拱桥主拱圈混凝土施工技术在钢管劲性骨架混凝土拱桥中的应用

拱桥结构形式简洁、受力情况明确、形式多样、外形美观,对于山区沟谷众多的贵州省,尤其适合拱桥建设。基于此,结合某大桥工程实例,创新提出钢管劲性骨架混凝土拱桥主拱圈混凝土施工技术,分析其在钢管劲性骨架混凝土拱桥中的应用优势、应用要点与应用效益。分析表明,该项施工技术具备造价低、社会价值高等特点,适合在西部山区的拱桥建设中广泛推广应用。

浅析钢管混凝土劲性骨架复合柱极限承载能力计算方法

钢管混凝土劲性骨架复合柱是由钢管混凝土结构和钢筋混凝土结构优化复合而成的高性能结构。在轴压承载能力计算时,通常采用简化计算方法,这些方法一般采用叠加原理。以某钢管混凝土劲性骨架复合短柱为例,采用简单叠加法、综合折减叠加法、分区折减叠加法3种简化计算方法进行计算,并与有限元法计算结果进行比较分析。结果表明:3种简化计算方法中,分区折减叠加法与有限元法计算结果最为接近,因此,这2种方法可适用于复合柱的轴压承载能力计算。

大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥地震易损性分析

为了探究完善钢管混凝土劲性骨架拱桥的地震损伤评估方法,以一座上承式高速铁路劲性骨架拱桥为工程实例,开展同种桥型的地震易损性研究。首先,基于OpenSEES平台建立拱桥的非线性数值模型;然后,通过非线性动力时程分析及增量动力分析对主拱肋子构件、交界墩及拱上立柱的地震损伤进行评估;最后,引入两种Copula函数建立串联体系下主拱肋构件系统的易损性曲线,并将其与子构件及基于第一可靠度原理的系统易损性进行对比。结果表明:在三向地震动作用下,主拱肋外包混凝土的损伤概率与损伤程度均明显大于钢管混凝土,且后者的易损位置将随着地面峰值加速度的增大而发生从跨中向拱脚的改变;主拱肋系统的易损性更偏向于外包混凝土,L/4拱肋截面的损伤概率最大;交界墩与拱上立柱的保护层混凝土的易损性水平显著高于纵向钢筋和核心混凝土,位于L/4拱肋位置的立柱损伤概率最大。抗震设计时应重点考虑对易损部位采取加强的设防措施。

大跨钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋竖转施工抗风性能研究

为保证大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋竖转施工过程的抗风安全,以某主跨342 m钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋竖转施工为背景,研究该桥劲性骨架拱肋在竖转施工过程中的抗风性能及抗风措施。根据竖转施工特点,采用ANSYS软件分别建立2种最不利施工状态(拱肋竖转临界状态和拱肋合龙前状态)有限元模型计算风致响应,提出设置浪风索的抗风措施以提高抗风稳定性。结果表明:拱肋在2种最不利施工状态下会产生显著的拱顶横向位移和拱脚转轴连杆应力,危及拱肋施工安全;设置浪风索能有效降低处于竖转施工阶段的拱肋在横风作用下的拱顶横向位移和拱脚转轴连杆应力,且浪风索应力满足要求,可保证竖转施工安全。浪风索截面面积对拱脚转轴连杆应力影响较小,对拱顶横向位移影响较大,同时考虑到施工中浪风索张拉力的不均匀性,设计时宜适当增加浪风索截面尺寸,以提升结构整体抗风安全储备。

大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥非线性分析

以某实桥工程为研究对象,采用ANSYS建立全桥空间计算模型,对大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥线性和非线性的施工全过程进行受力分析。通过对整个施工全过程内力、应力和挠度的分析,研究其截面刚度随施工变化对大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥非线性的影响,以及施工设计中分环分段的合理性。

钢管混凝土劲性骨架拱桥收缩徐变影响理论研究

采用混凝土徐变理论、变形协调、中值理论及平衡条件 ,并考虑混凝土的弹性后效及受四周约束作用的徐变特性 ,导出了混凝土徐变、收缩引起的截面应力重分布的表达式。公式简单 ,应用方便 ,并对万县长江大桥收缩、徐变模型试验进行分析 ,所得结果与模型试验较为吻合 。

基于面积比的钢管混凝土劲性骨架组合柱承载力

以面积比为参数,对基于使用极限状态的钢管混凝土劲性骨架组合柱的承载力进行研究,分析了面积比对组合柱受力特性的影响。试验表明不同面积比下,组合柱表现出不同的受力状态;有限元分析表明扩大对面积比参数范围的研究,发现在不同钢管、外包混凝土、核心混凝土强度和纵筋配筋量下,面积比对组合柱承载力的影响规律都呈现先增大后减小的趋势;对比分析现有组合柱的承载力计算方法,表明其都不能很好预测大面积比下组合柱的承载力;根据试验和有限元分析的结果,可利用2个临界面积比,分三区段建立组合柱承载力计算公式,结果与有限元值比较,吻合较好,差值在10%之内。

大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工及控制

劲性骨架拱桥先制作骨架、合龙骨架,再以骨架为支架进行混凝土的内填和外包施工,而劲性骨架进行外包后又可作为主拱圈一部分参与受力,是跨越江河、峡谷等障碍的大跨径拱桥优选施工方法之一。以香溪河大桥为对象,介绍大跨径钢管混凝土劲性骨架拱肋的骨架制作、拼装,内填、外包混凝土施工过程以及控制要点。

小直径钢管混凝土劲性骨架在拱桥转体施工中的应用

用小直径钢管混凝土劲性骨架修建大跨度拱桥,可以减轻转动体系重量,降低转体桥造价。本 文介绍了它的材料特性、转动体系构造和施工要点。

考虑施工过程的大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥受力分析

结合宜万线铁路上一座大跨径劲性骨架混凝土拱桥,介绍了空间有限元精确模拟劲性骨架混凝土拱桥施工过程的方法。采用大型通用工程软件对该桥施工过程进行模拟,并对施工过程中的受力进行分析,进而对结构安全性作出评估,为类似拱桥的设计提供依据。

大跨径钢管混凝土劲性骨架拱肋施工阶段受力与稳定分析

向莆铁路尤溪大桥为一座上承式劲性骨架钢筋混凝土拱桥,拱肋结构刚度大,跨越能力强,但拱肋结构的形成过程体系多变,受力复杂,为了研究该桥施工过程中钢管混凝土劲性骨架拱肋的内力和稳定性,建立了空间有限元分析模型,模拟施工过程中钢管混凝土截面和钢筋混凝土箱形截面的形成过程。根据计算结果可知,弦杆钢管内灌注混凝土的顺序对弦杆应力影响不大,拱肋外包混凝土分层浇筑方案对混凝土的应力有较大影响,该桥三环浇筑方案外包混凝土没有出现拉应力,实际施工中应确保每一层混凝土浇筑过程中的各段混凝土的浇筑同时进行,尽可能达到实际施工与计算模型两者吻合。施工过程中钢管骨架最大悬臂阶段及钢管骨架合龙灌注混凝土后的稳定系数均大于4,满足规范要求。

140m跨度钢管混凝土劲性骨架拱施工方案与仿真分析

针对福建省内某140m跨钢管混凝土劲性骨架拱桥,对钢管骨架制作和脱架方案进行了设计,并计算了转体施工的索力、重心、启动力矩,作为转体施工控制的依据。利用Midas有限元软件对施工过程进行了仿真计算,计算结果表明施工过程中桥梁应力和变形均满足要求,且与实测结果相吻合,保证了施工过程的安全可靠,这可为以后同类型拱桥的施工和监控提供借鉴。

新型大跨径钢管混凝土劲性骨架箱拱设计与施工

针对传统劲性骨架法在施工时存在的安全性和稳定性问题,以G352国道(正安段)净跨200 m上承式钢管混凝土劲性骨架箱拱渔塘特大桥为例,结合新型劲性骨架箱拱同时具备的两个要素:强劲骨架设计思路和劲性骨架带拱肋底板吊装施工工艺,阐述新型大跨径钢管混凝土劲性骨架箱拱的设计与施工。与传统劲性骨架箱拱相比,新型钢管混凝土劲性骨架箱拱不仅简化施工加载程序,缩短施工工期,而且降低施工风险。特别是,带底板劲性骨架合龙的施工新工艺,进一步解决了传统浇筑拱箱底板混凝土过程中骨架的稳定安全系数小的问题,同时加快了施工进度。

强劲骨架在钢管混凝土劲性骨架拱桥中的应用

以兰海高速四川昭化嘉陵江大桥、叙古高速磨刀溪大桥、广安官盛渠江大桥为例,介绍了强劲骨架在钢管混凝土劲性骨架拱桥中的应用情况。利用Midas Civil有限元软件,建立了桥梁整体模型和拱圈浇筑施工阶段模型,对拱圈承载能力以及拱圈成拱阶段各构件的受力特性进行了分析。结果表明,强劲骨架提供了20%以上的承载能力,并能极大简化拱圈施工工序。

铁路大跨度劲性骨架拱桥外包混凝土浇筑方案分析

为保证一座新建铁路主跨337 m上承式劲性骨架混凝土拱桥主拱圈外包混凝土安全顺利施工,采用MIDAS/Civil建立施工阶段三维有限元模型,分析了不同纵向分段、横向分环浇筑方案对劲性骨架受力及挠度的影响.研究结果表明:采用多工作面浇筑可显著降低拱脚应力,改善主拱变形,但增加工作面对拱顶受力有利也有弊;增加截面横向分环可有效降低结构应力;综合考虑外包混凝土浇筑过程中的结构应力、变形、建设工期和大型临时设施的成本,采用三环六面法浇筑外包混凝土方案.

钢管混凝土劲性管架拱桥施工监控

介绍了钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工监控理论和方法,对主要设计参数进行参数识别及敏感度分析,对实洲值和理论值进行比较,通过误差分析提供的信息,对结构进行控制,成桥线性符合设计要求。达到控制目的。

大跨径劲性骨架钢筋砼拱桥拱脚、拱座局部应力分析

结合宜万铁路上一座大跨径劲性骨架钢筋砼拱桥的拱脚,对比了不同结构形式的拱脚构造。并以某一在建桥梁的拱脚和拱座为例,介绍了进行有限元局部分析时的两步分析法的优点及具体思路,采用大型通用工程软件用两步分析法计算分析了拱脚和拱座的局部应力分布特征及其传力特性,对该拱脚和拱座的结构构追及其细节的合理性作出了分析和综合评价。结果表明:拱脚刚度缓慢过渡可以迅速降低集中应力峰值,保障传力顺畅;该拱脚和拱座结构受力状态安全,其结构构造可被借鉴应用于类似桥梁的工程设计中。

基于行波效应的大跨度上承式劲性骨架拱桥抗震性能分析

以一座高速铁路大跨度上承式钢管混凝土劲性骨架拱桥为工程背景建立动力计算模型,采用非线性时程法对比分析不同波速行波激励下和一致激励下结构的地震响应,研究软钢阻尼器对该桥的减震效果。结果表明:该桥前8阶振型中有一半出现拱上立柱纵向弯曲振动,交界墩振动表现明显;行波效应会增大拱肋的轴力,增大拱脚和1/4拱肋的弯矩,减小拱顶的弯矩。拱肋不同位置的内力响应随波速的变化规律基本一致,但拱脚对行波效应更加敏感。行波效应对各拱上立柱墩底的内力影响规律不一致。行波效应会增大交界墩顶纵向最大位移,但会减小墩梁相对纵向最大位移。软钢阻尼器对拱桥减震效果明显,在拱上立柱安装软钢阻尼器,其位移减震率达到43.5%,弯矩减震率达到60.5%。其余立柱的弯矩和位移均有所减小。

大跨度劲性骨架拱桥Pushover 分析方法

以一座铁路上承式钢管混凝土劲性骨架拱桥为对象,对Pushover方法在抗震性能评估中的适用性进行研究。首先,根据桥梁的结构特点选取适宜的加载模式以及控制节点进行Pushover分析得到结构的能力谱曲线;然后,根据选取的地震波建立需求谱曲线,基于能力谱曲线迭代求解结构的性能点,将性能点求解的拱肋线形、应力与非线性时程分析结果进行对比验证;最后,基于刚度退化模型提出劲性骨架拱桥地震损伤模型,采用损伤指数对劲性骨架拱桥地震损伤程度进行量化,并对不同地震烈度下结构地震损伤进行评估。结果表明:拱肋线形Pushover方法与非线性时程分析的计算结果比较接近;两种方法在拱肋应力突变位置以及屈服位置比较接近;结构在0.3g、0.4g地震作用下基本完好,0.8g时产生了轻微损伤,4.0g地震作用下桥梁严重破坏。Pushover方法与非线性时程分析结果的对比验证了Pushover方法应用于大跨度劲性骨架拱桥抗震性能评估的可行性。

特大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥极限承载力研究综述

这篇文章深入阐述了钢管混凝土劲性骨架拱桥在实际工程中的应用,并详细描述了在建设过程中如何考虑应力因素,以及计算拱桥的极限承载能力及其相关理论。文章还研究了在非线性环境中,拱桥的最大承载能力与施工中应力的相互关系。对当前关于钢管混凝土劲性骨架拱桥的极限承载能力的研究进行了深度的总结,期望为未来在这个领域的进一步研究奠定坚实的基础。