基于准静态应变影响线的拱桥吊杆损伤识别及评估

为解决拱桥吊杆损伤的精确识别难题,建立了一种下承式系杆拱桥简化力学模型,并通过力法推导得到了下承式系杆拱桥吊杆应变影响线解析式,据此提出了一种基于下承式系杆拱桥吊杆准静态应变影响线指标的损伤识别方法。借助有限元法验证了该方法对于常规吊杆数目拱桥的适用性,并利用有限元模型算例研究了测试噪声、损伤位置、损伤程度、损伤类别对损伤评估结果的影响,提出了科学的车辆加载实施方案。研究结果表明:在10%的测试噪声内,准静态应变影响线差值曲率法能精准定位拱桥吊杆的局部损伤位置,并可定量评估其损伤程度,在系梁、风撑、拱肋等其他结构损伤时,该方法仍具有良好的识别效果。

吊杆损伤对大跨径斜靠式拱桥稳定性影响

斜靠式拱桥作为一种新型结构的拱桥值得研究,并且由于其独特的吊杆布置方式,吊杆损伤对稳定性影响目前需要不够了解。以跨径130m,高26m,宽44.4m的斜靠式系杆拱桥为例,采用有限元模拟的方法对拱桥不同位置吊杆损伤以及应力变化情况做出具体研究和分析。得到结论,在斜靠式拱桥4号吊杆位置处吊杆断裂对拱桥稳定性影响最大,并且偏荷载使得拱桥安全系数整体下降,在偏荷载一侧桥型屈曲波动较大。主拱吊杆在吊杆断裂时受到的应力更大,也更容易发生断裂,在靠近拱脚处的短吊杆受到的应力最大断裂后向相邻吊杆释放的冲力也越大。稳定拱吊杆在一定程度上影响拱桥稳定性,但是在断裂后向相邻位置稳定拱吊杆和对应位置主拱吊杆冲力更小,不容易发生连锁性破坏。最后得出结论,主拱吊杆承载应力更大也更容易发生破坏,需要着重加固靠近拱脚位置吊杆。

混凝土系杆拱桥吊杆更换施工监控技术

结合某大桥讨论了混凝土系杆拱桥吊杆更换施工的监控内容、监控步骤和监控要点,总结了吊杆更换监控的原则、监测要点和技术应用;并针对案例工程中吊杆更换施工监控结果,进行理论分析,提出方案优化建议。

下承式系杆拱桥吊杆更换过程的受力分析

早期修建的下承式系杆拱桥受当时技术水平、材料质量及施工质量等因素的影响,随着桥梁运营时间的增加,拱桥吊杆的安全性和可靠性逐渐降低,因此需要及时更换达到设计寿命的吊杆。以某主跨为238m的大跨径钢管混凝土提篮拱桥为例,针对系杆拱桥吊杆更换过程进行受力分析,以得到更好的施工控制策略,分析结果表明:①在吊杆更换施工过程中,临时兜吊内力施工误差为2%时,施工过程中的桥面变形可控制在1.5cm以内,当临时兜吊内力施工误差为5%时,施工过程中的桥面变形达到了2.6cm以内,吊杆张拉力误差越大,桥面变形越大;②在吊杆更换施工过程中,当临时兜吊内力施工误差为5%时,桥梁应力及临时兜吊应力均能满足要求;③建议吊杆更换施工过程中,临时兜吊内力转移时严格控制施工误差在2%以内。永久吊杆与临时兜吊之间的吊杆内力转移过程中,加强监测相邻吊杆处桥面标高变化,使其变化在设计控制范围内。

某中承式钢筋混凝土箱型拱桥危桥改造技术研究

某中承式钢筋混凝土箱型拱桥,因吊杆“超期服役”,吊杆、锚头均表现出严重锈蚀的病害,且受到建设年代设计手段及设计理念的局限性制约,桥面系结构缺陷,随着交通流量及超重车辆迅速增加,桥梁处于“危险”状态。经特殊检测,采取了立即封闭交通的措施,并按照抢险救灾方式对危桥进行了维修整治,早日消除了桥梁安全隐患。

空间网状吊杆系杆拱桥吊杆断裂对结构的力学性能分析

以某宽幅空间网状吊杆钢箱系杆拱桥为研究背景,分析空间网状吊杆系杆拱桥吊杆断裂后的稳定状态下对结构的力学性能影响。通过模拟吊杆断裂后的状态,分析同侧吊杆断裂的数量以及断裂位置对剩余吊杆内力、主梁内力、主拱内力、主梁线形、主拱线形的静力学特性。结果表明,吊杆断裂后,相邻吊杆会发生内力重分布的现象,距离断裂位置越近,受到的影响越大;吊杆断裂后,会在其断裂位置附近出现位移减少的峰值,距离断裂位置越远,对主梁和主拱的线形影响逐渐减小;通过分析单根吊杆断裂和2根吊杆断裂可知,吊杆断裂后对主梁和主拱影响最大的位置为拱脚位置和跨中位置。

先拱后梁法系杆拱桥的关键施工控制技术研究

本文以高速公路93.48m北庄埭大桥为工程依托,通过一系列严密与精准的监测手段,实现了该桥在整体施工中对拱脚位移与应力、系梁变形、吊杆张拉力等关键结构的监测,同时采用有限元软件对实际施工过程进行仿真分析,并将理论值与实测值进行对比分析。本文分析结果可为今后类似工程提供参考借鉴。

刚性系杆拱桥吊杆张拉力迭代计算方法与张拉方案对比研究

为研究吊杆张拉力,确定高效计算方法,现以某主跨106 m的刚性系杆拱桥为工程案例,基于数值迭代理论,将非线性问题化为一系列线性问题,提出以单一指标控制的迭代计算方法。通过对比5种不同张拉方案的迭代次数和吊杆张拉安全储备,提出最佳张拉方案,并与实测吊杆力数据进行对比,验证算法可行性。结果表明:不同的张拉方案,均可得到满足工程精度要求的成桥吊杆力,但各方案的吊杆张拉安全储备差异性较大,故推选迭代次数较少、张拉安全储备较高的方案为最佳张拉方案;迭代计算方法适用范围广,算法原理浅显,方便施工技术人员的具体操作求解,可作为拱桥吊杆张拉力的优化方法之一;结合实测数据,成桥实测吊杆力与设计吊杆力的最大偏差为7%,满足规范控制要求,证明本算法可用于现场的施工指导。

吊杆锈蚀对下承式系杆拱桥稳定性的影响研究

当拱桥吊杆发生锈蚀时,其有效截面会减小,这将导致其承载能力下降。为了研究吊杆锈蚀对拱桥的影响,采用了有效截面模拟并使用Midas Civil建模分析了单对吊杆锈蚀后对吊杆及拱桥整体空间稳定性的影响。研究结果表明,单对吊杆锈蚀后会导致其本身应力显著增加,从而大大增加了其断裂的风险。而其余吊杆仅会发生轻微变化,对拱桥整体应力的影响也很小。

下承式斜靠钢箱系杆拱桥施工阶段模拟分析

下承式斜靠钢箱系杆拱桥作为市政桥梁中较为常见的桥梁,具有一种复杂的三维空间结构——高次超静定,为确保施工安全可靠,需依靠有限元软件对结构的施工阶段进行分析。文章以引江济淮工程创新大道桥施工为背景,采用有限元模型对结构强度、刚度和稳定性进行验算分析,在施工过程中,主桥多次边界条件的变化,不能依照成桥吊杆力依次张拉吊杆,按照正装-倒退分析结合有限元模拟的方法调整吊杆索力,并与目标成桥索力和实测索力结果进行比较,结果表明,成桥索力与实测索力相差较小。

吊杆拱桥考虑结构缺陷及交通量增加的受力特性

为研究吊杆拱桥考虑结构缺陷及交通量增加条件下受力特性,以攀枝花倮果金沙江大桥为工程背景建立有限元分析模型进行相关计算分析。首先介绍了系杆类桥梁常见损坏模式及其影响因素,然后以倮果大桥为研究对象分别对由拱肋线形缺陷、吊杆线形缺陷、吊杆失效以及交通量增加引起的吊杆力变化进行计算分析。结果表明:吊杆力对拱肋竖向缺陷比对横向缺陷更为敏感;吊杆线形缺陷对短吊杆的影响比对长吊杆更为显著,在短吊杆中容易激起较大的次生弯矩及剪力;单吊杆失效将显著改变临近杆件的力学特性,短吊杆区域较长吊杆区域失效蔓延速度更快。交通量增加加速了结构的疲劳破坏。

某市斜靠式提篮拱桥设计特点

斜靠式混凝土系杆拱桥的承重结构采用两根主拱肋与两根稳定拱肋,在车行道两侧主拱肋与稳定拱肋面对面斜靠在一起,如此布置,两主拱肋间取消了风撑,消除了行车压抑感,并且具有独特的横向稳定性和美观等特点.主拱肋和系梁在端横梁处连成整体,主拱肋和稳定拱肋的所有吊杆通过桥面系的中横梁把拱肋和桥面连接在一起,下部结构采用桩基.拱肋的跨度大、空间结构复杂,且采用现场浇注,要求施工时必须加强施工中的监控工作.

三角刚架预应力及吊杆力对V墩异型钢混梁拱组合桥力学行为影响分析

为了研究结构设计参数对V墩异型钢混梁拱组合桥力学性能的影响,采用数值分析方法,利用有限元软件建立分析模型,分析了结构对于V墩预应力、吊杆张拉力变化引起的内力和变形结果.分析表明:该结构的静力力学性能对V墩预应力值和吊杆力大小的变化敏感;V墩预应力不宜增大,适当提高吊杆张拉力的大小能够明显减小跨中截面的挠度值.

异形斜杆三连拱桥受力性能及稳定性分析

异形斜杆拱桥在设计阶段结构参数均为理想值,施工过程中,施工机械以及材料堆积会对主梁及拱肋等产生荷载作用,运营过程中,钢材的弹性模量会受到温度和周围介质的影响及自身因素的影响发生变化,为全面了解异形斜杆拱桥结构的受力特点,需要在结构参数变化时,对其力学性能的变化规律进行一定的分析和了解。以陕西某特大桥主桥设计方案为背景,借助有限元计算软件Midas/Civil建立了该桥空间有限元模型,研究了异形斜杆三连拱桥主梁及拱肋在不同结构参数下对主梁位移、主拱肋轴力、吊杆索力等的影响,同时分析了在成桥状态下仅有恒载作用时,主拱肋外倾角分别为0°、8°、16°、24°共4种工况下的该桥第1类稳定问题,证明了主拱肋外倾角度选择的合理性,为以后同类桥梁的设计、施工及后期检测提供参考。

某异型系杆拱桥吊杆张拉控制分析

刚性拱柔性系杆组成的系杆拱桥可通过张拉吊杆调整主梁成桥线形,本文以某异型拱桥主梁在恒载作用下的竖向位移为零为控制目标,利用影响矩阵法计算各吊杆同时张拉时的张拉力,计算结果符合该异型系杆拱桥的结构体系规律。考虑到实际施工中各吊杆必须分批次张拉,先期和后期张拉的吊杆会相互影响,导致不同张拉顺序各吊杆的张拉力也不同,本文利用倒装法按照四种不同的张拉方案计算各吊杆实际施工过程中需要的张拉力,以使吊杆全部张拉完成后满足设计成桥状态。最后,通过比较分析得出该异型系杆拱桥最为合理的张拉方案。

吊杆拱桥更换拉索工程的施工工艺

以合肥市寿春路桥吊杆更换为例,较全面地阐述了换索原因、施工前期准备、施工工艺及施工监测等情况,以期为国内其它此类型桥梁换索维修提供借鉴。

柔性吊杆拱桥吊杆锚头病害特征及检测指标

现针对柔性吊杆拱桥吊杆锚头的退化行为,系统地总结了柔性吊杆锚头的安全性和耐久性病害特征。指出钢丝墩头锈蚀、内外螺纹锈蚀、锚头开裂和变形是墩头锚、冷铸墩头锚的主要退化风险;钢绞线滑移或回缩、夹片破损或缺失是夹片锚的主要安全风险。同时,针对现行规范中关于柔性吊杆锚头检测指标方面的不足,在归纳梳理影响柔性吊杆锚头安全与耐久性能检测指标的基础上,建立了柔性吊杆锚头的检测指标体系。

中承式提篮拱桥吊杆断裂易损性分析

吊杆断裂是中承式提篮拱桥典型的损伤形式。为了研究其在吊杆断裂情况下的易损性问题,以一座中承式提篮拱桥为对象,通过建立有限元模型,得出吊杆断裂情况下的动态响应,进而计算出静力放大系数,再采用静力放大系数法考虑吊杆断裂的冲击作用,以此对其易损性进行评估。结果表明:不同位置的单吊杆断裂时,其相邻吊杆易损性指数变化较大,其中在长吊杆位置处的易损性指数较大,已超过设计弯曲应力容许值,对结构安全不利。

钢管混凝土拱桥局部拆除施工方案

文章结合济青高速K15+709跨线桥的拆除施工,对中承式钢管混凝土拱桥的拆除过程中的施工难点进行研究,并提供解决措施。根据济青高速K15+709跨线桥自身拆除要求、受力特点及环境限制,初步确定了拆除方案,主要包括工程概况、拆除工程范围、工程难点及采取的措施等,对同类桥梁的拆除施工具有一定的参考价值。

中承式吊杆拱桥的运行检查及病害原因分析

通过对一座运行11年的中乘式钢筋混凝土拱桥的检测,提出一套较为可行的试验检测方法,并对检测出的桥梁病害,进行了原因分析,提出了相应的处置措施。