钢管混凝土桁式组合拱桥施工过程主拱圈变形的影响因素分析

天子山大桥是世界上第一座钢管混凝土桁式组合拱桥,且主拱圈采用两端分段悬拼至跨中合龙的施工方法。该文在该桥1∶20的试验模型上,分5段对主拱圈施工过程进行了模拟。通过对试验结果的线性回归分析,得到了施工过程中斜拉索力和其他荷载对主拱圈变形的影响规律。

钢管混凝土桁式组合拱桥铝合金试验模型研制

针对天子山钢管混凝土桁式组合拱桥的全桥静动力试验模型的研制,介绍了该模型相关物理量相似比的计算方法和模型结构设计及关键工艺。目前已经完成了全部静动力试验,取得了令人满意的结果。

新型钢管混凝土桁式组合拱桥主拱施工实践

该文简要介绍了永连 (湖南永州—广西连州 )公路天子山大桥———新型钢管混凝土桁式组合拱桥的特点 ,重点对其主拱圈的制作和悬拼施工进行了介绍 ,并对相关技术要点进行了分析。

天子山钢管混凝土桁式组合拱桥的设计与施工

介绍湖南省永 (州 )～连 (县 )公路天子山大桥在借鉴了贵州省桁式组合拱桥设计与施工经验的基础上 ,采用了钢管混凝土和柔性斜拉杆两种新构件 ,是一次有益的探索。对山区修建大跨径桥梁具有一定的推广作用。

波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁抗扭性能研究

以波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁为研究对象,开展抗扭性能试验和理论分析,并与波形钢腹板-钢管桁式弦杆组合梁和波形钢腹板-钢管混凝土弦杆组合箱梁抗扭性能进行对比;研究波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁的扭曲破坏形态、截面类型、管内混凝土对组合梁抗扭性能的影响,并探讨波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁抗扭承载能力计算方法。结果表明,波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁可等效为闭口箱形截面。扭曲破坏形态为混凝土桥面板沿与梁轴线呈45°方向斜向开裂,且纵向钢筋发生屈服。管内混凝土对组合梁抗扭刚度和抗扭承载能力具有一定的贡献度。基于线性刚度叠加方法,提出钢管混凝土组合抗扭刚度计算方法。根据波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁可能发生的四种扭曲破坏形态,提出波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁抗扭承载能力计算方法,并将采用该文所提出的组合梁抗扭承载能力计算方法得到的理论计算结果与试验和有限元分析结果进行对比,误差不超过8.5%。

四肢桁式钢管混凝土悬链线拱面内稳定性

为研究四肢桁式钢管混凝土(CFST)悬链线拱面内稳定性,采用有限元法开展桁式CFST悬链线拱在轴压或压弯作用下的面内弹塑性屈曲分析。基于试验数据与数值模拟验证模型参数,探讨平面内屈曲破坏模式,揭示屈曲机理;引入全拱和弦杆的归一化长细比,考虑弦杆屈曲影响的交互因数,得到轴压作用下的统一屈曲曲线;提出压弯作用下面内稳定承载力的交互作用方程。结果表明:斜腹管屈曲大幅降低稳定承载力;桁式CFST悬链线拱在屈曲破坏过程中总是存在弦杆变形,弦杆变形对稳定性的影响不可忽视;屈曲曲线可用于轴压桁式悬链线拱,交互方程可为一般荷载作用下的桁式悬链线拱提供较好的下限预测。该结果对四肢桁式CFST悬链线拱的面内稳定性设计具有指导意义。

基于热点应力法的钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳评估

为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S~N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝土桁式拱桥进行节点疲劳评估。结果表明:疲劳易损部位位于1/4跨附近的拱肋上弦节点,起始裂纹位于节点主管表面的冠点处;采用《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中的疲劳荷载计算模型Ⅱ和疲劳荷载谱计算得到的疲劳寿命分别为20210049次和27311265次,采用疲劳荷载谱计算时多车效应纵向修正为14.9%;采用《公路钢结构桥梁设计规范》预测的节点疲劳寿命偏低,导致设计偏于保守。

预应力混凝土桁式组合拱桥病害成因分析

我国首创的桁式组合拱桥,为社会和经济发展作出了积极贡献,但随着运营年限的增长,多数桁式组合拱桥出现了不同程度的病害,这些病害的存在,严重影响了桥梁的整体性和结构的正常使用。以清水大桥为例讨论桁式组合拱桥的病害成因。

桁式组合拱桥体系温变及混凝土收缩内力计算参数取值分析与探讨

已建的桁式组合拱桥在计算温变、混凝土收缩效应时采用了《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)第4.2.8条的规定.本文结合规范该条规定取值的依据来源分析以及桁式组合拱桥的结构特点,提出了桁式组合拱桥体系温变、混凝土收缩内力计算的参数取值应按桁式杆件结构取值,不应进行折减.滋以交流和探讨,供设计使用参考.

主跨290m上承式钢管混凝土拱桥设计与分析

阿鲁拉卡机场公路上的迪麻洛河特大桥主桥采用跨度290 m上承式钢管混凝土拱桥,主拱圈由四肢钢管组成的等宽度变高度空间桁架结构,两片拱肋间由12道“米”字横撑连接,拱座采用钢筋混凝土扩大基础形式,拱上立柱与立柱盖梁采用空心钢箱结构,桥面系采用跨径23.6 m的钢混组合梁。为研究该桥结构受力特点,验证桥梁结构的合理性与安全性,通过有限元对全桥结构施工、运营阶段进行静力分析。计算结果表明,施工和运营阶段大桥各杆件的强度、刚度以及稳定性均满足规范要求;钢管混凝土的收缩徐变增大了钢管的压应力,减小了混凝土的压应力;大桥结构的稳定系数大于4,但边立柱容易发生局部失稳,设计时需重点考虑。

中承式钢管混凝土桁式拱桥施工控制与承载力评定

施工控制是对桥梁施工中重要环节及过程进行的监测与控制,可保证施工过程中其结构处在绝对安全的控制之中,并且成桥后内力和线型满足设计要求。

钢管混凝土桁式桥墩风速参数敏感性分析

为研究钢管混凝土桁式桥墩表面风压和风速分布随入流风速参数变化的敏感性,文中采用FLUENT 19.2建立结构风场模型,并通过改变入流风速和风向角的大小进行数值模拟计算和分析。结果表明,钢管混凝土桁式桥墩表面风压随入流风速大小的均匀增加呈非线性关系递增,且各根钢管构件均符合此变化规律,表面风速则随入流风速大小的均匀增加呈线性关系增加;而结构表面风压和风速随入流风向角的改变只在较小范围内发生波动,各根钢管构件符合迎风面积越大、压力越大的一般规律。

钢管桁架拱组合式系杆拱桥稳定性计算分析

钢管桁架拱组合式系杆拱桥是指采用钢管混凝土拱肋,跨中局部范围布置单榀拱肋、其余两侧采用双榀成提篮式,或在满足建筑限界要求范围内设平行式的拱桥,其二榀间一般采用框架式联结系。为了贯彻上述制定单榀拱肋组合式系杆拱方案的要点,特选定某三跨连续系梁下承式钢管桁架拱肋系杆拱为例,说明拱桥的设计思路及稳定性分析方法。

三肢桁式截面拱肋钢管混凝土拱桥动力特性优化

三肢桁式截面拱肋的钢管混凝土拱桥是一种新颖而实用的桥梁结构 ,在实际工程中已经得到了应用。针对目前此类桥梁的设计未考虑其动力特性而造成安全隐患 ,以某一工程为实例 ,在拱轴系数、矢跨比、截面特征系数与横撑设置等方面进行动力特性优化 。

桁式钢管混凝土拱桥面内极限承载受力全过程研究

以一座桁式钢管混凝土拱桥为对象,进行了考虑双重非线性的面内极限承载受力全过程的研究,并将结果与现有规范的计算结果相比较,得出了此类钢管混混凝土拱桥的面内受力特性。

中层提篮式钢管混凝土拱桥设计符合性验算

以贵州某中承式提篮钢管混凝土变截面桁架拱桥为研究对象,借助有限元软件MidasCivil进行仿真分析,在[1]承载能力极限状态和正常使用极限状态下对主拱圈承载能力及主梁承载能力进行设计符合性验算,计算结果表明该桥承载能力满足相关设计规范要求,对当前同类桥梁的设计符合性验算提供一定的借鉴意义。

钢管混凝土桁式拱桥稳定承载力的参数分析

利用高效高精度线弹性迭代方法,分析了几何和材料参数对钢管混凝土桁式拱桥稳定承载力的影响规律。首先,结合钢管混凝土构件齐次广义屈服函数和弹性模量调整策略,建立了钢管混凝土结构稳定承载力分析的线弹性迭代方法;进而通过与桁式拱模型试验结果对比,验证了线弹性迭代方法的准确性和高效性;最后利用线弹性迭代方法探讨了矢跨比、钢管和混凝土强度、含钢率、弦杆和腹杆刚度比等参数对拱稳定承载力的影响。研究结果表明:建立的线弹性迭代方法能够准确高效地预测钢管混凝土桁式拱稳定承载力,矢跨比、钢管强度、含钢率和弦杆与腹杆刚度比对稳定承载力影响较大,对混凝土强度影响较小,建议矢跨比范围为0.20～0.25,钢管强度和含钢率选择需要考虑经济性,弦杆与腹杆的刚度需要匹配使用。

RC刚架拱桥的板桁组合加固及动力特性

钢筋混凝土(RC)刚架拱桥常见的加固方法大多属于局部加强而非整体改造,因此对于改善结构受力性能的作用极其有限,难以满足我国现阶段公路交通荷载日益增大的需求。针对以上问题,文中首先提出了一种新型加固方法——板桁组合加固法,该加固方法在主梁两侧架设钢桁架,通过植筋、焊接、铺设钢筋网和浇筑混凝土等措施使钢桁架与主梁牢固连接,形成板桁组合结构,从而使结构受力从主梁受力体系转变成板桁组合受力体系,实现对结构受力的优化;然后,利用该方法对某刚架拱桥进行加固改造,通过有限元仿真模拟与桥梁动载试验,对该新型加固方法的有效性和实用性进行验证。结果表明:加固后结构自振频率有效提高;竖向刚度和承载力显著增大;结构一阶面内竖弯频率理论值较加固前提高80.5%,公路-I级荷载作用下加固后结构下挠值较加固前减小56.8%,混凝土构件应力水平较加固前减小10.9%~69.8%;该加固方法对结构的动力特性具有改善作用,加固后结构的竖向振动效应小于加固前且实测冲击系数远小于现行规范值,结构动力性能良好。

上承式钢管混凝土桁构式拱桥承载能力分析与评估

根据某变截面上承式钢管混凝土桁构式拱桥结构受力特点,建立空间有限元模型。基于现场荷载试验,测试桥梁结构的应变、挠度、自振特性及动力响应,分析与评估桥梁实际承载能力,为日常养护提供依据。结果表明,该桥应变、挠度校验系数、相对残余均在合理范围内,实测自振特性、动力响应与理论分析基本一致,目前桥梁运营状况良好。

病害混凝土桁式组合拱桥结构状态评估

总结了病害混凝土桁式组合拱桥存在的主要病害,分析了典型病害产生的原因和对桥跨结构产生的影响,进一步针对某桁式组合拱桥的实际状况、有限元数值分析以及荷载试验,探讨了病害对结构静力性能和动力性能的影响,从而准确的对结构现有状态作出评估。