系杆拱桥稳定性探索——考虑拱梁共同作用

研究了柔性拱柔性梁组合的桥梁拱肋面内稳定性。根据结构特点,柔性拱由拱、梁及吊杆三种元件有机组成,拱的稳定性当属于多层次的弹性基础的二铰曲杆稳定性问题,拱轴线变形曲率变化的微分方程属于非线性问题,由于桥梁结构的变形要求当属小挠度问题,拱轴线的变形曲线设定为近似的正弦曲线,并以吊杆的变形机理为基础,使问题线性化,推导出三者变形协调的吊杆变形系数k,由拱轴压力引起纵向挠曲的弯矩与吊杆附加力对拱反作用力的弯矩,它们与变形曲线的曲率变化的关系建立微分方程,并以差分法求解,得出临界水平力及轴压力的简化公式。以实例介绍了实用计算的过程,最后探讨了系杆拱桥有关尺寸变化对临界力的影响。

合蚌高铁(76+160+76)m连续梁拱组合结构设计研究

通过对合蚌高铁(76+160+76)m连续梁拱组合结构的研究,介绍了主桥结构设计要点和施工方法,指出采用"异位拼装,纵向就位"的主拱架设方法,解决了传统方法中拼装时间长,给桥下既有铁路带来安全隐患的难题,降低了运营风险。

拱肋面外稳定的实用计算方法

应用"初始缺陷准则",建立拱肋面外稳定实用计算模型,将空间稳定问题转化为考虑了吊杆保向力效应的平面稳定问题,并编制出相应计算程序。在安徽怀远三桥三孔60m+84m+60m钢管混凝土拱肋系杆拱桥设计优化中,以此对拱肋面外稳定进行了详细的分析计算,为简化中跨拱肋风撑,取消边跨拱肋风撑提供了可靠依据。桥梁于2000年竣工,结构的安全与稳定得到充分验证。

斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载计算方法

该文以近年来发展起来的一种新型空间拱桥——斜靠式拱桥拱肋系为研究对象,基于最小势能原理,综合考虑斜靠式拱肋系主拱肋、稳定拱肋、主拱肋与稳定拱肋间横撑的变形能、作用于拱肋系的外力势能,首次推导出了斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载的解析解,提出了斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载的计算方法,并通过与有限元计算结果比较,证明了该文所提出计算方法的正确性。在此基础上研究了稳定拱肋倾角变化、及其侧向抗弯和抗扭刚度,主拱肋与稳定拱肋间横撑抗弯刚度对临界荷载的影响,研究结果表明稳定拱肋倾角和侧向抗弯刚度是控制斜靠式拱桥侧向稳定性的主要因素。

南门溪大桥施工过程中的非线性稳定分析

基于非线性稳定理论,采用LUSAS通用有限元软件,针对南门溪大桥钢管混凝土提篮拱桥施工的每一阶段建立了分析模型,计算结果表明拱肋施工过程中的稳定性远较成桥稳定性差,虽考虑了几何非线性及考虑材料非线性的双重非线性效应对各阶段拱肋稳定均存在显著影响,但成拱各阶段失稳可能性较小,理论上该桥的稳定性是有保障的。文章仅就拱肋成拱的每一过程的弹性屈曲分析、考虑几何非线性的屈曲分析以及考虑几何、材料双重非线性的屈曲分析作了重点介绍。