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．     

钢筋混凝土刚架拱桥病害分析与加固设计

通过外观检测和静载试验分析了十堰市草店2#刚架拱桥存在的病害及形成的原因,针对这些病害,提出了更换、修复肋腋板,增加现浇层,加高拱肋截面梁、增大截面,加固横系梁、斜撑、拱腿、桥台、桥墩等加固措施。     

多因素作用下的旧拱桥主拱肋受力分析及 加固研究

以服役近20 a的某下承式系杆拱桥的病害检测为基础,研究了冲击系数、损伤折减和活载超载等因素对主拱肋受力性能的影响,采用了拱脚增大截面和拱肋关键截面黏贴钢板的方法对主拱肋进行加固。结果表明:冲击系数、损伤折减和活载超载均对拱肋受力有较大影响,其最不利于拱肋截面的安全系数相对于原荷载设计工况分别下降了22%,54%和50%,且拱肋承载力不满足要求的截面增多。通过对主拱肋的加固,拱肋承载能力均能满足设计要求,可对类似服役期拱桥加固提供参考。     

结构体系转换技术在拱桥加固中的应用

介绍了双曲拱改建成刚架拱这种结构体系转换加固拱桥的技术.对新结构体系的基本假定、计算方法和原理进行了研究,并对2种不同跨径的桥型的结构内力进行了对比.研究结果表明：刚架拱的受力性能优于双曲拱桥,且其拱上建筑轻于双曲拱,可为将双曲拱改建为刚架拱提供理论依据.     

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.     

预应力钢拱主动加固在役拱桥设计参数讨论

简述预应力折线形铰接钢拱主动加固拱桥的应用背景、加固方式和加固原理.基于有限元分析,从偏心距、弯曲能、控制截面内力等方面具体讨论各主要加固参数对加固效果的影响,分析得出铰座数量、铰座位置、预加力大小等对加固效果的影响程度和影响规律,以期为使用该法加固拱桥的工程设计提供依据.     

变截面刚架结构计算的矩阵分析方法

在分析得到变截面杆件形常数和载常数微机实现方法的基础上，由形成的变截面自由单元的单元刚度矩阵，利用直接刚度法的矩阵分析过程完成任意变截面平面刚架结构的计算。避免了手算工作的繁重劳动为变截面刚架结构更广泛的应用提供了方便。     

变面门式刚架结构的几何非线性性能研究

近年来,变截面轻型钢结构门式刚架在钢结构建筑中应用相当广泛,本文基于有限元基本理论推导了考虑剪切变形影响的变截面平面梁元的切线刚度矩阵,并编制了相应的变截面门式刚架的几何非线性分析程序,应用该程序,讨论了屋面均布菏载作用下变截面门式刚架的整体稳定性能;给出了相应的菏载一位移曲线。     

斜交拱桥病害分析与加固方案研究

本文以某斜交拱桥为研究对象,阐述其病害的一般现象,尤其是规则性裂缝。利用通用有限元软件ANSYS建模计算,对斜交拱桥进行空间受力分析,模拟结果解释了裂缝产生的的主要原因。在此基础上,提出两种加固改造方案,并进行分析对比,验证了所提方案的合理性。进一步对斜拱桥和正交拱桥等多种情况进行比较分析,所得结论对斜交拱桥的设计和加固改造有一定的技术指导作用。     

加固后轻型刚架拱桥的空间有限元动力分析方法

对采用粘贴钢板法加固既有轻型刚架拱桥的动力特性进行研究。文中先以拱桥组成构件为例对传统的有限元法的构件动力分析中性轴、中性面计算假定位置与实际位置偏差而引起结构动力特性参数计算结果的人为误差进行了比较。继而提出解决该人为误差的有效方法。把拼装成桥的整座轻型刚架拱桥按组成构件离散,对主要受力构件的动力特性及其加目后的动力特性的理论计算分析方法进行深入探讨,提出采用弹性面力来代替粘贴钢板,并把弹性面力简化为结构单元结点弹性支承的方法来考虑拱肋及粘贴钢板之间的共同作用,以此来克服传统的有限元分析法中构件中性轴、中性面计算假定位置与实际位置偏差的问题。并通过轻型刚架拱桥动力特性参数的实测来检验本文提出的改进空间有限元动力分析法的可靠性和实用性。     

拱桥加固施工中的配重设计方法

为了解决大跨径圬工拱桥加固施工阶段由于内力分布不佳等导致结构强度不足的问题,提出通过在结构上适宜位置布置施工临时配重的解决方法.分析了圬工拱的极限承载力与合力偏心距e之间的关系,研究结果表明:利用偏心距e与其限值[e0]之间的相对关系可快速、定性判断圬工拱截面承载力是否足够.通过合理调整配重荷载量值与布置位置以控制加固施工过程中截面e不超过容许值[e0]或预设值,提出了大跨径圬工拱桥加固施工配重方案设计方法.以一座2×100 m混凝土箱板拱桥加固施工中3个阶段的配重方案设计为例,检验了方法的可行性与有效性.     

崇东双曲拱桥加固技术研究

目的提出崇东双曲拱桥加固设计方案.方法通过现场调查,检测试验,有限元软件建模内力计算从而掌握桥梁结构的实际工作状态,并对该桥病害进行分析,提出了加固整治该桥的方案.即主跨、边跨拱肋拱顶腹缘粘贴碳纤维布,主跨拱肋侧缘粘钢和主拱圈拱脚附近拱背上缘2个边腹孔内现浇10 cm厚混凝土层,拱上立柱粘钢,腹拱套拱和重新进行桥面铺装等.结果加固后崇东大桥正常使用极限状态,承载能力极限状态均满足规范要求.结论经过加固以后崇东双曲拱桥,提高主拱圈及全桥承载能力,桥跨结构表现出较大的刚度和强度.其承载能力和工作性能满足加固设计的荷载标准和使用要求.     

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.     

斜靠式钢箱系杆拱桥成桥索力检测及稳定性分析

为研究斜靠式钢箱系杆拱桥(5片拱肋)的稳定性,依托引江济淮工程下承式斜靠拱桥——创新大道桥,对成桥后的斜靠拱桥进行吊杆索力检测;并建立考虑几何及材料非线性的斜靠式钢箱系杆拱桥有限元模型,借助索力检测数据分别与设计索力值和模拟值对比分析,前者评价桥梁吊杆整体张拉控制效果,后者验证斜靠拱桥模型的可靠性;进而对该斜靠式系杆拱桥的稳定性进行了研究。结果表明：实测值与设计值最大误差为3.91%,该斜靠式拱桥吊杆整体张拉控制效果较好;实测值与模拟值最大误差为0.63%,验证了模型的可靠性。其次,施工全过程拱桥结构的稳定系数满足工程要求;斜靠钢箱拱对下承式系杆拱桥稳定性提升程度为72%,斜靠式系杆拱桥的弹性稳定性能高低取决于拱肋面外失稳出现的难易程度,初始几何缺陷对斜靠式系杆拱桥的稳定承载力影响较大;斜靠拱和风撑两者协同工作能显著提高结构稳定承载力。最后给出该类系杆拱桥的设计建议,为同类工程施工和设计提供参考。     

浅析"宜宾市小南门金沙江大桥"桥塌原因与修缮方案

宜宾市小南门金沙江大桥是一座主桥为中承式劲性钢骨钢筋砼结构拱桥,该桥结构新颖、美观,是连接宜宾新老市区的交通咽喉,过桥的人流量与车流量的快速增长加大了吊杆的疲劳破坏,吊杆的锈蚀降低其承载能力,从而导致了吊杆断裂引起桥塌.通过对塌桥事故原因的分析,认为修缮方案应为更换吊杆,增加纵梁,减少"飘浮式"体系对该桥带来的影响.     

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.     

刚构连续弯板桥空间有限元分析

随着高等级公路的兴建和城市建设的进一步发展,平面曲线桥梁应运而生,刚构连续弯板桥成为有力竞争桥型之一．为了研究刚构连续弯板桥的空间受力特性,本文结合一实例刚构连续弯板桥,针对平面软件分析弯桥的不足,首先利用通用有限元软件ANSYS进行整体建模分析,整体分析中不考虑普通钢筋的建模,接着用专业软件桥梁博士对截面进行计算复核．从实际运营情况看,复核结果是合理的．     

公路拱桥承载能力评定的探讨

本文对现有的拱桥承载能力进行综合评定，以此来确定拱桥的承载能力。     

双箱型空腹圆弧钢拱平面内稳定性分析

为研究新型双箱型空腹圆弧钢拱的平面内稳定特性,采用理论推导与有限元数值模拟相结合的方法,研究其平面内弹性屈曲及弹塑性稳定承载力,分析剪力对拱截面破坏模式的影响,并建立了平面内稳定承载力的设计方法。首先,根据拱截面的剪力分布情况,研究了双箱型空腹圆弧钢拱截面整体剪切变形及弦腹杆剪切变形对平面内弹性屈曲的影响;推导出了考虑双剪切变形影响时,双箱型空腹圆弧钢拱的纯压弹性屈曲荷载公式。然后,参考轴心受压柱设计原理,引入稳定系数及正则化长细比,绘制了纯压状态下的稳定曲线。最后,分析了在几种常见荷载工况下,双箱型空腹圆弧钢拱整体破坏模式的稳定承载力设计公式。本文分析的拱结构新颖,所提弹性屈曲荷载公式计算结果与有限元分析结果十分吻合,同时采用轴力与弯矩的二项式验算了整体稳定承载能力。研究结果可供日后科研和实际工程设计参考,具有一定的现实意义。