CFRP吊索钢管混凝土系杆拱桥模型试验研究

碳纤维筋(CFRP)具有优良的物理力学性能,可作为钢管混凝土系杆拱桥中的吊索。一种CFRP筋的树脂封装型锚具也已开发,它可调整CFRP吊索索力大小,并有可能应用于CFRP吊索钢管混凝土系杆拱桥。本文的试验研究对钢管拱桥模型及钢管混凝土拱桥模型的受力与变形性能分别进行了测试与对比分析。在系梁施加预应力过程中,对CFRP吊索拉力、系梁与钢管拱的竖向挠曲变形及应力的变化进行了测试。与钢管混凝土拱桥相比,相近荷载作用下钢管拱桥吊索拉力较大,系梁的竖向变形较大,钢拱相应截面的压应力较大,系梁裂缝宽度较大。试验结果表明CFRP吊索钢管混凝土系杆拱桥的受力与变形性能较好,为CFRP吊索在系杆拱桥中的推广应用提供了一系列试验依据。     

基于CFRP吊杆的下承式系杆拱桥结构性能研究

为解决系杆拱桥吊杆锈蚀及抗疲劳性能差的问题，提出了将CFRP材料应用于系杆拱桥吊杆的方法，通过对不同替换原则作用下系杆拱结构及吊杆构件的力学性能对比，确定了等面积原则作为材料替换的方法；利用有限元软件对比分析了不同荷载作用下CFRP吊杆与钢绞线材料间结构的静力响应，二者受力变化相差较小，CFRP材料可有效替代钢绞线作为系杆拱桥吊杆材料；并基于短吊杆效应对比分析了吊杆受力，与全桥结构替换相比，单吊杆替换对于实桥应用更为有效可行，推广了CFRP材料应用于吊杆拱桥的实际工程案例，为系杆拱桥的发展提供了新的思路。     

钢箱拱桥中CFRP吊杆受力性能试验研究

结合某钢桥工程,按照相似原理,建立了碳纤维系杆拱桥缩尺试验模型,对其在荷载下的应变以及极限荷载能进行试验研究,试验结果表明:模型实验各工况中其应变和挠度与荷载除了在杆件发生断裂或位移的情况外基本呈线性变化,说明在解决CFRP杆件锚具和杆件断裂的问题后系杆拱桥中配置CFRP吊杆是可行的。     

CFRP螺纹锚具在吊杆拱桥中应用试验研究

结合某实桥,按照相似原理,建立了碳纤维吊系杆拱桥缩尺试验模型,试验对其使用阶段两种工况受力进行模拟加载,并运用Midas/Civil有限元分析软件对其进行建模和模拟使用阶段受力,得出理论数值。拟通过实测值与理论值的对比,对其进行受力性能的分析,以此来检验CFRP螺纹锚具在吊杆拱桥中应用的可靠性。     

系杆拱桥的施工监控研究

基于系杆拱桥的结构特点和施工监控的要求对其结构进行分析和研究,介绍系杆拱桥的构造和施工监控的特点、方法,并研究系杆拱桥施工监控整体方案,分析了各种施工监控中结构分析方法的特点,并给出了系杆拱桥施工监控的内容、方法、原则及目标。     

城际铁路140 m钢箱系杆拱桥拱肋无支架拼装技术

随着我国基建的发展,桥梁建设中钢箱系杆拱桥也得到越来越多的应用和研究。钢箱系杆拱桥外型优美,技术成熟,必将在城市轨道交通中得到更加广泛的应用和发展。以穗莞深城际铁路松福路1号特大桥1-140 m钢箱系杆拱为背景,该桥最高点距地面达60余米,跨度141.3 m,为城市轨道交通中高度最高,跨度最大的系杆拱桥。桥梁左右侧为既有公路桥,施工场地受限。结合该桥特点及所处的地理环境,在该桥的拱肋拼装中采用了一种无支架拼装方案,成功完成了拱肋合龙,节约了材料及人工成本,取得了良好的经济效益及社会效益。     

国内首座CFRP索斜拉桥的研究

为推动CFRP索斜拉桥在我国的发展并积累经验,作者主持了国内首座CFRP索试验桥的设计和应用研究。在设计研究中,阐述了该桥主要部件的设计要点,采用有限元法分析其整体受力性能;结合该桥的建造,分析各种黏结型锚具的受力性能,研制一种黏结型CFRP拉索锚具,并对5组试验索进行试验研究;阐述CFRP拉索的制备工艺和安装工艺;根据施工过程仿真分析结果,提出对拉索一次性张拉到位的张拉方案,并对张拉期间的各项测试结果进行分析。通过本试验桥的研究,基本解决CFRP拉索在中等跨径斜拉桥中应用的设计和施工方面的问题。     

自锚式柔性系杆拱桥拆除工艺探讨

文章主要介绍了自锚式中承式柔性系杆拱桥拆除工艺的研究与实际应用。该施工工艺的成功实施及横梁拆除吊具的成功应用,为系杆拱桥的改扩建提供了新思路、新技术,对类似工程有借鉴意义。     

拱墩相对刚度对大跨度上承式系杆拱桥动力特性影响

常规的大跨度系杆拱桥以中承式和下承式形式为主,对于上承式系杆拱桥的受力特点和动力特性的研究相对较少。本文以福州会展岛规划2路桥为工程背景,通过有限元建模分析,研究大跨度上承式多跨系杆拱桥的动力特性和拱墩相对刚度对自振特性的影响,表明大跨度上承式多跨系杆拱桥平面内的稳定性要弱于面外的稳定性,拱肋和桥墩的相对刚度对系杆拱桥的面内抗弯刚度和扭转刚度基本没有影响。本文完善了系杆拱桥的计算理论系统和设计方法,为类似工程提供借鉴。     

预应力混凝土系杆拱桥的振动特性

以相似理论为基础分析了兰州新城黄河大桥系杆拱结构与模型桥自振频率和振型的相似关系.对新城黄河大桥系杆拱结构进行了模型动力试验,并对模型实验结果与理论计算结果及实测结果进行了对比.研究了该桥的自振特性.得出了该桥竖平面内一阶自振频率接近汽车的竖向振动频率,从而汽车过桥时容易引起该桥共振的结论.通过计算狄克曼指标解释了汽车过桥时桥上行人震感明显的现象.分析了该桥的加固效果,为预应力混凝土系杆拱桥的加固设计提供了理论依据.