外倾式非对称系杆拱桥总体结构计算分析

为研究外倾式拱桥稳定及极限承载力问题,以广州南沙蕉门河中心区车行桥为背景,采用MIDAS Civil有限元程序建立全桥有限元模型进行主桥总体结构计算,对该桥运营阶段的极限承载力以及弹塑性稳定状态下的稳定性进行分析。分析结果表明该桥各项指标均能满足规范要求,稳定性良好可靠。

大跨度外倾式非对称系杆拱桥施工监控研究

南宁大桥为主跨300m的外倾式非对称系杆拱桥,钢拱肋和钢箱梁采用"先拱后梁、无支架缆索吊装"施工方案。为确保结构在施工过程中的安全,并使其成桥内力及线形符合设计要求,通过建立有限元模型进行施工过程的分阶段计算,并对施工过程中混凝土拱肋、钢拱肋、钢箱梁及塔架的应力和位移,承台的沉降,扣锚索、横拉索、吊杆、系杆、主缆及起重索的索力等进行现场监控。施工监控结果表明:结构的内力和线形均满足设计要求,与设计理想状态吻合较好;整个过程安全可控。

某大跨度外倾式非对称系杆拱桥的数值模拟研究

大跨度外倾式非对称系杆拱桥造型新颖优美,景观价值高,但其结构受力复杂和施工难度大一直都是行业内的难题。以广州市南沙区蕉门河中心区车行桥项目为背景,采用MIDAS/Civil进行桥梁施工过程的分阶段计算并对运营阶段进行数值模拟,研究分析施工过程和运营阶段中钢拱肋、钢箱梁和吊杆的内力、应力和位移,以及关键部位的变形和应力。结果表明:吊杆内力施工阶段数值模拟和现场实测的结果较吻合;桥梁结构在各种荷载组合作用下均满足规范和设计要求,空间受力状态合理;关键部位的变形和应力均满足材料和结构的要求。结论可为同类桥梁设计提供参考。

非对称钢结构系杆拱桥静载试验研究

桥梁静载试验通过分析桥梁的工作状况并检测其整体的施工质量和力学性能,以保障桥梁的安全运营。文章阐述了荷载试验加载原则、测点布置、方案设计等内容,并通过一座非对称全钢结构系杆拱桥的静载试验,分析拱肋、钢纵梁、吊杆在各工况试验荷载作用下的强度、刚度、抗裂性能,同时分析并比较实测值和理论值,确定该桥在试验载荷下的真实受力状况,为此类非对称钢结构系杆拱桥梁受力性能的测试和计算提供参考依据。

大跨度外倾非对称式系杆拱桥施工控制研究

成都市红星路南延线跨府河桥梁工程采用44 m+150 m+55 m的孔跨布置的曲线梁非对称外倾拱桥。钢箱拱和钢箱梁采用满堂支架法施工,全部完成拼装焊接后对吊杆和系杆进行张拉,完成体系转换,拆除钢箱拱和钢梁支架,施工过程比较复杂。因此,合理的体系转换是保证支架拆除过程中和拆除后结构安全的前提,并且决定了成桥下结构的应力状态和线形状态。采用桥梁专业软件Midas/Civil建立全桥有限元模型,根据实际施工过程进行仿真模拟计算分析。通过施工过程中现场实际数据与理论计算的数据进行对比分析,运用综合控制方法进行施工监控,对设计初期参数进行反复的修正和调整,最终桥梁结构的线形状态和应力状态满足设计要求。

外倾式非对称拱桥安装方案综述

外倾式非对称拱桥是由倾斜的非对称钢拱肋、曲线钢箱梁和倾斜的吊杆共同组成的多元空间结构体系,属于特殊的空间拱桥,受力行为复杂。笔者在总结分析该桥型的力学特点和安装施工特点的基础上,对其总体安装方案进行了分析比选,指出少支架辅助支撑的跨桥大吨位龙门吊架设法应作为该桥型施工的推荐方案。

系杆拱桥拱肋内混凝土非对称浇筑量化影响分析

为找到拱肋内混凝土非对称浇筑施工与对称浇筑施工的量化差异,使用三维有限元分析软件MIDAS/civil模拟拱肋对称浇筑和非对称浇筑2种情形,分别分析2种情形中拱肋和系梁在单侧浇筑一半(单侧筑半)、单侧浇筑完毕(单侧筑毕)、徐变3种工况下相同位置处的位移、弯矩变化规律,量化指出非对称浇筑的弊端。结果表明:非对称浇筑时拱肋的位移最大比对称浇筑的大26.1%,弯矩最大比对称浇筑的大164.3%;非对称浇筑时系梁的位移最大比对称浇筑的大24.3%,弯矩最大比对称浇筑的大13.4%,不宜非对称浇筑拱肋内混凝土。

外倾式非对称钢箱拱肋桥的拱梁联结体系分析

以正在设计中的南宁大桥特殊的外倾式非对称钢拱肋桥为背景,分析了不同拱梁联结体系对该异型拱桥结构的静力、动力以及稳定性能的影响,比较说明了在主梁内设置系杆以及主梁和肋间平台简支的结构体系是改善整体机构受力性能的合理体系。

非对称外倾式钢箱拱桥结构与施工

介绍了世界上首座大跨径曲线梁非对称外倾拱桥——南宁大桥的结构特点,阐述了"先拱后梁、以拱承梁,钢肋拱通过斜拉扣挂悬臂拼装"的施工方案。实践证明,此施工方法是成功、可行的,在此指导下,为增加拱肋纵横向稳定性而设置的临时系杆、临时吊杆、临时横梁以及缆风索对整个外倾式结构的安装安全和保证质量起到关键性的作用,为今后同类型的桥梁提供良好的借鉴经验。

铁路大跨度提篮式系杆拱桥全桥模型试验

九曲河大桥是大跨度尼尔森体系钢管混凝土提篮式系杆拱桥设计方案,为了检验结构在施工及运营阶段能否满足高速铁路桥梁的功能要求,进行了该桥的全桥模型试验研究。简单介绍了模型的设计原则、相似关系和技术要点,对模型的加载方法、配重大小、测试截面设置等也进行了讨论。重点是通过对试验结果的分析以及与理论计算的比较,全面研究了结构在多种工况下的结构行为。研究表明,尼尔森体系具有受力匀称、承载能力大的特点;试验研究也验证了计算理论的正确性,同时表明该桥具有足够的横向刚度,具有较大的承受超载和偏载的能力。

新型飞鸟式系杆拱桥的方案设计研究与分析

飞鸟式系杆拱桥是一种造型独特的桥型.结合宁波市奉化江大桥的方案设计情况,介绍了该桥的结构设计及施工方法,进行了静力计算分析和结构优化并给出了稳定性分析和动力特性分析结果.计算结果表明该桥受力安全可靠,具有良好的稳定性和动力特性.

蝴蝶拱桥外倾非对称拱肋的力学特性研究

蝴蝶拱桥是一种特殊的空间拱式结构,其外倾式非对称拱肋的受力尤为复杂。笔者基于广东中山蝴蝶拱桥一工程实例,建立了空间有限元模型进行理论分析,并结合现场静载试验的实测数据,全面分析了两拱肋在恒载、活载及试验荷载作用下的力学行为,验证了拱肋结构设计的安全性与可靠性。

钢管混凝土刚构式柔性系杆拱桥的施工控制

针对钢管混凝土刚构式柔性系杆拱桥的特点,提出了动态有限元的概念和以仿真分析为基础,以准确控制系杆索力和墩顶位移为主要控制目标的施工监控总思路,给出了钢管混凝土拱桥拱肋混凝土收缩、徐变计算的系数取值范围及对温度影响处理的技巧.实测结果和实桥控制效果表明了本文方法的有效性.

大跨径曲线梁非对称外倾拱桥的设计探索——浅谈南宁大桥的技术特点

提出了大跨径曲线梁非对称外倾拱桥的桥型概念,分析这一桥型的力学特点,并结合南宁大桥简要介绍这一桥型的设计要点。

南宁外倾式非对称钢筋肋拱桥稳定性研究

南宁大桥采用外倾式非对称双肋拱桥结构形式,主跨300m,为目前世界上跨度最大的外倾式双肋拱桥。此桥型稳定问题突出。建立全桥有限元模型进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,结果显示南宁大桥稳定性良好可靠。

一座飞燕式系杆拱桥的有限元模型修正

以一座飞燕式系杆拱桥为工程背景,基于该桥静动载试验数据,对大桥初始有限元模型展开了修正。首先,以实测索力为目标值,采用一种迭代法对有限元模型的吊杆索力进行修正,修正后的计算值与实测值误差在3%以内;其次,基于响应面方法,联合运用静动载试验数据进行有限元模型修正,修正后的有限元模型静动力特性与试验结果吻合较好;最后,用两种荷载试验工况对修正效果进行了检验,除了个别测点挠度误差增大外,其余测点的挠度误差均有明显的减小,理论计算值与实测值更加接近。上述结果表明:该桥有限元模型修正结果具有可接受的精度,修正后的有限元模型能更准确地反映该桥实际力学性能。

桁式钢管混凝土系杆拱桥拱轴线及吊杆索力优化

目前,针对桁式拱系杆拱桥拱轴线形和吊杆索力优化研究相对单一,为得到下承桁式钢管混凝土系杆拱桥的最佳成桥状态,对拱轴线形和吊杆索力进行一体优化。通过基于影响矩阵的最小结构体系应变能原理对吊杆索力进行优化,并利用MATLAB中无约束优化算法进行求解;采用桁式拱肋主管偏心距最小法对拱轴线进行优化。经过迭代计算,得到一组满足偏心距阈值的无约束优化吊杆索力和拱轴线形。结果表明:优化后的吊杆索力较优化前更加均匀且均有不同程度的减小,短吊杆索力减小近30%,其抗疲劳性能得到大幅提高;成桥状态下主拱受力良好,上、下弦杆的跨中弯矩小且均匀,轴力值有所降低;优化后主梁端部截面弯矩值有所增大,轴力值基本不变,优化效果不明显;主拱上、下弦杆钢管和混凝土截面分配应力均小于材料承载力,符合规范要求。

刚构式系杆拱桥施工控制系统的建立

文章论述了刚构式系杆拱桥施工控制系统的建立及其施工监控的重点,以雁盐黄河大桥为例,用施工控制的自适应控制理论制定了施工控制流程图,达到了满意的施工控制效果。

反吊架工法在飘带式系杆拱桥主梁施工中的应用

结合工程实例,介绍了怡园路飘带式系杆拱桥河跨主梁反吊架设计及主梁施工要点,提出了飘带式系杆拱桥反吊架法施工中主梁质量控制措施。

济南齐鲁黄河大桥网状吊杆系杆拱桥施工关键技术

济南齐鲁黄河大桥主桥为(95+280) m+420 m+(280+95) m五跨三连拱下承式网状吊杆系杆拱桥,主梁采用钢-混组合梁,梁宽60.7 m,采用“先梁后拱”的施工工艺。钢箱梁采用“静动结合”的吊装技术,解决了有限作业空间下超重、超宽钢箱梁节段上桥的难题,钢箱梁采用智能化步履式顶推设备与坦克轮相结合的方式顶推施工,提高了顶推过程的可控性、安全性和高效性。3跨拱肋中2个280 m跨采用满堂支架法施工,420 m跨采用“三段法”施工,即通过满堂支架法安装两端60 m边拱肋,300 m中拱段采用在钢箱梁上低位拼装,然后整体提升中拱段,使其与边拱肋配切合龙。对吊杆张拉方案进行对比,基于有限元分析,以吊杆内力控制为原则,最终选择吊杆应力水平更低的从跨中向拱脚对称张拉的吊杆张拉方案,张拉过程中采用接长杆减少张拉工作量,使吊杆张拉更高效、安全。