湛河斜靠式拱桥静力性能分析

101 m,满足桥梁设计规范正常使用极限状态下的变形要求.     

地震作用下斜靠式拱桥的动力稳定性

以某钢管混凝土斜靠式拱桥为研究对象,基于Lyapunov运动稳定性原理,给出斜靠式拱桥的动力稳定性判断准则.通过地震时程响应和屈曲分析,绘制斜靠式拱桥在顺桥向、横桥向及竖向地震激励下的动力特征值时程曲线,描述斜靠式拱桥的动力失稳模态,揭示地震输入方向及稳定拱肋倾角对斜靠式拱桥动力稳定性的影响规律.研究表明,地震荷载作用下斜靠式拱桥动力稳定性的最不利激励方向为竖向;随着稳定拱肋倾角的增大,斜靠式拱桥的侧向刚度显著提高,动力稳定系数基本呈增大趋势.     

某市斜靠式提篮拱桥设计特点

斜靠式混凝土系杆拱桥的承重结构采用两根主拱肋与两根稳定拱肋,在车行道两侧主拱肋与稳定拱肋面对面斜靠在一起,如此布置,两主拱肋间取消了风撑,消除了行车压抑感,并且具有独特的横向稳定性和美观等特点,主拱肋和系梁在端横梁处连成整体,主拱肋和稳定拱肋的所有吊杆通过桥面系的中横梁把拱肋和桥面连接在一起,下部结构采用桩基．拱肋的跨度大、空间结构复杂,且采用现场浇注,要求施工时必须加强施工中的监控工作．     

某市斜靠式提篮拱桥设计特点

斜靠式混凝土系杆拱桥的承重结构采用两根主拱肋与两根稳定拱肋,在车行道两侧主拱肋与稳定拱肋面对面斜靠在一起,如此布置,两主拱肋间取消了风撑,消除了行车压抑感,并且具有独特的横向稳定性和美观等特点.主拱肋和系梁在端横梁处连成整体,主拱肋和稳定拱肋的所有吊杆通过桥面系的中横梁把拱肋和桥面连接在一起,下部结构采用桩基.拱肋的跨度大、空间结构复杂,且采用现场浇注,要求施工时必须加强施工中的监控工作.     

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.     

斜靠式拱桥施工阶段静力性能分析

采用空间有限元方法建立平顶山市城东河路湛河斜靠式拱桥施工阶段受力分析的空间有限元计算模型,通过对拱肋的浇筑以及拱架卸架过程中的内力和位移、吊杆张拉顺序的计算,给出了各施工阶段桥梁构件应力和位移、吊杆索力等随施工阶段变化的规律:拱肋主要承受压力,弯矩较小;由于系杆梁预应力的作用,系杆梁全跨受压;吊杆索力分布比较均匀,对桥面系的线形控制作用比较明显;各混凝土构件总体处于受压状态,桥梁设计最大压应力小于材料容许应力,具有较大安全储备,桥梁的变形均在设计规范规定范围之内,表明该桥梁施工方案合理.计算结果已为该桥的施工监控提供参考.     

最小弯曲能量法确定系杆拱桥成桥索力

斜拉桥和系杆拱桥都基于三元构件,所以在结构分析中有一些通用的方法,尤其在成桥索力的确定问题上.基于斜拉桥成桥状态确定的思路和方法,以最小弯曲能量法确定系杆拱桥的成桥索力,并分析确定其合理性,为后续进一步优化及确定施工阶段吊杆索力提供可靠依据.     

下承式钢箱系杆拱桥局部结构有限元分析

吊杆与钢箱拱肋锚固连接处是下承式钢箱系杆拱桥受力的关键部位.针对正在设计中的重庆市江津区滨州路工程的下承式钢箱系杆拱桥,采用大型通用有限元软件ANSYS,对其吊杆锚固结构进行局部受力分析,并对分析结果进行了对比和综合评价,结合分析提出了一些观点.     

多跨连续斜靠式异型拱桥的设计与稳定分析

斜靠式异型拱桥是一种新型的、特点鲜明的空间组合结构体系，以韩江北桥为例，介绍了多跨连续斜靠式异型拱桥桥型的设计与布置，分析了桥梁结构的体系特点，通过平面和空间的静力计算，表明全桥结构设计受力合理，拱截面、吊杆、系杆、V撑箱梁混凝土应力储备适中，各跨住移均满足规范要求；主桥动力结构分析计算A，B，C三跨结构面内、外刚度接近，对第1阶失稳模态求解临界荷载比例因子计算结果为稳定系数均大于5，结构发生一类失稳的可能性较小，空间稳定性亦满足要求．     

Numerical Simulation Analysis of Welded Joints in Arch Ribs of Large Span Steel Pipe Arch Bridges

大跨径钢管拱桥拱肋钢管焊接接头数值模拟分析

何德二¹,邓年春^1,2,彭修宁^1,2

(1.广西大学 土木建筑工程学院,广西 南宁530004;2.广西防灾减灾与工程安全重点实验室,广西 南宁530004)

摘要：为研究大跨径钢管混凝土拱桥拱肋的焊接接头的残余应力分布规律,本文以某钢管混凝土桥为背景,采用ABAQUS分别对外径1400 mm,厚度26 mm的7层、8层、9层焊缝拱肋钢管焊接接头环焊缝进行温度场、应力场和变形数值模拟,并论证数值模拟的准确性。研究了钢管焊接温度变化、残余应力分布、不同工艺残余应力变化规律,预测焊后残余应力分布和变形。结果表明：温度场数值与试验结果比较吻合,论证焊接数值模拟准确性,焊接过程主要以热传导形式传热;高拉应力区分布于FZ和HAZ,由焊缝中心沿着轴向路径残余应力值呈现减小趋势,且最大应力出现在FZ与HAZ交界;焊接层数对残余应力分布有着影响,焊接层数增加残余应力出现减小趋势,同时FZ及HAZ高应力区域范围缩小;焊层数的增加会增加残余变形量。

关键词：钢管混凝土拱桥;拱肋;多道焊;残余应力;数值模拟

     

钢管混凝土拱桥随时间变化对吊杆索力的影响分析

以益阳市康富南路跨线桥为实例,对钢管混凝土拱桥中吊杆索力随时间变化进行了分析．对比施工成桥时测得的吊杆索力、成桥3aNlg管混凝土拱桥随时间变化时测得的吊杆索力与成桥6a后测得的吊杆索力,分析得出：吊杆内力变化与系梁和铜管中混凝土发生收缩徐变有较大关系．     

大跨径钢箱梁斜拉桥合理成桥索力的优化

依据影响矩阵调值原理,提出以结构整体弯矩最小为目标,关键节点的位移为约束条件的斜拉桥索力优化方法. 首先应用Midas/Civil 中“未知荷载系数”功能计算满足特定约束条件的最佳荷载系数, 并求出拉索初拉力. 然后将系数矩阵与弯矩信息导入Excel中,定义目标函数与约束条件,求出初步优化索力,最后将所得初步索力重新代入Midas/Civil模型中,进行局部微调得最终优化索力. 将此方法用于某斜拉桥方案分析,结果表明,优化前后,主梁弯矩减小36%,主塔弯矩减小70%,主梁竖向最大位移减小51%,主塔水平最大位移减小74%,且索力分布均匀,线形更为平顺.     

大跨径钢筋混凝土箱拱的非线性空间稳定性分析

讨论了钢筋混凝土箱拱非线性稳定性分析的方法,并编制计算程序对一座大跨度钢筋混凝土拱桥进行了空间稳定性分析.分析表明,非线性对大跨度箱拱的稳定性有较大的影响.     

大跨度钢管砼拱桥拱肋预制与吊装的线形控制

钢管拱桥拱肋线形控制是全桥质量保证的重点之一,关系到全桥受力状态和使用寿命.以太平湖大桥为工程实例,首先阐述了拱肋在加工过程中的线形控制,对钢板下料、节段预拼以及焊接等方面的线形控制进行了简要的介绍;同时对吊装过程中的线形控制进行了深入的研究,在理论分析及现场测试基础上,根据控制测量原理及技术要求,动态调整扣索索力,可以保证拱的安装线形符合设计要求;最后分析了在拱肋吊装过程中,可能对拱轴线形产生影响的主要因素,如温度、塔架水平位移以及扣索张拉伸长量等等所造成的影响.工程实践表明,这种控制方法合理可行,实施方便,数据精度满足要求,达到了监测监控线形的目的.     

钢管拱桥的拱肋砼灌注

具体介绍大跨度钢管拱桥的拱肋砼灌注施工工艺及操作要点.     

钢管混凝土拱桥拱肋抗震能力评估方法

钢管混凝土（CFST）拱桥的抗震能力取决于拱肋抗震能力,为了准确地评估CFST拱桥拱肋的抗震能力,提出基于CFST截面屈服状态的评估方法,把拱肋截面屈服状态分为5个阶段,并结合N-M曲线得出抗震能力评估区域。采用地震反应时程分析方法计算地震效应,对CFST拱桥拱肋的抗震能力进行评估,以南宁永和大桥为工程背景进行拱肋的抗震能力评估。得出以下结论：拱顶和拱脚为最危险的截面;7度地震作用下拱肋的大部分仍处于Ⅰ阶段;8度地震作用下拱肋的大部分截面已处于Ⅱ阶段,只有少数截面仍处于Ⅰ阶段;9度地震作用下拱肋的大部分截面已处于Ⅱ阶段,少数截面已处于Ⅲ阶段。基于截面屈服状态的方法是抗震能力评估的一个有效方法。     

基于统一理论的钢管混凝土拱桥稳定性分析

基于GB 50923-2013及JTG/T D65-06-2015两种钢管混凝土拱桥规范对拱肋刚度取值的差异,利用15组钢管与混凝土组合依据两种规范规定的方法计算拱肋刚度,并利用ANSYS分别基于两种拱肋刚度取值方法模拟单拱肋试验,分析两种规范对拱肋刚度取值的合理性. 最后以一标准钢管混凝土拱桥为对象,利用统一理论建立有限元模型,分析横撑对其稳定性的影响. 结果表明：两种规范对拱肋刚度的计算结果误差在10%以内;利用ANSYS采用统一理论模拟单拱肋比采用双单元法建模更为方便快捷,且模拟结果更符合试验结果. 横撑形式为“X”撑时,拱桥稳定系数比“H”撑、“K”撑及“一”字撑分别高出4.3%、0.6%及17.8%;横撑数量由0增加到2时,标准钢管混凝土拱桥稳定系数提高41.2%,提高速率最快且继续增加横撑数量,而稳定系数提高速率有所降低;在1/4跨至5/8跨之间设置横撑可以使钢管混凝土拱桥稳定性达到最优的效果.     

无风撑钢管混凝土中承拱桥非线性试验分析

通过大比例尺模型桥荷载试验结果与非线性计算结果比较，提出拱肋截面为三角形空间桁架结构的中、下承式钢管混凝土拱桥，可不考虑非线性问题。