斜靠式拱肋系极限承载能力研究

以斜靠式拱桥拱肋系为研究对象,采用弧长法,对拱肋系的侧倾失稳全过程进行了跟踪分析,获得了失稳极值点,揭示了稳定拱肋刚度,主拱肋和稳定拱肋拱顶间横撑抗弯刚度,矢跨比,主拱边界条件对极限承载力的影响规律.研究表明:斜靠式拱肋系的极限承载能力随着横撑切向抗弯刚度的增大而增大,而稳定拱肋侧向抗弯刚度和抗扭刚度对极限承载能力的影响较小;主拱边界条件和矢跨比对斜靠式拱肋系的极限荷载有明显的影响.

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。

悬链线斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载

基于能量分析方法,推导了主拱肋和稳定拱肋拱轴线为悬链线的斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载计算公式,并通过与有限元数值计算结果比较,证明了该计算公式的正确性,进一步验证了所提出的拱肋系侧倾失稳时横撑切向和径向力学模型的适用性,并将拱轴线为悬链线和圆弧曲线的斜靠式拱肋系的侧倾失稳临界荷载进行了比对分析,阐明了圆弧曲线代替悬链线斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载的适用条件。研究结果表明:拱轴线的线型对斜靠式拱肋系的侧倾失稳临界荷载有一定的影响;当稳定拱肋倾角较小时,悬链线拱肋系的侧倾失稳临界荷载与圆弧曲线拱肋系的差异不超过5%;当矢跨比较小时,圆弧曲线拱肋系代替悬链线拱肋系的侧倾失稳临界荷载产生的误差在10%以下,但矢跨比较大时,二者的差异较大,不可等同。

潮洲韩江北桥斜靠拱桥稳定性分析

以韩江北桥主桥主跨斜靠式钢管混凝土拱桥为研究对象,采用ANSYS有限元程序,建立了该拱桥的空间有限元计算模型,分12种工况计算了该桥的稳定安全系数,并对桥梁的失稳特征进行了分析。计算结果表明,外拱拱脚加宽对桥梁的稳定性影响程度最大,稳定系数明显提高,其他情况对桥梁稳定系数的影响都不明显。文章计算结果已用来评估该桥初步设计方案的合理性,为该方案修改提供了参考。

斜靠式拱桥稳定性分析

以平顶山市城东河路湛河桥主桥——斜靠式拱桥为研究对象,采用Midas／civil有限元程序．建立了该 拱桥的空间有限元计算模型,分4种工况计算了该桥的稳定安全系数,并对桥梁的失稳特征进行了分析． 本文计算结果对了解该桥及同类斜靠式拱桥的稳定性具有较大的参考价值．

韩江北桥主桥动力特性研究

以韩江北桥主桥主跨钢管混凝土拱桥初步设计方案为对象,采用ANSYS有限元程序,考虑边跨对主跨的弹性约束作用,建立了该中承式钢管混凝土拱桥主跨的整体动力计算有限元模型,分3种工况(实桥模型;在实桥模型的拱肋间增设横向风撑;将实桥模型的端横梁的顶板、底板和腹板厚度增大1倍)计算了桥梁的振动特性。计算结果表明:实桥模型的拱肋面外刚度较小,在桥梁振动中首先出现拱肋的面外振动,且桥梁前10阶振型中有6阶为拱肋的面外振动;桥梁拱肋面外自振基频明显小于桥梁整体竖向自振基频,说明桥梁拱肋面外刚度与全桥竖向刚度相差较大;桥面系面外刚度相对较弱,桥梁前10阶振型中出现了扭转振动形式。增设横向风撑后,拱肋面外刚度明显增大,对该桥梁动力特性的影响较为明显;增大端横梁截面尺寸对该桥梁动力特性影响不大。计算结果为该桥梁的设计修改提供了参考。

青岛高新区中央智力岛科技大道桥的设计分析

针对科技大道新型斜靠式拱肋下承式拱梁组合桥的工程实例,介绍了拱圈、吊索及主梁的设计特点,详细分析了结构的受力特点,并阐述了结构的动力稳定特性,可供类似工程参考。