悬链线拱的合理设计

本文讨论了拱型结构的合理轴线问题,并介绍了一种悬链拱合理设计的实用计算方法。     

基于APDL参数化语言实现拱轴系数 m的优化设计

在大跨径拱桥的设计中,悬链线被较多地作为拱轴线,计算拱轴系数是拱桥设计的重要组成部分,但目前确定拱轴系数的常规方法有不足之处.基于APDL参数化语言,建立了实桥模型,运用ANSYS软件强大的有限元计算能力和APDL参数化语言的灵活性,实现了拱轴系数m的优化设计.此方法用于拱桥设计中拱轴系数的确定,可弥补常规方法的不足,对提高拱桥设计的计算效率和精度有一定的参考价值.     

正拱斜置变截面悬链线坡拱桥的受力分析

对正拱斜置变截面悬链线坡拱桥的受力分析方法作了介绍.导出了在单位水平移动荷载作用下,拱圈内力与支承反力影响线的计算公式.     

考虑填料作用的空腹式无铰拱分析

通过Midas Civil有限元软件建立拱圈模型和拱圈-拱上结构联合作用模型,对空腹式无铰拱桥进行仿真模拟,引入联合作用系数K,运用系数k对比分析两种结构状态下的计算结果.联合作用下填料有利于拱板应力分布更趋于合理化;横桥向联合作用系数趋势基本一致,但反映出填料约束作用中间优于边缘效果,改善主拱结构的受压状态,降低了拱...     

地震作用下中小跨径空腹式拱桥腹拱病害评价方法改进

现有的公路桥梁技术状况评定标准对空腹式拱桥的病害评价不够具体,对腹拱、立柱出现的病害未进行评价,提高了空腹式拱桥的总体技术状况评定分数及技术状况等级,导致在桥梁维修加固时忽略对腹拱病害进行处理,达不到对桥梁维修加固的预期。为得到更为合理的总体技术状况评定分数及确定技术状况等级,从地震荷载(横向与纵向)方面对比腹拱与主拱的应力计算结果及其比值,得到拱桥腹拱、立柱病害应扣除的更为合理的分数,为空腹式拱桥维修加固提供理论指导。     

一种能够适应多种拱圈形状参数的拱架

本研究希望采用2或3种规格的下弦杆和1种标准规格的三角架来实现跨度为120~150m,矢跨比为1/5、1/6、1/7,拱轴系数为1.5~3.0的悬链线拱架的拼装,使拱架上弦节点与理论轴线节点间的误差不大于±5cm.本方法已经申请国家专利,其效果和益处是:拱架拼装完成后能很好地拟合主拱圈的设计线形,省去拱架上钢管支架,施工方便、缩短工期;拱架受力合理;拱架构造简单,连接处均采用传统的销接连接,连接方便、传力可靠;节省用钢量.     

基于无铰拱挠度影响线的上承式拱桥损伤识别研究

通过弹性中心法简化悬链线无铰拱体系力法方程,利用近似曲线拟合简化拱轴曲线积分,推导无铰拱结构拱顶冗力影响线解析表达式,研究了移动荷载与测点、损伤点相对位置之间的规律,得到结构损伤前后任意点的挠度影响线解析表达式,进而求解结构损伤前后挠度影响线差值曲率解析解.研究表明,当移动荷载作用于拱结构损伤区域内时,挠度影响线差值曲率曲线产生突变,从理论上证明了该指标可以用于无铰拱结构损伤识别,进而提出挠度影响线差值曲率损伤识别指标.以无铰拱桥主要受力构件拱肋为研究对象,通过构建不同损伤工况下挠度影响线差值曲率幅值曲线,拟合损伤程度—幅值关系公式,并反演损伤程度,实现损伤程度的精确定量,并结合某上承式箱型拱桥结构模型算例验证,表明所提损伤识别方法用于拱桥结构损伤识别效果良好,具有工程应用价值.     

基于悬链线元的索穹顶形状精确确定方法

针对目前索穹顶结构研究中其形状确定方面所存在的不足,提出了基于悬链线元逆迭代的精确修正技术,可以精确求得预张力;使其能在考虑索杆自重的情况下,在给定的初始几何位置上严格平衡.由于刚度矩阵形成和已知索的预张力情况求解索原长是运用悬链线元进行结构分析时需要解决的两个先决问题,首先根据目前文献中处理这两个问题的不足,提出了具有大范围收敛性的刚度迭代技术和不需迭代的索原长高精度求解方法;在此基础上引进逆迭代方法,建立了基于悬链线元的逆迭代形状精确确定方法.最后编制程序对算例进行验证,结果表明这一方法精度极高,且收敛速度快,收敛性好.     

从达·芬奇的问题到一条著名的曲线——悬链线

达.芬奇的问题给数学带来了思索与研究,贝努里和莱布尼兹解决了他的问题,并将其理论广泛地应用于实际中。     

变截面元铰拱的影响线绘制方法

无铰拱的最大、最小内力和支座反力须用影响线来计算．绘制超静定结构的影响线,一般应用直接法,即将单位移动荷载P=1置于结构的不同位置上,再用力法或位移法等直接求出内力和反力的影响线方程,然后根据方程作图．     

大型箱形拱桥的静载试验研究

桥梁静载试验是检验桥梁性能及工作状态最直接、最有效的方法。通过对四川南部某特大拱桥的静载试验,获得了该桥的结构现状及整体受力性能情况,检测结果显示该桥桥跨结构不满足汽车-10荷载等级使用要求。试验数据及分析结果为该桥的营运使用,及以后对该桥的综合评估、修复、加固或重建提供了技术依据。     

改造拱上结构加固双曲拱桥的技术探讨

危旧双曲拱桥改造的方法很多,如增大截面法、黏贴法、改变截面形式法等,这些方法主要针对主拱圈的加固与改造,效果也很明显.为充分发挥拱上建筑的"联合作用"的潜在能力,对双曲拱桥拱上建筑进行改造,可以达到加固双曲拱桥的目的.通过拱式拱上建筑改为梁式拱上建筑的方法加固上曲拱的探讨与实践,论述了拱上结构改造的原理、依据、方法及设计要点.该方案应用于旧桥改造中,对结构损伤小,加固效果显著,最低限度的交通影响,最低的改造费用,可取得较好的经济和社会效益.该法对广大的技术人员设计有一定的参考价值.     

钢筋混凝土刚架拱桥荷载横向分布系数数值分析研究

为研究横向联系强弱对钢筋混凝土刚架拱桥整体受力性能的影响,利用空间有限元分析软件建立整体模型,分析了4种不同跨度的刚架拱桥,研究横向刚度对刚架拱桥荷载横向分布系数的影响规律,并与传统弹性支承连续梁法的计算值进行对比。结果表明,按弹性支承连续梁法计算的荷载横向分布系数普遍偏小;横向刚度直接关系到荷载横向分布的大小,传统的设计理论与桥梁结构实际的受力存在严重差距,在设计时应予以注意。     

某多波双曲拱桥的加宽施工

以湖南省洞口县洞口大桥的加宽改造为工程背景,重点介绍了多波双曲拱桥的拱肋加固施工方法,为类似桥梁的施工提供借鉴和参考．     

桁式钢管混凝土系杆拱桥拱轴线及吊杆索力优化

目前,针对桁式拱系杆拱桥拱轴线形和吊杆索力优化研究相对单一,为得到下承桁式钢管混凝土系杆拱桥的最佳成桥状态,对拱轴线形和吊杆索力进行一体优化。通过基于影响矩阵的最小结构体系应变能原理对吊杆索力进行优化,并利用Matlab中无约束优化算法进行求解;采用桁式拱肋主管偏心距最小法对拱轴线进行优化。经过迭代计算,得到一组满足偏心距阈值的无约束优化吊杆索力和拱轴线形。结果表明：优化后的吊杆索力较优化前更加均匀且均有不同程度的减小,短吊杆索力减小近30%,其抗疲劳性能得到大幅提高;成桥状态下主拱受力良好,上、下弦杆的跨中弯矩小且均匀,轴力值有所降低;优化后主梁端部截面弯矩值有所增大,轴力值基本不变,优化效果不明显;主拱上、下弦杆钢管和混凝土截面分配应力均小于材料承载力,均符合规范要求。     

WDJ脚手架在箱型拱桥中的应用

本文介绍了WDJ脚手架在箱型拱桥施工中的应用，主要就其结构特点，施工验算等方面进行了较为详细的描述，WDJ碗扣型脚手架操作灵便，结构稳定，便于保管，是桥梁，房建支架工程新材料，值得推广使用。     

石拱桥拱脚开裂过程中的内力分析

采用空间梁单元对实际的石拱桥拱脚开裂现象进行了有限元模拟分析。随着开裂深度的变化，主拱圈中的内力进行重新分配，得出了不同开裂深度时主拱圈中的内力分布规律，对实际的各种受力状态和开裂过程中的内力进行了较精确的数值描述。当拱脚裂纹扩展时，拱脚截面上的弯矩明显减小，轴力明显增大，而其它截面上的弯矩增大，轴力也增大，截面上的内力值与开裂深度成非线性关系。     

超大跨径钢管混凝土拱桥误差控制方法研究

通过对钢管混凝土拱桥误差形成机理的研究,基于无应力状态法对拱肋施工过程的分析,提出了钢管混凝土拱桥施工误差控制的可调域法。这种控制方法将施工阶段划分为若干控制区间,严格控制拱肋的无应力长度和曲率,只在关键施工阶段对斜拉扣挂系统误差进行调整。研究了该方法控制区间划分原则和可调域的计算方法,同时基于可调域法的控制特点,分析了拱肋结构状态调整的计算方法。将可调域法应用于波司登大桥的误差控制中,实践表明这种控制方法可以有效提高施工精度,同时加快施工进度。     

中承式空间Y形钢拱桥力学分析

异形拱桥作为景观桥可以很好满足人们的景观需求,但同时它的受力形式也复杂多样,为了研究某空间Y型拱桥在施工阶段以及成桥阶段的受力特点,采用有限元分析软件建立全桥的数值模型。在考虑结构所受强风荷载的基础上,主要研究该结构在各个施工阶段以及成桥阶段关键部位的内力和应力,然后对结构进行动力和稳定性分析。结果表明: 该桥所受风荷载较为显著,双拱侧拱脚因为倾角的原因弯矩值较大,结构的受力均满足规范要求。通过对该拱桥的相关力学行为分析,研究结论可以给未来类似结构的设计和施工提供参考。     

悬臂拼装钢筋混凝土箱型拱桥的施工监测方法

以贵州省六圭河特大桥(跨度为195m的上承式钢筋混凝土箱型拱桥)为工程背景,介绍了六圭河大桥施工监测的特点,并分析了引起误差的原因.测试表明,六圭河大桥最终裸拱的受力和线形都比较理想,从而证明了对这座桥采用的监测方法是有效的,为同类型大跨度桥梁施工监测提供了较好的借鉴.