基于灰色关联理论的下承式外倾钢管拱桥稳定性分析

为分析结构参数对下承式外倾钢管拱桥稳定性的影响,以沙颍河桥为工程背景,利用Midas/Civil有限元软件建立计算模型,分析拱肋厚度、矢跨比、横撑形式、拱肋外倾角度等参数变化对其稳定性的影响,并用灰色关联理论揭示各参数变化对结构稳定性影响的关联程度。结果表明,结构失稳一般表现为面外失稳,矢跨比、拱肋厚度对全桥的稳定性影响较大;当矢跨比处于1/3.5~1/4时,结构的稳定性最高;拱肋厚度超过25 mm后,通过增加拱肋厚度的方式并不能明显提高结构的稳定性;与其他横撑形式相比,“X”形横撑提高结构稳定性效果最佳;增大拱肋外倾角度能在一定程度上提高结构的稳定性,但当拱肋外倾角度超过15°时结构的稳定性开始降低;为提高下承式外倾拱桥的稳定性,可优先选择对拱肋厚度进行优化。本文的研究可为外倾钢管拱桥的设计优化提供参考。

外倾钢管拱桥施工阶段吊杆张拉及索力分析

为深入分析不同张拉顺序和吊杆初张力对主梁、拱肋内力的影响,以跨沙颍河外倾钢管拱桥为工程背景,利用Midas Civil建立空间有限元模型。对4种不同张拉顺序下的吊杆初张力进行初步求解,分析主梁、拱肋关键截面的应力值,对比得出最优张拉方案,并采用倒拆-正装迭代法和正装迭代法对吊杆初张力进行求解,结果表明:采用间隔张拉,主梁关键控制截面处的应力变化符合结构的受力状态;倒拆-正装迭代法求解的吊杆初张力满足施工的合理性;以倒拆-正装迭代法计算的结果作为吊杆初张力,采用从拱肋四分点至跨中再至拱肋四分点依次对称张拉,最后张拉拱脚处吊杆,满足施工的安全性和经济性。

外倾式钢管拱桥稳定性分析

以线弹性理论为基础,采用Midas Civil有限元程序建立外倾式钢管拱桥上部结构空间模型,进行全桥各工况静力分析,并分析成桥阶段满载工况下的外倾式主拱稳定性,以期为外倾式钢管拱桥设计提供参考。