钢管混凝土扇形主塔部分斜拉桥的受力性能与设计优化分析

以福建平潭安海澳大桥主桥为背景,通过有限元数值模拟方法进行全桥受力性能分析,探讨了主梁、主梁间横梁、主塔以及斜拉索等主要受力构件的受力特性,并在原设计方案的基础上提出构造优化措施。结果表明:车辆荷载作用下部分斜拉桥的主梁受力相比常规连续梁降低约10%;通过设置横梁连接可改善原设计方案采用的分离式双幅主梁的整体受力性能,并建议了主梁间横梁的布置形式和合理尺寸;为减小施工阶段的钢管初应力并降低主塔重心,建议主塔钢管内混凝土填充至拱门直线段以上跨径的L/8处;索力变化不影响全桥固有模态,全桥一阶固有频率为0.81 Hz,且设计索力下激起拉索局部振动的频率与全桥固有频率的比值均在0.90~1.10之间,因此建议采取适当的振动控制措施以减小拉索与全桥可能存在的共振问题。

纵桥向变刚度支座布置的V形河谷高低墩梁桥受力性能分析

为合理分配位于V形河谷中高低墩梁桥各桥墩之间的受力,提出了一种纵桥向变刚度支座布置方案和计算方法,然后依托实际工程进行纵桥向变刚度支座方案的设计,比较了采用等刚度支座和变刚度支座方案时桥梁结构的静力性能和抗震性能。结果表明与等刚度支座方案相比,采用变刚度支座方案可调整整体升降温和混凝土收缩作用下主梁变形零点位置,各桥墩的墩底剪力和面内弯矩均有不同程度的减小,且离变形零点越远、减小幅度越大。E1多遇地震作用下,采用变刚度支座方案时高墩的墩顶纵桥向位移响应增加约12%~26%,墩底的最大面内弯矩略有增大,但增加幅度不超过5%,高墩的柔性变形能力得以充分发挥;两侧低墩的墩顶位移响应平均减小约40%、墩底最大剪力和最大面内弯矩平均减小约43%和40%;桥梁整体刚度有所提高,各桥墩的受力更加均衡,表现出优良的抗震性能。

南京地铁三号线隧道衬砌结构断面优化研究

以南京地铁三号线滨江路站～五塘村站矿山法区间为例，采用有限元结构分析软件，取最不利荷载组合，分析了隧道复合式衬砌结构的受力特征。结果表明，通过对隧道仰拱结构断面尺寸进行优化，即隧道边墙到仰拱顺接过度部分宜采用较小半径圆弧设计，可满足最不利水头下结构受力要求，以避免仰拱二衬受高水头作用而隆起的风险，且增加费用不大。