数法建立了钢管混凝土空间拱单元弹塑性刚度矩阵，按当前刚度参数法对材料非线性与几何非线性进行分析，研究了钢管混凝土拱桥空间弹塑性稳定权限承载力非线性分析方法；采用初始内力法考虑阶段间体系转换及弹性内力的传递，计算分析了益阳资江三桥主孔钢管拱桥施工阶段及成桥使用阶段空间弹塑性稳定极限承载力，探讨了仅考虑几何非线性稳定安全系数与弹塑性稳定安全系数之间的区别．研究结果表明：几组钢管混凝土轴心受压构件和偏心受压构件弹塑性稳定极限承载力与试验结果较接近，验证了本文方法与程序正确、可靠；对于钢管混凝土拱桥，弹塑性稳定极限承载力比仅考虑几何非线性的弹性失稳临界力要小，必须考虑弹塑性对稳定安全系数的影响．     

基于ANSYS的脱空钢管混凝土拱桥极限承载力分析

钢管混凝土拱桥中拱肋脱空问题比较普遍,本文对一实例钢管混凝土拱桥进行全桥有限元分析,对主要受力构件拱肋考虑了材料非线性和几何非线性。在恒载情况下,对不同空洞比率下动力稳定性进行了分析;在考虑半幅布载和全桥布载情况下,对不同空洞比率下桥梁的极限承载力进行了分析。分别将计算结果与没有空洞的桥梁进行对比,得出一些结论,对脱空钢管混凝土拱桥的评价和加固有一定借鉴作用。     

砖石拱桥加固方法探讨

通过对几座砖石拱桥的加固实例分析,阐述了对小跨度砖石拱桥进行加固的几种经济实用的方法.对原拱圈下增设拱圈加固法、原拱上增设钢筋混凝土拱圈加固法、钢杆件拉结法、钢板箍与螺栓锚固法等方法的施工工艺流程、适用范围、注意事项作了探讨.     

刚架拱桥及桁架拱桥的设计与受力特征分析

介绍了刚架拱桥及桁架拱桥在阜阳市的应用及其型式、构造、设计和受力特征分析     

多跨系杆拱桥极限承载力影响因素

为求得多跨系杆拱桥的稳定系数和安全储备,建立了多跨系杆拱桥的空间有限元模型.通过特征值屈曲分析,得到了成桥状态各工况的稳定系数,并分析了横撑刚度和数量对稳定系数的影响.考虑材料非线性和几何非线性的极限承载力分析,得到了成桥状态的活载稳定系数和恒载稳定系数,并分析了风荷载、温度作用、荷载布置和初始缺陷对稳定系数的影响.分析结果表明,特征值屈曲分析可以提供结构极限承载力的合理估计,横撑刚度对结构稳定系数的影响较横撑数量的影响要大;极限承载力分析过程中主拱四分点部位和跨中部位首先进入塑性状态,静风荷载对结构稳定系数的影响较温度作用和初始缺陷的影响要大.     

山区大跨度钢桁梁斜拉桥极限承载力分析

山区大跨度斜拉桥结构组成复杂,在活载作用下整体结构的静力行为呈现明显的非线性,结构稳定问题突出,为此,以主跨为930 m在建的云南山区大跨度钢桁梁斜拉桥为背景,基于极值点失稳理论,考虑结构几何与材料双重非线性,进行稳定极限承载力分析,研究大桥在活载作用下的非线性行为和失效机制。鉴于山区风存在明显的“峡谷效应”,桥梁在施工中易受风荷载的影响,进行了最大悬臂施工状态的静风荷载的极限承载力分析。结果表明：几何非线性效应对结构性能的影响较材料非线性要小,大跨度斜拉桥整体的极限承载力由斜拉索的材料破坏控制;随着活荷载的增加,主梁弹塑性区逐渐发展,先后出现了受拉、受压塑性区,形成了4条屈服路径;在结构最大悬臂施工状态下,计算获得的桥梁横向静力极限承载力远大于十二级风速时对应的静风荷载。     

大跨中承式钢管混凝土拱桥极限承载能力

分析了大跨中承式钢管混凝土拱桥在设计荷载工况作用下的静力失稳全过程,对其受力特性及破坏机理进行了探讨,并对桥面系非保向力作用对结构稳定性的贡献进行了讨论。结合ANSYS软件的分析功能,对一360 m跨的中承式钢管混凝土拱桥进行了荷载工况-恒载+全跨双向汽车荷载+全跨双向人群荷载+风荷载-作用下的极限承载能力分析,通过内力、变形等指标描述了算例的静力失稳全过程。分析结果表明,结构达极限荷载时发生的面外失稳破坏属于典型的极值点失稳问题,在此过程中,桥面系对拱肋的非保向力作用对结构面内、外刚度均有贡献,且在拱肋弹性受力阶段贡献更大。     

拱桥吊杆的常见病害分析

重点分析了拱桥吊杆的常见病害类型如：锚头部位病害、护套病害、吊杆索体病害,其中索体的钢丝锈蚀是降低吊杆承载能力和使用寿命的直接原因。在分析各种病害成因的基础上提出了改善措施来减小吊杆的病害。     

混凝土小砌块配筋砌体抗压性能的试验研究

通过22个混凝土小砌块灌芯砌体试件及其3个配筋砌体墙片的抗压试验，研究了作为配筋砌体结构基本性能的混凝土小砌块灌芯砌体抗压破坏特征和抗压强度，并在此基础上对配筋砌体的破坏特征和轴心抗压承载力进行了研究，分别提出了混凝土小砌块灌芯砌体抗压强度和配筋砌体墙片轴心抗压承载力计算公式，并进行了试验值和公式计算值的对比分析。     

有初始几何缺陷混凝土系杆拱桥极限承载力分析

分别采用线弹性分析方法、几何非线性分析方法、材料非线性分析方法及双重非线性(几何非线性和材料非线性)四种不同分析方法对某系杆拱桥进行极限承载力分析.通过比较四种方法的分析结果,研究非线性对于分析结果的影响.采用考虑双重非线性的分析方法对存在初始缺陷的系杆拱桥进行极限承载力分析.结果表明:此类拱桥应以双重非线性分析方法进行极限承载力分析计算;面内初始几何缺陷对极限承载力的影响要比面外初始几何缺陷的影响大;面外初始几何缺陷对于系杆拱桥极限承载力不会产生较大影响;我国规范所给拱肋施工允许偏差可适当放宽,同时对于轴线横向偏位的允许范围应该大于竖向偏位的允许范围.     

钢筋混凝土双曲拱桥静载试验研究

桥梁静载试验是研究桥梁静力特性的有效手段。通过静载试验对某双曲拱桥进行承载力分析,记录应变及挠度,以便了解桥梁结构的实际工作性能。试验和理论计算表明：该桥在静载作用下桥梁控制截面的应力和变形满足设计荷载的安全承载要求。