崇东双曲拱桥加固技术研究

目的提出崇东双曲拱桥加固设计方案.方法通过现场调查,检测试验,有限元软件建模内力计算从而掌握桥梁结构的实际工作状态,并对该桥病害进行分析,提出了加固整治该桥的方案.即主跨、边跨拱肋拱顶腹缘粘贴碳纤维布,主跨拱肋侧缘粘钢和主拱圈拱脚附近拱背上缘2个边腹孔内现浇10 cm厚混凝土层,拱上立柱粘钢,腹拱套拱和重新进行桥面铺装等.结果加固后崇东大桥正常使用极限状态,承载能力极限状态均满足规范要求.结论经过加固以后崇东双曲拱桥,提高主拱圈及全桥承载能力,桥跨结构表现出较大的刚度和强度.其承载能力和工作性能满足加固设计的荷载标准和使用要求.     

大跨度双曲拱桥加固设计及效果评价

某运营超过30年的大跨度钢筋混凝土双曲拱桥受损严重且承载能力不足。在结构安全评估的基础上,针对结构病害治理和提升荷载等级要求,对该桥提出有针对性的加固改造措施和设计方案。采用增大截面法加固主拱圈、对腹拱圈进行补强、对缺陷进行治理、采用植筋技术等方法大大提高了结构承载能力,改善了结构的使用功能和耐久性,可为类似的双曲拱桥的加固设计提供参考。     

拱桥的病害机理与加固

圬工拱桥、双曲拱桥和肋拱桥是常见的几种拱桥.圬工拱桥最常见的病害是拱圈裂缝,其产生原因主要有拱圈破坏、拱上侧墙鼓胀破坏以及石料或混凝土表面风化或腐蚀等.双曲拱桥的常见病害及原因主要有墩台位移引起破坏、拱肋强度不足而引起承载能力降低、横向联系不足而引起失稳等.肋拱桥病害主要有桥面横向裂缝、桥面板跨中下缘开裂、纵梁下缘开裂等.     

响水大桥危桥加固处理

通过现场试验及检测响水大桥存在的病害并分析其产生的原因,根据具体的病害状况,采用粘贴钢板加固主拱圈、外包钢筋砼加固拱座和拱背的加固处理措施进行旧桥的病害处理及加固,取得了良好的处理效果.     

空腹拱式渡槽主拱圈轴线的优化设计

本文提出了用N次抛物线推求空腹拱式渡槽主拱圈拱轴线以及考虑不同荷载组合时对拱轴线进行调整的方法。该法可根据不同上部结构布置情况构造出一条与压力线相当逼近的最优拱轴线,使主拱圈具有良好的受力状态。     

结构体系转换技术在拱桥加固中的应用

介绍了双曲拱改建成刚架拱这种结构体系转换加固拱桥的技术.对新结构体系的基本假定、计算方法和原理进行了研究,并对2种不同跨径的桥型的结构内力进行了对比.研究结果表明：刚架拱的受力性能优于双曲拱桥,且其拱上建筑轻于双曲拱,可为将双曲拱改建为刚架拱提供理论依据.     

中小跨径空腹式拱桥腹拱病害评价方法

现有的公路桥梁技术状况评定标准没有对空腹式拱桥腹拱、立柱出现的病害进行评价,在一定程度上提高了空腹式拱桥的总体技术状况评定分数及技术状况等级,导致在桥梁维修加固时忽略对腹拱病害进行处理,达不到对桥梁进行维修加固的目的。为得到更为合理的总体技术状况评定分数及确定技术状况等级,从自重应力、脉冲激励、车辆荷载等方面对比腹拱与主拱在应力的计算结果,得到拱桥腹拱、立柱病害应扣除的比较合理的分数,并通过在实例上进行应用研究,得到更为准确的桥梁总体技术状况评定分数。     

混凝土现浇箱形拱圈与拱架联合作用研究

混凝土箱型拱桥在无支墩拱式拱架上现浇施工时,采用分环分段的施工方法,可以利用拱圈与拱架的联合作用,减少钢拱架的用钢量,达到节省施工成本的目的.通过大型通用有限元软件MSC.Marc2005的模拟及实桥测试数据的分析,发现先期浇注的混凝土拱环与拱架的联合作用明显,拱圈可承担其自重的43%,即拱架只承担拱圈重量的57%,利用联合作用可节约用钢量达30%.同时提出了一个估算拱架承担拱圈重量的公式,该公式简便实用,并通过两种施工工艺的计算结果验证了该公式的准确性,可用于指导初步设计.     

复合拱圈加固圬工拱桥正截面承载力试验研究

为了研究原拱圈在裂缝作用下,复合拱圈加固圬工拱桥的正截面承载力计算问题,建立了3个复合拱圈加固圬工拱桥节段模型,考虑原拱圈的裂缝和不同材料的力学性能,基于原拱圈和加固层共同受力和协调变形,进行了数值模拟和试验研究.结果表明:当裂缝宽度为原拱圈宽度1/4时,实测承载力比无裂缝拱段减少了14.5%;当裂缝宽度为原拱圈宽度1/2时,实测承载力比无裂缝拱段减少了37.3%,裂缝增大使承载力成比例减小.     

考虑几何非线性的新型索拱桥拱轴线优化

鉴于新型索拱桥存在明显几何非线性的力学特点,针对已有拱轴线迭代优化方法收敛性不好的问题,提出在主拱圈为两铰拱的索拱桥有限元模型基础上,进行几何非线性的拱轴线迭代优化方法,以解决考虑几何非线性的超大跨径索拱桥拱轴线迭代的收敛性问题.以跨径600 m索拱桥作为算例,验证方法的有效性及收敛性.算例结果表明,与仅考虑线性迭代相比,考虑非线性迭代后的主拱圈弯矩分布更合理,最大正弯矩小35％,最大负弯矩小17％,主拱圈应变能小23％;收敛性分析结果表明,该方法比主拱圈为无铰拱有限元模型方法收敛性能更好,不同的初始拱轴线均能收敛于稳定的结果.     

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．     

考虑平面外倾斜影响的石拱桥数值模拟

为了研究平面外倾斜对石拱桥承载力影响,建立了石拱桥主拱圈及上部结构的三维有限元ANSYS模型,考虑主拱圈平面外倾斜,采用牛顿-拉普森法迭代算法计算桥面均布活荷载极限值,分析极限状态下主拱圈的受力及损伤状态,总结了主拱圈平面外倾斜对桥面承载能力的影响规律,为该类石拱桥的安全及损伤评估提供了理论依据。     

斜交拱桥病害分析与加固方案研究

本文以某斜交拱桥为研究对象,阐述其病害的一般现象,尤其是规则性裂缝。利用通用有限元软件ANSYS建模计算,对斜交拱桥进行空间受力分析,模拟结果解释了裂缝产生的的主要原因。在此基础上,提出两种加固改造方案,并进行分析对比,验证了所提方案的合理性。进一步对斜拱桥和正交拱桥等多种情况进行比较分析,所得结论对斜交拱桥的设计和加固改造有一定的技术指导作用。     

高墩梁桥的地震反应分析

高桥墩在地震作用下的反应非常特殊,且破坏后修复困难,造价高,目前梁桥还是云南省各公路线上的的主桥型,本文针对梁桥编制了地震反应分析程序,并通过计算分析和比较,提出了在地震多发的山高墩梁桥的减震设计方法。     

采用数值方法解算悬链线无铰拱桥

在简单体系无铰拱桥中,悬链线被较多地作为拱轴线.通过电算程序采用数值方法解算悬链线无铰拱的拱轴系数、恒载内力及活载内力影响线,对提高拱桥设计的计算效率和精度有一定的应用价值.     

预应力混凝土Y型桥墩强震下耗能机理分析

针对强震下预应力混凝土Y型桥墩的损伤问题,以某市二环路改造工程预应力混凝土Y型桥墩为研究对象,提出了该桥墩的损伤变形及耗能机理,并对其进行了分析.结果表明:强震下Y型桥墩变截面处会出现过多的应力集中,从而导致U形槽区域率先发生损伤,并致使墩柱内力重分布;轴压力的增加会加快墩柱的塑性变形,残余应变增大;横桥向会吸收较多的地震能量,但不能承受过多的位移变化;加固Y型桥墩的U形槽区域,减少桥墩的配重,增加桥墩截面刚度和强度可以有效地提高Y型桥墩的抗震能力.     

连续刚构桥施工阶段稳定性敏感因素分析

分析了桥梁稳定性的基本理论,以某大跨高墩预应力混凝土连续刚桥为例,采用MIDAS计算软件建立了有限元模型,综合考虑风载、挂篮、墩高等因素,对该桥在施工阶段的稳定性做了全面分析.计算得到了最大悬臂状态特征值及失稳模态,分析比较了墩高、风力、挂篮、不对称施工荷载等因素对桥梁稳定性的影响,得出了不均衡自重和挂篮跌落是影响桥梁稳定的主要因素的结论.     

连续刚构桥施工阶段稳定性敏感因素分析

分析了桥梁稳定性的基本理论,以某大跨高墩预应力混凝土连续刚桥为例,采用MIDAS计算软件建立了有限元模型,综合考虑风载、挂篮、墩高等因素,对该桥在施工阶段的稳定性做了全面分析.计算得到了最大悬臂状态特征值及失稳模态,分析比较了墩高、风力、挂篮、不对称施工荷载等因素对桥梁稳定性的影响,得出了不均衡自重和挂篮跌落是影响桥梁...     

地震作用下抗震与隔震连续梁桥动力响应试验研究

针对某跨海连续梁桥的抗震和隔震性能,通过将其简化,并根据相似比1∶10制作该梁桥单墩抗震与隔震试验模型,采用铅芯橡胶隔震支座,进行抗震及隔震地震模拟振动台试验,研究分别采用120、600、1 200和2 400年一遇地震波输入时结构的加速度响应、隔震支座剪力、墩顶剪力和隔震支座滞回性能,并根据单墩低周往复加载试验结果,判别在不同地震波作用时抗震桥墩和隔震桥墩所处的状态。试验结果显示:隔震后梁桥上部结构地震加速度响应在120和600年一遇地震时减小为抗震结构加速度响应的54%和55%;随着结构响应的增加,隔震位移越大,隔震支座耗能能力越强;采用隔震后,在2 400年一遇地震时,隔震梁桥整个桥墩在弹性范围内,桥墩地震响应小于开裂荷载,而抗震梁桥在600年一遇地震时,桥墩已达到开裂荷载。