高墩大跨径连续刚构弯桥施工及运营期稳定性分析

针对高墩大跨径弯连续刚构桥的稳定性问题,以坞家塆大桥为例,基于MIDAS/Civil建立全桥有限元杆系模型,对其裸墩最高状态、悬臂最大状态以及成桥运营阶段三个易于失稳的主要阶段各工况下稳定性进行分析,计算不同曲率半径、不同加载方式以及不同温度效应作用下的弯连续刚构桥在成桥运营阶段的稳定系数。对不同情况下的结构失稳形式对比分析,基于SPSS分析了各研究因素对结构稳定性的敏感性。结果表明:裸墩最高阶段,风荷载对结构稳定性的影响很小;悬臂最大阶段,纵桥向风荷载比横桥向风荷载对结构稳定性更不利;成桥运营阶段,车辆偏外侧行驶较车辆偏内侧行驶更不利于结构的稳定性。     

某双塔斜拉桥三维静风稳定性分析

为研究大跨径斜拉组合梁桥的静风稳定性问题,本文以某黄河大桥为背景工程。建立成桥阶段及施工阶段的有限元模型,分析其动力特性,分别得到成桥及施工阶段前五阶振型及频率。通过迭代算法,数值分析大桥三维非线性静风稳定性,得到大桥失稳风速均大于规范的允许值,该桥静风稳定性满足要求。施工阶段风荷载作用下位移大于成桥阶段,因此,施工阶段较成桥阶段更需要注意抗风设计。     

预应力自密实混凝土连续梁桥结构稳定性研究

对本文给出的不同桥墩支承形式下的预应力自密实混凝土连续梁桥进行了施工阶段及成桥后的稳定性分析。结果表明:在施工阶段,两种桥墩支承下的结构具有不同的失稳模态,单柱式桥墩支承的结构稳定特征值较大,稳定性较好。成桥后,双柱式桥墩支承的结构失稳模态发生变化,稳定特征值提高较大,表现出更好的稳定性。     

大跨度叠合梁斜拉桥非线性稳定研究

为研究大跨度叠合梁斜拉桥非线性稳定的变化规律和失稳过程,以主跨360 m的西固黄河大桥主桥为研究对象,通过有限元数值模拟计算结构在典型施工阶段、成桥及运营阶段的非线性稳定安全系数及其失稳模态;重点分析结构在成桥状态下从初始加载直至达到其极限承载力这一过程中斜拉索应力、索塔等效应力变化和结构关键部位的荷载 位移曲线。结果表明:主桥施工典型阶段、成桥及运营阶段的非线性稳定安全系数均满足设计要求,结构失稳均以索塔纵桥向失稳和主梁面内失稳为主;主桥从初始加载直至达到其极限承载力这一过程中,部分斜拉索发生断裂,主梁和索塔连接部位出现塑性区,失稳破坏过程合理;索塔和主梁的荷载 横向位移曲线表现出较为明显的非线性效应。     

高墩小半径曲线钢箱梁桥顶推施工桥墩稳定性分析

随着桥梁跨度及桥墩高度的增大,在顶推施工中,桥墩的受力及稳定性在不断发生变化,更易发生桥墩失稳事故,应加以高度重视.为研究在顶推施工中桥墩的稳定性变化规律,文章以一高墩钢箱梁桥为工程背景,在欧拉弹性稳定理论的基础上,利用有限元计算模型对高墩自体及不同悬臂状态的各种工况进行稳定性分析.计算结果表明:各工况下桥墩的稳定性均满足规范要求;施工阶段前三阶屈曲模态基本一致,上部结构及施工荷载对桥墩稳定性的影响较大,而风向对桥墩稳定性的影响程度相差不大;在最大悬臂状态施工阶段,桥墩稳定特征值系数最小,是稳定分析中最不利的状态.     

钢桁拱桥极值点失稳问题有限元分析

随着钢桁架拱桥的跨径不断加大,矢高增加,其施工中的稳定性问题表现得越来越突出,成为桥梁工程师关注的焦点之一。该文根据二阶静风稳定分析的基本理论,阐述了基于通用有限软件ANSYS的二阶静风稳定性的分析方法,并以一座跨径(70+240+70)m的下承式钢桁架拱桥为例,研究了该桥在施工过程中的一阶静风稳定性问题。结果表明:不考虑静风荷载时,施工前期结构整体刚度较大,屈曲模态表现为局部杆件面外屈曲,随着节段不断拼装,悬臂增大,结构整体刚度降低,整体失稳先于局部杆件屈曲;考虑静风荷载的一阶稳定性,结构的屈曲形式均表现为风撑斜杆的面外失稳破坏。     

大跨高墩连续刚构桥墩型选择及稳定性分析

为掌握大跨高墩连续刚构桥稳定性与桥墩类型之间的关系,基于空间有限元法,采用MIDAS CIVIL建立某大跨高墩连续刚构桥的有限元模型,分析了在自重、汽车等荷载作用下不同桥墩形式对施工阶段、成桥阶段稳定性的影响。分析表明,对于大跨高墩连续刚构桥,增加壁厚、设置系梁、选择抗推刚度大的墩型有利于提高桥梁稳定性,但也会影响受力性能、施工难度、性价比等因素,因此需综合多种因素分析桥墩的稳定性问题。     

斜风下大跨度悬索桥颤振稳定性研究

为确保斜风作用下大跨度悬索桥的抗风稳定性,采用考虑静风效应和全模态耦合影响的斜风下大跨度桥梁三维精细化颤振分析程序,以润扬长江大桥南汊悬索桥为工程背景,在0°和±3°初始风攻角下,分析了斜风下成桥状态和加劲梁从跨中向两侧桥塔对称架设全过程的颤振稳定性,并揭示了斜风作用和静风效应对成桥和施工状态大跨度悬索桥颤振稳定性的影响。结果表明：悬索桥成桥和施工状态的颤振临界风速随着风偏角的增加呈现波动起伏变化特征,且主要在斜风情况下达到最低值;斜风作用和静风效应不会影响悬索桥施工期颤振稳定性的演变规律,但会显著降低悬索桥成桥和施工状态的颤振稳定性;斜风作用使得成桥和施工状态颤振临界风速的最大降幅平均值分别达到了8.0%和19.6%,而斜风和静风的综合效应则进一步劣化悬索桥成桥和施工状态的颤振稳定性,最大降幅平均值分别达到了11.5%和22.4%,因此大跨度悬索桥成桥尤其是施工状态的颤振稳定性分析必须考虑静风和斜风综合效应的不利影响。     

山区高墩大跨连续刚构桥的风荷载效应研究

山区的地形地貌复杂,局部风的特性与平原区相比有较大差异,连续刚构桥主梁迎风面积较大,作用在桥梁结构上的风荷载很大,而最大双悬臂状态是施工期的最不利的抗风状态,因此深入研究山区桥位风环境与风荷载是山区高墩大跨连续刚构桥悬臂施工期抗风设计的前提。本文以跨径95+190+95m、最大墩高136m的在建麻昭高速公路熊家沟特大桥实际工程为背景,分析了山区高墩大跨连续刚构桥悬臂施工期的风致响应特点,提出了悬臂施工期横桥向等效风荷载计算方法,计算了墩底横桥向剪力和弯矩,探讨了山区桥位风环境及高墩大跨连续刚构桥风效应。     

飞燕式钢管混凝土系杆拱桥稳定性分析

桥梁稳定性系数是判断桥梁结构是否安全的核心指标之一。文中以飞燕式钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,利用有限元软件MIADS/civil建立空间分析计算模型对成桥稳定性进行了计算,并重点分析了成桥稳定性的影响因素,主要包括汽车布载方式、主拱肋刚度、吊杆刚度、风撑刚度对此类系杆拱桥稳定性的影响程度。结果表明该桥的安全稳定性系数满足规范要求,且富余度较高。汽车布载方式和主拱肋刚度对成桥稳定性有显著影响;风撑刚度对成桥稳定性有一定的影响;吊杆刚度对成桥稳定性影响较小。     

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。     

大跨高墩连续刚构桥静风稳定性评估

为评估大跨高墩连续刚构桥抗风稳定性,同时为大跨高墩连续刚构桥抗风设计提供有效依据,以某连续刚构桥为依托,评估其静风稳定性能。采用Fluent软件计算各截面二分力系数及不同风速下桥梁各截面的静风荷载;并将静风荷载施加于有限元模型,计算了成桥状态和最大双悬臂状态下的扭转角,评估了其静风稳定性能。结果表明:不同风速作用下结构扭转角都非常小,不会发生扭转发散;最大双悬臂施工状态下横桥向气动阻力系数大于4,结构不会出现横向失稳。因此,对于一般连续刚构桥静风稳定问题不是控制连续刚构桥设计的关键因素。     

大跨径斜拉桥施工过程特征值稳定分析

采用通用商业程序ANSYS，针对斜拉桥的实际施工过程建立了空间三维有限元模型，采用特征值屈曲分析模块，计算了该桥各个最不利施工阶段及成桥状态的稳定安全系数和相应的失稳模态，对桥梁建设提供了有效的依据，对实际工程具有一定的指导意义。     

双塔双索面半漂浮体系预应力混凝土斜拉桥结构稳定性分析

对位于印度尼西亚南加里曼丹省劳特岛的1座双塔双索面半漂浮体系预应力混凝土斜拉桥进行模拟分析,结合该桥实际工程情况,采用有限元分析软件MIDAS/Civil建立计算模型,分析成桥状态和最大悬臂施工状态下的结构动力特性、静力特性及风荷载作用下的稳定性。研究结果表明,如果索塔纵向尺寸过小,可能导致结构稳定性安全系数降低;成桥状态和最大悬臂施工状态下的结构颤振稳定性指数4. 0,应适当增加模型风洞试验检验抗风性能。     

钢-混凝土组合连续梁桥负弯矩区受力改善措施对比

钢-混凝土组合连续梁在负弯矩区桥面板易开裂,影响其刚度和耐久性。为研究改善负弯矩区受力性能的措施,文章以某(33+44+33) m钢-混凝土组合连续梁桥为研究对象,采用Midas/civil软件建立全桥梁单元模型,模拟该桥施工过程。分别采用桥面板整体浇筑、改变混凝土浇筑顺序、支点强迫位移、预压等施工方法,计算四种施工方法下施工阶段钢梁应力、成桥阶段混凝土桥面板应力和混凝土裂缝宽度。结果表明:桥面板整体浇筑、改变混凝土浇筑顺序两种方法在施工过程中钢梁应力较小,但成桥后负弯矩区混凝土桥面板受拉,裂缝宽度较大。支点强迫位移和预压两种方法在施工过程中钢梁应力较大,但在成桥后使负弯矩区混凝土桥面板受压,并能减小其裂缝宽度。     

毗河三桥主桥施工控制研究

为保证成都市金堂县毗河三桥主桥(60 m+90 m预应力混凝土单索面非对称斜塔斜拉桥)成桥后内力和线形满足设计要求,建立施工控制计算模型,根据桥梁结构特点确定合理的成桥及施工阶段状态,对该桥进行施工控制。施工控制结果表明:成桥状态下主桥轴线实测标高、桥梁应力状态、成桥索力均满足设计要求。     

澳門-氹仔第三桥的斜拉桥风载动力特性分析

由于桥址处台风多、风况复杂,为保证桥梁抗风安全,对主桥斜拉桥成桥状态、施工最大单悬臂状态进行了动力特性计算、风载内力计算和抖振响应计算,并给出了相应的计算结果。结果表明该桥无论是成桥状态还是施工状态均具有足够的抗风稳定性。     

大跨度预应力混凝土斜拉桥索力分析及控制

斜拉桥的最大特点是可以通过斜拉索索力的调整来控制施工中间状态、最终成桥状态,斜拉索索力是关键性的结构参数。以设计成桥状态为施工控制目标,根据施工实际情况确定施工中间状态,通过控制施工中间状态来保证最终成桥状态与设计成桥状态吻合。文章以宣城市水阳江大桥为工程背景,利用有限元计算软件Midas/Civil建立全桥有限元计算模型,详述前支点挂篮悬臂浇筑施工的三张索力计算分析过程,解决了斜拉桥施工中间状态问题。中跨合龙为关键施工阶段,通过调整合龙段附近的斜拉索索力使中跨合龙段两侧的高程差在合理范围内。全桥合龙完成后,实际索力和设计成桥索力存在误差,通过二次调索施工使全桥索力达到设计成桥索力,解决了最终成桥状态问题。成桥后的荷载试验结果和成桥运营状态表明桥梁结构状态良好,证明该桥的施工控制方法有效。     

宽幅钢箱自锚式悬索桥荷载试验研究

为避免中断交通,新建洪塘大桥主桥通过不中断交通下的横桥向"三分幅"与纵桥向"二阶段"两次体系转换形成自锚式悬索桥.本文通过MIDAS/Civil建立杆系有限元模型,分析了初应力对成桥荷载试验的影响,并探究该桥在设计使用荷载作用下的静、动力工作性能.研究结果表明:分幅施工产生的初应力对自锚式悬索桥钢箱梁内力影响为定值,成...     

青干河大桥稳定性影响因素分析

采用大型有限元程序ANSYS,对钢管混凝土拱桥成桥阶段进行了第一类稳定分析。考虑了活载(风荷载和车道荷载)、横撑的刚度及布置形式和拱脚的边界条件对成桥阶段结构稳定性的影响。