钢拱肋异型拱桥设计与研究

介绍某异型拱桥的结构特点和设计构造,结合有限元的计算方法,分析拱桥的成桥阶段和运营阶段的受力特点,采用第一类弹性稳定的分析方法,对成桥状态拱肋的风撑数量进行稳定性能的参数分析。结果表明:由于异型拱桥的非对称性,结构受力也呈非对称性,拱肋应力呈S形分布;对于刚拱刚梁的结构体系,桥面系刚度较大,拱桥不设置风撑是完全可行和安全的,且失稳模态主要表现为拱肋面外失稳。     

钢拱稳定理论的概述

介绍了钢拱的失稳分类及特点,以及钢拱结构稳定问题理论的发展,阐述了钢拱结构极限承载力研究现状以及稳定问题的计算方法,分析了拱桥极限承载力研究中存在的问题,并指出了目前研究拱结构稳定理论的发展方向。     

大跨度两铰钢拱桥面内稳定分析

几何非线性及稳定问题是大跨度钢拱桥设计中的重要课题之一。本文应用弹塑性大变形计算方法 ,通过对两座大跨度两铰钢拱桥的面内非线性分析 ,讨论了结构稳定计算中加载方法的影响以及材料屈服与结构失稳间的关系 ,结果表明 ,加载顺序对承载力计算结果的影响十分小 ,按 μ (恒载 +活载 )比例加载法推定的极限荷载与再现结构初始状态的逐次加载法所得到的结果基本一致 ;加劲梁的早期屈服增加拱肋的负担 ,对钢拱桥的失稳具有显著的影响 ;用初始屈服荷载可以比较精确地推定两铰钢拱桥的极限承载能力     

异型交叉拱桥的设计与分析

介绍了异形拱桥的外形与结构特点,并以某跨越桃江的(100+100) m异形交叉拱桥为例,阐述了其结构设计,然后结合有限元计算方法,进行了拱桥运营阶段的静力计算,分析了其前6阶的自振振型,采用第一类弹性稳定的分析方法进行了稳定性分析。结果表明,对于拱梁组合的结构体系,由于桥面系较拱肋刚度大许多,拱肋的面外振动先于主梁竖向弯曲出现,且失稳模态主要表现为拱肋面外失稳。     

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。     

中承式钢管混凝土拱桥空间稳定性分析

利用大型通用有限元程序建立了中承式钢管混凝土拱桥的三维空间有限元模型,计算了桥梁结构的稳定安全系数,对桥梁的失稳特征进行了分析,计算结果可为该桥的施工以及运营阶段的健康检测和维护提供参考。     

江海大桥三肋钢管混凝土系杆拱桥稳定特性分析

结合申张线金港段江海大桥工程实例,采用有限元法建立三肋钢管混凝土系杆拱桥模型。通过计算模型进行结构屈曲分析,得出失稳模态以及稳定安全系数,再计算出拱桥部分构造参数对结构体系稳定的影响。     

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。     

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。     

拱结构稳定理论的发展

介绍了拱结构稳定问题的理论，阐述了拱桥极限承载力研究现状，分析了拱桥极限承载力研究中存在的问题，指出了目前研究拱结构稳定理论的发展方向。     

大跨度拱桥弹性动力失稳的简化计算

基于Liapunov动力稳定性意义,针对拱结构弹性失稳的特点,研究改进了需对结构整个振动时间历程进行特征值抽取的动态特征值法,通过引入静力稳定系数以及结合关键构件的线性时程计算结果,提出简化的计算方法确定拱桥的动力失稳临界荷载,并以一座实际大跨度拱桥为例进行计算验证,结果表明：该简化方法具有概念清晰,计算快速、准确的特点,可以为大跨度拱桥的动力稳定性能研究提供更为有效的研究手段,同时也适用于其他存在稳定问题的土木工程结构。     

钢管混凝土系杆拱桥稳定性的影响因素

在目前的拱桥稳定理论指导下,建立了98m太子河钢管混凝土系杆拱桥的空间有限元模型。以大量计算结果为依据研究其稳定影响因素,研究拱肋内倾角、系杆刚度系数、吊杆刚度系数以及矢跨比对该桥的稳定性的影响。结果表明:该结构的失稳主要表现在拱肋的面外失稳,弹性稳定满足要求。     

软土地区深基坑工程存在的变形与稳定问题及其控制——基坑施工全过程的稳定问题

对基坑施工全过程可能产生的稳定问题进行了分析,指出了复杂深基坑的稳定问题复杂性。根据基坑失稳的直接引发因素划分为基坑支护结构施工引发的稳定问题、坑内外土体形成滑动面引发的稳定问题、竖向支挡结构(排桩、地下连续墙等)破坏引发的基坑稳定问题、水平支撑(锚杆)系统破坏引起的基坑稳定问题、水平支撑的竖向支承系统(立柱)破坏引发的稳定问题和地下水引发的稳定问题6类,对其失稳机理、危害、治理措施进行了分析。最后,提出了基坑支护结构体系的冗余度设计概念和分类。     

拱桥的稳定性研究

阐述了结构稳定的概念、特点和常用求解方法,对日益增多的拱桥稳定性问题进行了研究,并从纵向和横向两方面详细介绍了拱桥稳定性验算,为解决拱桥结构稳定方面具有一定的理论指导意义.     

钢桁梁柔性拱桥稳定性分析

以广东省某钢桁梁柔性拱桥为例,基于拱桥稳定分析理论,采用有限元分析方法,研究了杆件刚度、桥面横向连系刚度、拱肋刚度,拱肋横撑形式、宽跨比等参数对拱桥稳定性的影响。研究结果表明:钢桁梁柔性拱桥的稳定性能较好,主要有以面外失稳为主,斜杆刚度变化对结构拱肋面外反对称失稳和拱肋侧倾失稳的影响最明显,结构的拱肋刚度变化对结构拱脚失稳的影响最明显;"K"形横撑较"X"形横撑及"一"字形横撑而言对提高拱肋横向稳定性有较好的作用,宽跨比对结构稳定性影响较大,选择适当的宽跨比对结构的稳定性有着重要的作用。     

类土质边坡临时支护结构对边坡稳定影响分析

类土质边坡稳定性受支护结构的影响大,其失稳模式主要受软岩结构面控制.依托宁马高速油坊桥互通边坡防护工程,对挡墙开挖处临时支护结构对边坡稳定性影响进行分析,同时结合数值模拟结果,对失稳滑动面特征进行评价.结果 表明:临时支护结构能够显著增大边坡安全稳定系数,且对于条件较好的边坡,临时锚杆结构可以重复使用.边坡失稳滑动面的...     

带中吊杆下承式系杆拱桥稳定性研究

带中吊杆的下承式系杆拱桥存在着稳定方面的脆弱性。对京津二通道某带中吊杆下承式系杆拱桥进行了成桥状态稳定性分析。介绍了恒载和活载作用下的第一类稳定分析和第二类稳定分析,并进行了对比。通过分析说明,在实际工程中,材料非线性和几何非线性等非线性因素的影响是很大的。由此得出该类型桥梁稳定问题主要体现在横撑和拱肋上的结论,具有参考意义。     

大跨度V形拱钢拱桥稳定性分析

V形拱桥造型美观,结构体系新颖,随着其跨度增大,拱肋建筑高度增高,稳定问题突出,对其稳定性进行分析具有重要意义。以现有理论为基础,主跨115 m的V形拱桥为背景,采用Midas civil有限元软件建立模型,对该桥成桥状态的结构稳定性进行了分析。结果表明,该桥的整体失稳主要表现为拱肋面外失稳;拉索位于拱肋上的着力点和横撑加装位置宜设置在拱顶靠近两拱肋相交侧。     

小议钢结构的稳定设计

如何防止失稳和利用屈曲后强度,是钢结构稳定设计的主要内容,它既涉及到稳定计算,也涉及到构造处理和结构布置方案。掌握钢结构稳定设计的特点有助于处理更多钢结构的稳定问题。     

考虑几何非线性三铰静定刚架的稳定计算

由于叠加原理不适用于二阶分析,考虑到稳定问题的几何非线性——内力和变形关系,结构稳定的计算应采用整体观点;基于此作者介绍了在小变形范围内将整体观点应用于稳定问题的方法。并且以三铰静定钢架为例,采用整体的观点求出了作用在横梁上不同位置时最大失稳荷载,即结构整体失去稳定的最大荷载,并求出了结构的最大失稳荷载和作用点位置的关系,说明了稳定是构件整体的问题。