钢管混凝土拱桥横向稳定性及抗震性能研究

采用有限元方法,研究了拱肋横撑对中承式钢管混凝土拱桥横向稳定性及横向抗震性能的影响.通过分析,得出了:横撑可以有效增加横向稳定,但横撑加强到一定程度时稳定性增加微小;横撑的加强增大了拱桥横向地震响应,而且过多横撑影响拱桥美观、浪费材料,因此实际应用中要合理布置拱肋横向支撑.     

钢桁梁柔性拱桥稳定性分析

以广东省某钢桁梁柔性拱桥为例,基于拱桥稳定分析理论,采用有限元分析方法,研究了杆件刚度、桥面横向连系刚度、拱肋刚度,拱肋横撑形式、宽跨比等参数对拱桥稳定性的影响。研究结果表明:钢桁梁柔性拱桥的稳定性能较好,主要有以面外失稳为主,斜杆刚度变化对结构拱肋面外反对称失稳和拱肋侧倾失稳的影响最明显,结构的拱肋刚度变化对结构拱脚失稳的影响最明显;"K"形横撑较"X"形横撑及"一"字形横撑而言对提高拱肋横向稳定性有较好的作用,宽跨比对结构稳定性影响较大,选择适当的宽跨比对结构的稳定性有着重要的作用。     

V撑连续钢构组合拱桥稳定性分析

采用SAP2000有限元分析程序建立了某V撑连续刚构组合拱桥三维有限元模型,在此基础上计算了横撑、吊杆、系杆、横梁及拱肋对该桥横向稳定性的影响。计算结果表明,横撑布置形式、吊杆非但向力、拱肋横向刚度对该桥的稳定性影响较大,其他情况对拱肋横向稳定性影响均不明显。希望计算方法及结论对同类型的桥梁具有借鉴意义。     

横撑布置对钢结构拱桥地震响应的影响研究

以一座地震区钢结构拱桥为研究背景,设计了横撑在拱顶处交叉布置,在1/4拱肋处交叉布置及在1/4拱肋处平行布置三种不同方案。首先进行模态分析,然后采用非线性时程分析对其地震响应进行研究。研究结果表明:横撑在拱顶处交叉布置能够更好的降低纵向地震作用力下拱肋的内力,横撑在1/4拱肋处平行布置能够降低横向地震作用力下拱肋的轴力,总体而言,横撑在拱顶处交叉布置能够更大限度的降低拱肋的内力响应。     

带L形横撑的大跨CFST桁式拱桥稳定性分析

为研究新型L形横撑在大跨度钢管混凝土(CFST)桁式拱桥稳定中的有效性,以合江三桥为工程背景,采用数值计算和理论分析相结合的方式对其受力性能和稳定性进行比较分析,并利用正交试验和方差分析方法对L形横撑在大跨度CFST桁式拱桥稳定中的显著性进行了检验。结果表明：①对于L形拓扑横撑类型,当K形斜撑设置在主拱肋上弦且靠近拱脚一侧时,主拱的稳定性最好;②与常用的K形、X形和米字形横撑相比,L形横撑对主拱最大轴力、最大面内弯矩、最大面外弯矩、最大应力和竖向变形的影响均较小,仅对主拱水平变形有一定影响;③当各参数在合理的取值范围内时,使用L形横撑代替常用的K形、X形或米字形横撑,不会显著降低大跨度CFST桁式拱桥的分支点和极值点稳定性,工程师在该类拱桥的稳定设计中可以放心选用。     

某大跨钢管混凝土拱桥横撑型式比选研究

横撑型式与布置对大跨钢管混凝土拱桥的稳定性起着至关重要的作用,针对某跨径320m的钢管混凝土拱桥横撑型式进行了比选,通过全桥整体稳定性分析与技术经济比较表明,新型的L型横撑型式能有效提高钢管混凝土桁式拱肋整体稳定性,且具有较好的技术经济性,为钢管混凝土拱桥的横撑选型提供了参考。     

大跨度V形拱钢拱桥稳定性分析

V形拱桥造型美观,结构体系新颖,随着其跨度增大,拱肋建筑高度增高,稳定问题突出,对其稳定性进行分析具有重要意义。以现有理论为基础,主跨115 m的V形拱桥为背景,采用Midas civil有限元软件建立模型,对该桥成桥状态的结构稳定性进行了分析。结果表明,该桥的整体失稳主要表现为拱肋面外失稳;拉索位于拱肋上的着力点和横撑加装位置宜设置在拱顶靠近两拱肋相交侧。     

京沪高铁跨广阳道特大桥简支系杆叠拱拱肋安装技术

京沪高铁北京特大桥跨廊坊市广阳道,设计为系杆叠拱结构.该结构临近既有京沪铁路,拱肋安装危险性大.传统的碗扣架存在横向稳定性差、占用空间大等缺点,因此在施工前期制定方案时拱肋支架采用螺旋焊管,大大节约了桥面空间,并通过纵向连接提高了整体性.重点介绍了拱肋支架搭设、拱脚施工、拱肋安装横撑及K形撑安装、拱肋混凝土压注、系杆的安装与张拉等施工工艺以及焊接方案,取得了良好的效果.     

钢管混凝土拱桥稳定性影响因素及敏感性研究

通过对某钢管混凝土拱特大桥进行有限元分析,不断改变桥梁结构各部分的刚度、结构形式,分析影响钢管混凝土拱桥稳定性的各因素及敏感性。结果表明:提高拱肋刚度、风撑刚度、风撑形式、吊杆刚度、主梁刚度等均可以提高钢管混凝土拱桥的稳定性;钢管混凝土拱桥稳定性对风撑形式最为敏感,拱肋刚度次之,吊杆刚度最不敏感;采用K字撑是提高钢管混凝土拱桥稳定性的有效手段。     

阿联酋某尼尔森体系拱桥设计与分析

阿联酋Boulevard桥拱肋之间没有设置横撑,因此拱肋平面外稳定成为控制设计的采用Midas/civil软件建立有限元计算模型,考虑4种极限荷载状态组合,针对施工阶段和使用阶段,对尼尔森体系拱桥的结构设计、稳定性及动力特性进行分析与讨论.同时介绍横梁与系梁连接节点、系梁连接节点和拱肋连接节点的局部构造和处理方法.结果表明设计分析均满足现行规范要求.     

侧向支撑对腹板开洞钢拱平面外弹性屈曲的影响分析

腹板开洞钢拱通过设置侧向支撑可以阻止钢拱发生平面外弯扭屈曲,支撑刚度的大小会对钢拱屈曲临界荷载产生影响.采用有限元方法分析了不同荷载、拱脚条件、支撑类型和位置对钢拱平面外屈曲稳定的影响.研究表明：在刚性支撑情况下,钢拱屈曲临界荷载随支撑刚度增大而增大,铰支钢拱屈曲半波随支撑数量的增加而增加,当支撑数量为n时,会出现n＋1个屈曲半波.两种支撑类型共同工作时,在侧向刚度支撑足够的情况下,扭转支撑对钢拱平面外屈曲临界荷载的影响有限.当侧向支撑刚度达到临界支撑刚度时,其屈曲临界荷载不再随支撑刚度的增大而增大.     

叠合系杆拱桥横撑设置方式对面外屈曲安全性能的影响

叠合拱桥是一种将组成主拱肋的上、下拱肋部分分离且拱脚(支撑点)分设在不同墩(台)上的新型拱桥体系。以叠合系杆拱4种横撑设置形式作为分析模式,分析不同横撑的设置位置及形式对叠合系杆拱面外屈曲的影响,得出各模式下的稳定安全系数及失稳模态,分析对面外稳定较为突出的影响因素,供设计参考。     

钢管混凝土拱桥主拱圈稳定性分析

以钢管混凝土拱桥的主拱为研究对象，对拱圈的稳定性进行线性屈曲和非线性屈曲分析，重点分析了横撑对主拱稳定性安全系数的影响，并对横撑的合理布置进行了探讨。     

吉林省速滑馆悬索-拱屋盖结构设计

吉林省速滑馆是2007年第六届亚冬会的主场馆,其屋盖是一个预张力悬索-拱体系,悬索跨度近95m,悬索与拱梁之间设置“之”字状的吊索。悬索水平拉力的平衡体系由桅杆外侧的背拉索、接地索、水平撑杆、斜撑杆或屋顶锚固索组成。这种组合结合了悬索结构和拱结构的优点,悬索增加了拱的平面内稳定性能,同时减小了拱脚水平推力;拱提高了悬索的面内刚度,有效减小荷载作用下特别是非对称荷载作用下的结构变形。介绍了该体系的结构特点、初始预张力确定、动力特性、荷载作用下的力学性能,以及主要节点构造等。     

刚架式系杆拱桥施工过程结构稳定性分析

刚架式系杆拱桥在施工过程中要经历多次拼装和张拉。因此,施工过程中的结构稳定性常常控制设计。结合工程,对大跨度钢管混凝土系杆拱桥在施工过程中的稳定性进行有限元分析,探讨拱肋横撑等因素对侧向稳定模态和稳定因子的影响。对桥梁施工过程中的稳定性进行评价,并提出增强结构稳定性的措施。     

特大圆环支撑深基坑变形特性的三维数值分析

以某特大圆环支撑深基坑工程为背景,采用有限元分析软件MIDAS/GTS,对深基坑特大圆环支撑体系的变形特性进行了系统的三维数值分析。通过与地下连续墙的水平侧向变形和墙顶沉降实测数据进行对比分析,表明采用GTS软件进行特大圆环支撑深基坑工程的三维动态施工模拟分析是可行的;研究了不同土体开挖次序下、不同工程地质条件下特大圆环支撑深基坑地下连续墙的水平侧向变形特性,结果表明:土体开挖过程,地下连续墙的水平侧向位移存在显著的位移回弹效应,且随着基坑开挖深度的增大而增强,非对称开挖明显强于对称开挖,采用对称开挖比非对称开挖能显著减小软土地层地下连续墙的水平侧向位移。     

提篮式系杆拱桥施工技术

以某提篮式系杆拱桥为例,结合工程实际情况,从桥位拼装支架,拱脚单元安装,桥面系纵横梁格拼装,吊杆安装四方面系统地介绍了提篮式系杆拱桥的施工工艺,为今后同类桥梁工程积累了施工经验。     

有平面外支撑的工形截面圆弧钢拱弹性稳定性能及支撑刚度设计

采用有限元特征值屈曲数值方法，对平面外支撑工形截面圆弧拱弹性屈曲荷载及其刚度取值进行研究。在考虑各种荷载条件与拱脚条件下，研究了支撑刚度，约束类型、数量以及作用位置对钢拱平面外屈曲性能的影响，对于设置等间距侧向支撑的情况，给出了侧向支撑弹性门槛刚度的拟合式，并提出了支撑点间拱段不发生平面外弹性失稳的条件。研究结果表明：平面外支撑越靠近拱顶，其防止平面外失稳的工作效率越高；设置侧向支撑的钢拱屈曲时，随着支撑刚度的增大其屈曲半波数逐渐增加，而仅在拱顶设置扭转约束时始终呈现1个半波失稳模式；从均匀受压圆弧拱的情况获得的等间距侧向支撑门槛刚度，应用在其他组合荷载作用下，同样可以获得足够的支承刚度；当工形截面钢拱的支撑点间拱段长度满足所提出的要求时，钢拱平面外失稳不先于平面内反对称整体失稳。     

木兰溪特大桥128m钢箱系杆拱纠偏工艺

以具体工程为背景,叙述了在128 m系杆拱安装过程中出现的系梁、拱肋内侵,使得肋顶横撑无法安装,不能保证整体线形精度所采取的纠偏措施,以期为今后的同类问题提供指导。     

基于逆可靠度法的钢管混凝土拱肋稳定性分析

针对钢管混凝土拱肋稳定性评估指标单一的问题,提出了一种基于逆可靠度分析的拱肋稳定安全系数评估方法。该方法通过一次逆可靠度算法将稳定安全系数和可靠指标联系起来,求得的稳定安全系数满足预先给定的目标可靠指标,同时考虑结构中存在的不确定性因素,从而建立起具有目标可靠指标和稳定安全系数的拱肋稳定性评估方法。运用所提方法对一工程实例进行计算,并进行参数分析。计算结果表明,随着目标可靠指标的逐渐增加,拱肋稳定安全系数呈递减趋势;折减系数对拱肋稳定安全系数的影响显著,钢材强度对拱肋稳定安全系数的影响相对较小。