月牙形系杆拱桥设计方案研究

拱桥的结构型式优美,空间造型符合景观性要求,在平原区得到广泛应用。文章依托浙江阜溪桥,提出一种月牙形系杆拱桥设计方案,对月牙形拱圈的空间定位方法进行研究。采用Midas Civil有限元分析软件建立空间计算模型,对月牙形系杆拱桥的拱圈、桥面系及吊杆等构件进行了系统的强度、刚度和稳定性验算。验算结果表明,月牙形系杆拱桥满足结构受力需求,是一种新颖可行的桥型结构。

新月形拱-连续梁组合桥梁结构体系试验研究

新月形拱-连续梁组合体系桥梁结合了新型拱结构的造型与拱梁组合体系桥梁的优点,在漳州市九龙江大桥首次应用。采用全桥有机玻璃模型试验对新月拱-连续梁组合体系桥梁的结构体系进行研究,试验共分3个结构体系进行加载试验,分别为新月形拱-连续梁组合结构桥梁、去掉副吊杆和副拱的拱-连续梁组合结构桥梁、去掉新月拱及其吊杆的连续梁结构。通过在荷载作用下的结构反应,新月形拱-连续梁组合体系桥梁受力性能优于连续梁结构和普通的拱梁组合体系,该研究成果可促进新月形拱-连续梁组合结构桥梁体系的推广。

新月形拱-连续梁组合体系桥优化分析

为研究新月形拱-连续梁组合体系桥的受力特点和力学特性,以福建漳州九龙江大桥主桥为背景,采用空间有限元软件对影响新月形拱稳定性的控制因素以及新月形拱、主梁抗弯刚度变化对结构内力和位移的影响程度进行了参数分析。结果表明:副拱肋对新月形拱的稳定性起决定作用,主副拱肋夹角对新月形拱的稳定性影响可以忽略;恒载和活载分别作用下,新月形拱的主拱肋、副拱肋和主梁抗弯刚度对内力分配的影响规律是一致的,拱肋部分刚度越大,分配到的内力越大,主梁内力和变形减小的程度也越大。

新月型拱-悬臂梁组合体系桥力学性能研究

新月型拱-悬臂梁组合体系桥作为近年来新出现的一种桥梁形式,相关的力学特性研究较少。以石棉大渡河大桥为工程背景,采用空间有限元软件对该类桥梁的第一类稳定问题以及受力性能进行研究,分析主副拱肋夹角、拱肋刚度、主梁刚度以及横向联系形式对新月型拱桥稳定系数以及结构内力和挠度的影响。研究结果表明:横向联系和主拱肋刚度是结构稳定性的控制因素,设计中可不考虑主副拱肋夹角对稳定性的影响;拱肋刚度是影响结构内力分配的重要因素。

新月型钢管混凝土拱桥极限承载能力分析

为了研究结构参数对新月型钢管混凝土拱桥极限承载力的影响,基于考虑约束效应的核心混凝土本构关系,对新月型拱桥的极值点稳定问题进行了分析.首先通过特征值分析,获取对结构承载能力最不利的荷载工况;其次在该工况下考虑结构的几何非线性和材料非线性,采用Riks法迭代求解,得到结构的极限承载力和稳定安全系数;最后以石棉大渡河桥为工程背景,研究了主副拱肋夹角、钢管材料强度、核心混凝土强度、含钢率等结构参数对极限承载能力的影响.研究结果表明:新月拱的失稳形式为拱肋整体的横向失稳,结构的稳定性主要取决于恒载大小;考虑几何非线性后,极限承载能力下降3%,当初始缺陷从1%增加至10%时,极限承载能力下降1%,考虑材料非线性后,承载能力下降55%;含钢率增加至1.5倍时,稳定安全系数提高19.0%;核心混凝土强度从C50提高至C60时,稳定安全系数提高12.0%;钢材强度从Q345提高至Q420时,稳定安全系数提高9.6%;随主副拱肋夹角从10°变化至25°时,稳定安全系数降低5.9%.

新月拱桥结构静动力特性分析

以某城市景观桥梁——新月拱桥为工程背景,运用Midas Civil建立全桥空间杆系有限元模型,对其施工全过程的静态受力、动力特性及稳定性进行分析。研究结果表明:空间桥跨结构受力合理,具有良好的刚度与强度;结构振动基频为0.93 Hz,为横向1阶;各主要施工阶段的稳定安全系数均大于4.0,具有良好的稳定性。

空间异形大跨度桥梁深化技术

空间异形大跨度桥梁的深化,需要具备较高的建模和出图能力,才能正确表达构件的形状和尺寸。通过具体工程实践,以深化过程为主线,探讨其中重点难点的解决方案。

新月形拱-悬臂梁组合体系桥梁受力性能研究

以某主跨158 m的新月形拱-悬臂梁组合体系桥梁方案为例,与去掉副拱的单拱-悬臂梁组合体系桥梁进行恒载、活载、温度作用下受力性能的对比,进一步分析2种组合体系桥梁的稳定性能,最后对组合体系桥梁中梁与拱所承担的荷载进行分析。研究结果表明:新月形拱的副拱可分担主拱轴力,但对主拱弯矩影响较小;2种组合体系的第一类失稳均为面外反对称失稳,新月形拱的副拱可增加桥梁稳定性能;组合体系中新月形拱所承担的恒载较小、活载较大,特别在车道荷载满布中跨工况下,新月形拱的主拱可承担74%的活载,副拱可承担6%活载。