设计参数对钢管混凝土系杆拱桥力学性能的影响分析

以中承式钢管混凝土系杆拱桥为计算实例,采用通用软件ANSYS建立了拱桥的有限元计算模型,通过改变其主要设计参数,对该类桥梁在恒载作用下的受力情况进行了对比分析,得出了不同矢跨比、拱轴系数、主拱拱肋含钢率等设计参数对拱桥各控制截面内力、应力、位移变化的影响规律.研究结果表明:改变矢跨比和拱轴系数对系杆拱桥在恒载作用下的内力有较大的影响,且对恒载作用下全截面弯矩的影响比对轴力的影响更为显著;改变钢管的壁厚对于主拱肋各控制截面的轴力、弯矩及应力影响不大.该计算结果可为优化同类桥型的设计提供参考.     

系杆拱桥设计参数讨论

为了明确系杆拱桥的受力特点,本文选取包括拱轴线矢跨比、梁拱刚度比两个参数进行研究,分析其对结构力学性能的影响规律。由分析可知:当梁拱刚度比在30~85之间变化时,拱肋内力值随梁拱刚度的增大而减小的幅度较大;但当梁拱刚度比在90~105之间变化时,拱肋内力值随梁拱刚度的增大而减小的程度变得相对较平缓。对于圆弧形拱肋,当梁拱刚度比较小时,此值取为0.24~0.29较为合理。     

中承式钢筋混凝土拱桥结构动力特性研究

利用有限元通用软件ANSYS,对一座中承式钢筋混凝土拱桥进行了结构动力特性的数值模拟分析,求出了自振频率、振型等动力参数,对其模态特征进行了描述,并通过变换拱桥的主要结构参数对比分析了它们对结构动力特性的影响.计算结果表明,自振频率随矢跨比的减小略有提高;横撑有助于增强拱肋的横向刚度,减小拱肋面外振动,提高抗风稳定性;各振型的自振频率值随拱肋刚度的提高近似成线性增大,可以通过改变拱肋刚度来调整其自振特性.这些研究结果可以为同类桥梁的抗震设计提供参考.     

矢跨比对加劲球壳弹性屈曲性能的影响

加劲球壳的承载力取决于整体稳定性。由于加劲球壳属于各向异性壳,影响其屈曲性能的因素较多,至今没有统一的方法获取其整体失稳时的临界荷载。矢跨比是球壳结构屈曲性能分析中的关键因素之一,文中针对矢跨比对加劲球壳弹性屈曲性能的影响进行分析。先利用ABAQUS软件对球面薄壳进行屈曲分析,验证有限元分析的可靠性;再建立跨度恒定矢高变化的加劲球壳的有限元缩尺模型,分析弹性屈曲临界荷载与矢跨比之间的关系。研究结果表明,当环向与经向加劲肋间距比值在2.55-3.65范围内,屈曲临界荷载与矢跨比呈正相关关系。有效地增大矢跨比有利于提高其整体稳定性。     

斜靠式钢管混凝土异形拱桥非线性稳定分析

斜靠式拱桥是在无风撑拱桥基础上发展起来的一种新型拱桥结构型式.针对此类钢管混凝土异形拱桥的特点对其非线性稳定求解机理和方法进行了分析介绍,以一座拟建的大跨径斜靠式拱桥为例,采用通用程序ANSYS建立该桥的空间有限元计算模型,分工况对其成桥状态进行了线弹性、几何非线性和双重非线性稳定分析计算.同时分析了其主要结构参数(矢跨比、斜拱倾角、横撑数量及位置)对非线性稳定性的影响.计算分析发现:斜靠式拱桥的失稳形式一般表现为面外拱肋侧倾失稳;几何非线性对斜靠式拱桥稳定极限承载力影响较小,要准确的分析其稳定极限承载力必须采用双重非线性的分析方法;横向静风和桥上荷载分布对结构稳定有一定影响而对结构变形影响显著;结构稳定性与矢跨比和斜拱倾角增加均成正比,靠近拱脚和L/4处横撑对结构稳定性影响较大.     

不同轴压比与剪跨比的RC异形柱抗爆分析

轴压比和剪跨比是结构设计中的重要的控制参数,选择合适的轴压比与剪跨比是改善结构抗震性能的有效措施.文章基于数值分析方法,采用仿真分析软件LS-DYNA对不同轴压比和剪跨比的钢筋混凝土(RC)异形柱进行抗爆分析,并根据现实生活中遭受爆炸后RC柱的破坏形态改进了柱的计算模型,研究不同轴压比和剪跨比异形柱在爆炸荷载作用下的破...     

CFG桩复合地基褥垫层的设计与施工

CFG桩复合地基在高层建筑中的应用越来越广,而褥垫层在复合地基中又起着至关重要的作用,论文从褥垫层的作用出发,探讨了在褥垫层的设计、施工方面应注意的问题,并提出了解决的对策。     

汉阳陵帝陵外藏坑预应力混凝土梁设计分析

以汉阳陵帝陵外藏坑展示厅工程为背景,结合国内大量研究资料及以往工程经验,给出了预应力混凝土T型截面梁的正截面承载力改进计算方法,通过对不同高跨比预应力混凝土梁的计算结果分析比较,表明该改进计算方法具有精度高,应用方便等优势,可运用于对计算精度要求较高的大荷载低高跨比预应力混凝土梁的工程设计,也可供类似工程借鉴参考.     

粘结型锚栓群锚弯剪受力计算方法与设计建议

粘结型锚栓是土木工程领域应用广泛的后锚固连接件,其具有代表性的使用情况为多个锚栓处于弯剪复合受力状态。在对比分析当前理论成果基础上,设计时可采用椭圆型拉剪计算公式并假定所有锚栓均参与受剪,将群锚弯剪受力问题转化为受拉最大那排锚栓的拉剪承载力计算。为保证连接安全并充分发挥锚栓强度,后锚固连接应控制为锚栓钢材破坏。为实现该目标,设计时可将剪跨比作为控制参数,通过公式推导和研究数据分析,在满足相关锚固要求前提下,当剪跨比大于0.6时可初步判断为锚栓钢材破坏,最后给出了后锚固群锚连接的设计建议和构造措施,以供工程应用参考。     

美国ASCE施工设计荷载规范的理念与启示

为对施工阶段的未完整结构进行设计和分析,保证施工安全,应明确施工过程中结构可能受到的各类外部作用(荷载)及其效应.通过介绍美国ASCE施工设计荷载规范在施工阶段的荷载种类、设计值及荷载组合等内容,着重分析了其施工荷载及荷载系数的取用方法,施工荷载与恒载、活载、环境荷载及侧向土压力组合方法等,对比分析了中国现行标准的相关内容.建议应吸收ASCE施工规范理念,充分考察施工阶段荷载的不确定性,引入施工荷载取值、荷载分项系数建议值,编制自成体系的中国施工荷载标准.     

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     

拱架现浇拱圈混凝土拱桥的合理施工程序与方法

针对目前确定拱架现浇拱圈混凝土浇筑顺序主要考虑拱架变形而未考虑结构应力的现状,以贵州甘河沟大桥主桥为工程背景,结合其原施工方案初步确定了分环分段位置,利用MIDAS软件对拱架现浇拱圈混凝土的施工全过程进行仿真分析,综合考虑拱架变形和结构应力,通过多方案计算对比确定了合理的最优浇筑方案：第1环混凝土浇筑顺序为先拱脚段再拱顶段最后中间段;第2环混凝土浇筑顺序为先拱顶段再拱脚段最后中间段;第3环混凝土拱顶、拱脚和中间段均再细分成2部分,浇筑顺序为先依次施工拱顶段、中间段和拱脚段第1部分,而后再依次施工拱顶段、拱脚段和中间段第2部分;拱上建筑浇筑顺序为从拱顶向拱脚依次施工。拱架变形和结构应力的实测值与理论值总体上吻合较好,表明该程序与方法合理可靠。     

大跨度上承式拱桥施工监控技术

大跨度上承式拱桥的结构复杂,施工难度大,为保证桥梁施工安全,必须制定合理的施工监控方案.以大同市御河桥为研究对象,选择了7个应力监测断面和56个应变监测点模拟进行桥梁应力及应变的监测,并用有限元理论,模拟了该桥在10个特定工况条件下的受力及变形,分析显示模拟结果与实际情况较为接近.结果表明,御河大桥的监测断面及监测点选择合理,模拟方法合适,御河大桥的监测方案可为其他相似形式桥梁的施工监测提供借鉴.     

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。     

灰色理论在钢管混凝土拱桥施工控制中的应用

将灰色系统理论首次应用于大跨度钢管混凝土拱桥钢管拱肋吊装施工时扣索索力的预测中,通过采用已张拉扣索索力实测值与计算值的比值作为原始数据来建立灰色预测系统,使用GM(1,1)模型求解参数向量及原始序列的拟合序列,根据均方差比值和小误差概率评定模型精度,从而给出后一节段的扣索索力预测值.结合一座大跨度钢管混凝土拱桥的施工实际,介绍了该系统的基本原理和具体实施步骤,计算结果表明该方法满足工程要求,可供同类型工程参考.     

钢管混凝土拱连续梁桥吊杆二次张拉索力优化

以某连续梁拱桥为工程背景,利用影响矩阵法,求出吊杆二次张拉调值向量,对二次张拉施工过程进行优化。提出的优化方案经过Midas软件模拟计算,证明该优化方案简单有效。分析成果可为今后系杆拱桥吊杆二次张拉施工控制方面提供参考。     

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.     

空腹式双曲拱桥有限元分析与试验研究

按照G107国道上某典型的现役两跨空腹式双曲拱桥的结构受力特征,采用空间实体单元模型,利用An-sys软件及其接口程序,对该桥进行全面分析,研究其结构特点发现结构病害部位和形式与有限元分析十分一致.在分析的基础上,尝试为该双曲拱桥结构静载试验提供试验测点的布点方案,提出新的加载方案,给出部分试验结果,有限元与试验结果吻合得很好,得到一些有益的结论.     

中承式钢管混凝土拱桥吊杆更换施工监测

介绍了中承式钢管为劲性骨架混凝土拱桥吊杆更换过程中的施工监测,并探讨控制的目的、方法、监控影响因素及效果.通过对各个主要截面应力应变分析及吊杆更换过程及前后各吊杆处的相对高差的监测,并考虑温度效应对桥面线形的影响,确保主桥拱结构在吊杆更换施工过程中的安全可靠;其研究结果对桥梁吊杆更换监控及施工提供一定的参考。     

高速铁路大跨度混凝土拱桥变形监测与分析

高速铁路设计时速快,变形控制要求高。由于结构的受力特点和混凝土材料的特性,混凝土拱桥在运营过程中会出现下挠变形,直接影响轨道线形和行车安全。为保障沪昆客运专线北盘江大桥的行车安全性和舒适性,通过对其建立自动化变形观测系统,分析其变形和温度数据的变化规律,结合拟合分析方法,确定温度和变形的影响系数,研究实测数据中徐变和温度效应的提取方法。结果表明:与同期人工观测数据相比,本系统的观测精度和有效性满足要求;桥面线形受温度变化影响较敏感,在低温时,不均匀沉降差值大,桥面线形相对不平顺,随着温度升高,沉降差值减小,桥面线形逐渐趋于平顺;通过建立的拟合计算徐变分析方法得到其相对徐变变形,与规范理论值相差约6%,满足工程要求。