尖湖拱桥拱肋施工监控应力分析

在尖湖桥施工监控中,采用有限元软件建立拱桥结构模型,分别对浇注拱肋混凝土、第一次张拉吊杆和成桥后三种状况下的拱肋进行受力分析计算,并与实际检测数据进行对比。结果表明,拱肋内混凝土刚度对模型结果影响较大;成桥后模型可以模拟拱桥的实际受力状态,并为施工监控提供理论支持。

钢管拱桥静载试验应力测试分析

结合某钢管拱结构桥梁,对该桥梁采取静力荷载试验,研究在荷载作用下该桥控制截面的应变和重要部位的变形情况,实测控制截面的应力、应变大小及分布规律,量测荷载作用下的桥梁变形情况,进而掌握桥跨结构的工作状态。

尼尔森体系提篮拱桥的内力分布

为了研究尼尔森体系提篮式系杆拱桥在各种荷载 (分布力、集中力、活载 )作用下内力分布规律 ,对一座提篮式系杆拱桥进行了计算分析 ,并与平行吊杆及平行拱肋拱作了比较 ,在此基础上结合模型试验进行验证研究。结果表明 :模型设计合理可行 。

三跨下承式钢管混凝土系杆拱桥施工控制研究

以某三跨下承式钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,采用通用有限元软件ANSYS建立了全桥模型,以拱肋应力、线形、系杆力等参数为控制目标,对该桥的施工全过程进行了数值模拟分析和现场监控。结果表明:通过实施必要的施工监控,该桥成桥后的结构受力和线形均满足设计要求,实桥实测值与有限元计算值的最大偏差率均小于11.4%;各主要构件在施工过程中受力性能均达到设计要求,最大偏差率小于18.9%。

基于最优化理论的下承式拱桥的吊杆索力优化

为探究吊杆拱张拉力的优化方法,本文以某下承式拱桥为研究对象,设置合理的目标函数及约束条件,建立基于应力控制指标的数学优化模型,对吊杆张拉力进行优化。结果表明:基于全局最优算法的迭代程序可有效解决索力求解问题,拱肋应力、主梁应力及下挠结果均有不同程度减小,其中拱肋最大拉应力由优化前的1.96 MPa降至1.68 MPa,主梁跨中位置最大拉应力由1.35 MPa降至1.18 MPa;主梁跨中竖向变形最大减小量为9.7 mm。

钢箱拱温度效应分析与研究

为研究温度变化对钢箱拱吊杆索力及拱肋应力的影响,运用有限元软件MIDASCIVIL建立了80m钢箱系杆拱全桥模型,分别对吊杆和整体模型施加温度效应进行分析。单独对吊杆升温5℃、15℃、25℃和降温5℃、15℃、25℃,分析了在此温度变化过程中吊杆索力和拱肋应力变化;然后,对整体模型升温5℃、15℃、25℃和降温5℃、15℃、25℃,分析了吊杆索力和拱肋应力随着整体模型所有单元升温和降温而产生的变化。通过对比分析两种温度作用下吊杆索力及拱肋应力的变化,结果表明,吊杆索力随着吊杆温度的升高而减小,随着整体模型温度的升高而增大,但整体模型温度变化对吊杆索力的影响小于吊杆温度变化;温度变化对短吊杆索力的影响尤为明显,最大变化量为6.63%;吊杆温度和整体模型温度对拱肋应力产生的影响相对一致。随着温度的升高,拱肋压应力从拱脚到拱顶位置先增大后减小,温度降低,则拱肋应力变化相反。整体温度变化对拱肋应力的影响大于吊杆温度,且主要表现在拱脚处,最大增加7.23%,因此需进一步考虑温度对拱脚的影响。

飞雁式异形钢箱拱制作线形控制关键技术研究

钢结构桥梁采用大节段分段施工,工厂化预制,板块线形的精确放样是钢结构制作线形精准控制的关键因素。飞雁式异形钢结构拱肋曲线复杂,拱肋截面高度随拱轴线线性变化,给钢结构制作加工带来很大困难。桥梁拱肋设计成桥线形和预拱度线形的理论求解可为后续解决钢结构拱肋顶、底板加工制作,板块精确放样提供理论支持,为成桥后钢结构拱肋受力稳定提供保障。预制钢箱拱拱肋理论制作线形是确保偏态抛物线异形变截面钢箱拱桥顺利安装和桥梁服役阶段受力合理的重要技术指标。通过设计计算软件MIDAS建立桥梁理论计算模型,采用正装分析计算的方法计算出张拉预应力系杆、拆除拱肋安装支架、张拉吊杆、卸除主梁桥下支架、二次张拉吊杆等施工工序转换对拱肋成桥线形的影响,得到钢拱肋在施工、架设期间体系转换的理论预拱度值。再结合设计图纸给出的异形钢箱拱肋拱轴线计算方程式,通过坐标转换的方法,建立拱轴线上任一点O点的坐标系1和拱轴线上无限接近O点的相邻点B的坐标系2,以及全桥原始坐标系三者之间的联系。通过原始坐标系中O点位置坐标(x 1,z 1),B点位置坐标(x 2,z 2)以及O点处的截面高度H之间的关系,结合坐标系1和坐标系2确定出三者之间的三角形相似关联,从而求得成桥状态下异形钢箱拱肋制作的顶、底板,横隔板及吊杆与拱轴线计算方程式之间的几何关系,确定出钢箱拱拱肋顶、底板独立的成桥线形的计算方程式。运用此计算式求出的拱肋成桥曲线与设计院给出的设计线形吻合良好,当x 2-x 1=0.5 m时计算线形与成桥线形的最大偏差为2 mm,证明了此种方式的正确性。再通过成桥状态下的计算式,结合MIDAS模型计算出的拱肋曲线各点的预拱度值,求解出钢结构拱肋无应力状态下顶、底板,横隔板;吊杆的计算方程式。此计算方程式确定出的曲线状态就是钢拱肋无应力状态下线形,运用此计算结果求得的无应力状态曲线比成桥设计线形长出80 mm。此计算方法有效地解决了异形钢箱拱肋工厂预制过程中无应力状态板块线形精确放样的难题。

北二环滦河大桥主桥上部结构的施工监测与分析

河北省迁安市北二环滦河大桥为下承式钢管混凝土拱桥,文章以该桥为背景介绍了上部结构施工监测的基本方法,并采用MIDAS/CIVIL建立有限元模型,模拟了整个施工过程。监测数据和计算结果表明,该桥成桥状态时的拱肋线形、拱肋应力、系梁应力以及吊杆张力等均在施工控制范围内,实测值与计算值较为接近。所述监测方法和计算手段可供同类桥型的施工控制参考。