大跨度异型钢管混凝土拱桥典型病害分析及支座脱空影响研究

大跨度异型钢管混凝土拱桥在使用过程中易出现车致动力响应大等不利情况,现阶段造成该类型桥梁车致动力响应显著的病害及其影响尚不明晰。以某典型大跨度异型钢管混凝土拱桥为研究对象,对该桥的典型病害进行了调查,基于现场测试与理论分析,对该桥的典型病害及支座脱空病害的影响进行了研究。现场调查及测试结果表明:支座脱空会引起主梁伸缩缝两侧的差异沉降,导致桥梁受力状态变化,加剧车辆对主梁和吊杆的冲击作用。现阶段钢箱梁伸缩缝附近和跨中位移冲击系数分别达到了1.52和1.15,吊杆力应力幅变化率为-28.0%~18.5%;数值分析结果表明:支座脱空后钢箱梁和吊杆的车致动力响应变化显著;支座脱空将导致该桥主梁明显的顺桥向位移,且与主梁竖向位移达到了相同量级;支座脱空后钢箱梁车致加速度峰值会显著增加,且当车辆荷载作用下支座与钢箱梁仍能发生相互碰撞时影响更为显著;支座脱空后吊杆力应力幅变化显著,且其对短吊杆影响更显著;支座脱空是造成该类型桥梁钢箱梁、吊杆等构件车致冲击响应显著变化的重要原因之一。

大跨度钢管混凝土系杆拱桥施工方案研究

大跨度钢管混凝土系杆拱桥在施工过程中结构应力较高、稳定安全系数较小,选择合理的施工方案对于保证结构安全至关重要.通过对丹东月亮岛大桥分析,确定采用硫磺砂浆垫块临时固结承台与拱座、先同时泵送2根下弦管混凝土再泵送2根上弦管混凝土、横梁和桥面板混凝土分段施工等关键过程施工方案,保证了该桥施工过程中的结构稳定和受力安全.该施工方案可为类似桥梁设计与施工提供参考.

高速铁路大跨度钢管混凝土拱桥车桥耦合振动仿真分析

以鸭池河桥为工程背景,建立车-桥系统耦合振动分析的数值仿真模型。利用大型通用有限元软件ANSYS建立桥梁的动力分析模型,并计算其空自振特性。通过多体动力学软件SIMPACK对于CRH3动车组模型进行高精度仿真,结合SIMPACK软件和ANSYS软件,建立车桥耦合振动仿真系统,输入轨道不平顺和轮轨关系进行车桥耦合振动计算。车桥耦合振动分析结果表明:桥梁具有足够的刚度,振动状态良好;车辆运行安全性可以得到保障,舒适性指标为"优良"。该桥的车桥耦合振动计算结果为今后类似桥梁设计提供了借鉴,同时也验证了联合仿真的可行性和便利性。

横向地震作用下异型钢管混凝土拱桥地震易损性分析

为了研究异型钢管混凝土(CFST)拱桥在地震作用下的易损性,以一座城市异型钢管混凝土拱桥为研究对象,通过MIDAS/Civil软件建立全桥非线性有限元模型并进行增量动力分析(IDA).分别以桥墩和拱肋曲率延性比、支座位移延性比为损伤指标,建立了主要构件地震易损性曲线.并基于一阶、二阶界限估计法得到了全桥系统的地震易损性曲线.结果表明:在横向地震作用下,该异型钢管混凝土拱桥整体抗震性能较好,支座和桥墩较拱肋在地震作用下更易出现损伤,为该桥的易损构件;该桥拱肋在地震作用下表现出良好的强健性,最易损伤区域位于坦拱拱脚,应加强其构造处理.

三跨飞燕式异型钢管混凝土拱桥地震反应及控制

利用ANSYS有限元软件,计算并分析了某三跨飞燕式异型钢管混凝土拱桥的动力特性和一致激励与行波激励下的动力响应,并对拟安装在桥上Lock-up装置的减震效果进行了评价。研究表明,纵向和竖向联合输入下结构的动力反应明显高于纵向和竖向单独输入工况;横向地震激励时,拱肋出平面位移及内力均很大,但可以不考虑行波效应的影响;纵向和竖向地震激励下,行波输入时主拱肋面内动力响应急剧增大;Lock-up装置使得结构在纵向地震激励下由半漂浮体系转化为刚接体系,一致输入下结构内力响应减震率较低,而行波输入减震率则相对较高,其中,主拱肋轴力减震率达15%,弯矩减震率最大达35%。

大跨度钢管混凝土拱桥的稳定承载力分析

以湖南南县茅草街特大桥为例 ,讨论大跨度钢管混凝土拱桥施工阶段和运营阶段的弹性稳定和极限承载力。分析计算时 ,考虑了拱桥结构分阶段刚度变化、截面逐次形成以及构件的极限承载力等影响。

大跨度钢管混凝土双肋拱桥侧倾稳定性研究

根据径向荷载作用下双肋组拼圆弧拱的几何方程、物理方程,考虑结构的总体变形能和构件的局部变形能,利用最小势能原理推导拱桥结构在竖向均布荷载作用下的侧倾稳定临界力的近似解析解,讨论了横撑设置、横撑刚度等因素对稳定性的影响。结合六座大跨度钢管混凝土双肋拱桥在施工阶段和营运阶段的稳定性有限元分析结果,探讨了横撑形式与类型对双肋拱桥的稳定系数和失稳模态的影响规律,对该类桥梁的横撑设置提出了参考建议。

大跨度钢管混凝土拱桥空间地震反应分析

将大跨钢管混凝土拱桥———龙潭河大桥简化为空间动力计算有限元模型,以弹簧作为考虑基础 结构相互作用的边界条件,用空间迭代算法程序计算其自振特性,用Wilson θ程序计算其地震作用下空间几何非线性反应.计算结果表明,基础 结构相互作用对各阶频率、轴力和力矩以及跨中位移均有影响.

大跨度钢管混凝土拱桥线形动态控制技术

在大跨度钢管混凝土拱桥塔架 /扣架一体化缆索吊装施工中 ,其关键技术之一是主拱线形控制 .在理论分析和现场测试的基础上 ,动态调整扣索长度 ,可保证钢管拱肋的设计线形 .工程实践表明 :将扣索动态调整技术应用于大跨度钢管混凝土拱桥的吊装施工中 ,可降低工程造价 ,保证施工质量 .

大跨度钢管混凝土拱桥的徐变分析

简要叙述钢管混凝土拱桥的徐变分析方法 ,按此方法编制有关程序及计算广州市丫髻沙大桥主桥和湖南省益阳市茅草街大桥的徐变应力 。

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋分段缆索吊装模拟结构分析

拱肋吊装是大跨度钢管混凝土拱桥施工的关键工序。应用有限元结构计算理论与计算机技术 ,对钢管混凝土拱桥拱肋吊装过程进行模拟分析 ,得出各节段吊装时的预抬高程和扣索索力。

大跨度钢管混凝土拱桥地震响应分析

采用大型通用有限元前后处理软件MSC Patran建立大跨度铁路钢管混凝土拱桥的有限元模型。根据地震响应分析输入地震波的选择原则及桥址地震烈度,选用经过加速度幅值调整的EL-Centro地震波作为输入地震波,进行大跨度铁路钢管混凝土拱桥在水平地震波、三向地震波、一致激励和多点激励下结构的地震响应分析。分析结果表明:结构在水平地震波和三向地震波作用以及在一致激励和多点激励作用的地震响应差别很大,且没有简单明确的变化规律,因此必须采用同时考虑三向地震波和多点激励共同作用的动态时程分析法才能较真实的反应结构在地震作用下的实际受力状态和变形性能。

大跨度钢管混凝土拱桥的动力特性分析

通过ANSYS对2座钢管混凝土拱桥例进行动力特性分析,探讨了拱上建筑形式、拱肋倾角、横撑形式和横撑刚度对大跨度钢管混凝土拱桥的动力特性的影响,对深入认识钢管混凝土拱桥动力特性有一定的参考价值。

某异型钢管混凝土拱桥地震反应分析

本文以某异型钢管混凝土拱桥为研究对象,通过ANSYS建立了结构的空间有限元模型,计算和分析了该桥的动力特性。同时,通过MATLAB程序生成拟合规范反应谱的人工地震波,并运用时程分析法计算了该桥在一维和多维输入下的地震反应,分析了该桥的地震反应规律,为钢管混凝土拱桥的抗震性能分析提供了一定的依据。

大跨度钢管混凝土拱桥安装新技术

以２座钢管混凝土拱桥的施工设计为例。

大跨度钢管混凝土拱桥的非线性空气静力稳定性

同时考虑静风荷载非线性和结构几何非线性的影响,运用增量迭代法分析了大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态下的非线性空气静力稳定性,编制了相应的计算程序,并结合一座主跨为368m的钢管砼拱桥———茅草街大桥进行了计算,讨论了风荷载的非线性、风力的初始攻角、矢跨比、横撑设置等参数对大跨度钢管混凝土拱桥侧向稳定性的影响.

大跨度钢管混凝土拱桥设计与施工综述

从设计、施工以及养护诸方面探讨了大跨径钢管混凝土拱桥建设中需注意的问题。设计方面包括拱轴线的选择、拱脚段负弯矩的处理、横撑设置与稳定性、桥道系的选择等;施工养护方面包括钢管焊接、缆索吊装与斜拉扣挂、泵送混凝土与灌注次序、施工控制与检测、防腐与换索等。

CATIA V6在大跨度钢管混凝土拱桥设计中的应用

为将BIM技术优势应用于结构复杂的大跨度钢管混凝土拱桥设计中,以计算跨径为565 m的广西平南某桥的设计为例,利用CATIA V6软件建立合理的拱桥三维设计模型,研究经济高效的建模方法及三维可视化应用展示.研究结果表明:将功能强大的CATIA软件应用于拱桥设计全过程,能完美模拟出拱桥特有的线形,可大大提升建模的数字化及可视化程度,提高设计效率;可准确进行工程算量,能模拟施工过程,进行碰撞干涉与误差分析,使设计更加科学准确,提高工程效益.

大跨度中承式钢管混凝土肋拱桥实桥试验研究

阐述中承式钢管混凝土肋拱桥的实桥试验研究方法 ,并对试验数据进行了详细的分析 ,评价了桥梁的实际结构行为 ,所得结论及建议对同类桥梁的设计、管养具有一定的参考价值。

大跨度钢管混凝土拱桥非线性与稳定性分析

大跨度拱桥在施工过程中体系不断变化﹑荷载逐步增加以及拱桥结构大位移等因素,必须考虑拱的变形影响和材料弹塑性影响。该文对大跨度钢管混凝土拱桥进行稳定性分析时,同时计入几何非线性和材料非线性的理论,考虑双重非线性影响。