拱轴线与恒载压力线偏离所产生的弹性压缩内力计算

我国现行公路拱桥设计及许多高等学校教材中,一般均没有考虑拱轴线与恒载压力线偏离所产生的弹性压缩内力,本文通过理论分析及数值算例,对于大跨径空腹式悬链线无铰拱的恒载内力计算提出了笔者的意见,即有必要考虑这部分弹性压缩内力,以便更准确地反映拱圈的实际受力状态。同时指出了文献[1]中的不足之处。     

空腹式拱桥新型拱轴线研究

将常规线型作为空腹式拱桥的拱轴线,有着方法上和理论上的不完善.基于空腹式拱桥的实际恒载分布,提出将主拱圈自重与行车道系自重之和的压力线作为拱轴线,由受力平衡微分方程,使用四阶Runge-Kutta法进行求解,提出用悬索线与抛物线的组合作为空腹式拱桥新型拱轴线,通过数学分析、拱轴线坐标、主拱圈内力和实际算例,验证了其合理性.     

空腹式拱桥腹拱力学性能研究

针对空腹式拱桥腹拱病害突出问题,根据加固前后的性能需求将空腹式拱桥的腹拱简化为三铰拱和两铰拱,从拱桥结构体系的受力性能方面,对三铰拱和两铰拱在自重、温度和重车作用下的受力性能进行对比分析,并结合分析结果,对空鼓式拱桥的设计与加固提出合理的建议。计算结果表明:两铰拱的力学性能和适用性要优于三铰拱。因此,建议在实际工程中尽量使用两铰拱,尽量避免使用三铰拱。     

拱型结构分析的拓扑变化法

本文根据论文《弹性结构拓扑变化的一般定理及拓扑变化法》提出的结构拓扑变化的理论，对变截面无铰拱用拓扑变化法进行了分析，得出了一套全新的绘制无铰拱内力影响线的方法并由此导出了其影响线的显示表达式及内力，位移计算式。该方法彻底摆脱了组建及求解代数方程组交实现了结构拓扑变化分析与有限元分析的结合。     

上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计

以贵州下大山大桥为工程背景,详细介绍了上承式钢筋混凝土空腹无铰拱桥的计算模型以及相关设计参数的取用。采用Midas/Civil计算软件建立有限元模型,通过选取不同拱轴系数m对主拱圈内力进行比较,同时对主拱圈的承载能力进行验算和稳定性分析,得出有意义的结论,可为相似结构桥梁设计提供借鉴。     

正拱斜置悬链线坡拱桥内力计算

本文对正拱斜置悬链线坡拱桥的内力计算问题作了简要分析，推导出了水平力作用下拱圈内力的计算公式，为坡拱桥设计计算提供了依据。     

钢腹杆-混凝土新型组合箱拱桥试设计

介绍了大跨度混凝土拱桥的发展现状,提出了用钢腹杆代替混凝土箱拱截面中的混凝土腹板,形成钢腹杆混凝土新型组合箱拱桥的构思.介绍了钢桁腹杆混凝土组合结构在梁桥中的应用情况.以主跨160 m的福建宁德岭兜混凝土拱桥为结构原型,进行了钢腹杆混凝土组合拱桥的试设计,并采用有限元方法进行了结构计算分析.结果表明,试设计桥梁满足设计要求且较混凝土拱桥减小拱圈自重约32%.初步研究表明,钢腹杆混凝土组合箱拱通过减轻自重,减小了拱圈内力,有利于悬臂施工,可提高抗震性能,是一种具有应用前景的新型组合拱结构.     

钢管拱桥与钢管混凝土桁架拱桥的稳定特性比较研究

本文用弹塑性大变形分析理论,以大跨度拱桥为研究对象,通过钢管混凝土结构和钢管结构之间的稳定性、内力和刚度等方面比较,对铜管混凝土的有效性进行了研究分析。结果表明。尽管钢管混凝土的结构刚度明显大于钢管结构,但钢管拱桥具有自重轻、轴力低等优点,其失稳安全系数和内力特性并不比钢管混凝土拱桥差,因此进一步比较钢管混凝土拱桥和铜拱桥的稳定特性,对工程设计很有参考价值。     

刚架拱静载试验加载效率研究

以某刚架拱桥为背景,利用影响线法进行刚架拱静载试验,发现在主节点（L/4截面）附近内力和挠度加载效率存在差异,同时对比了同矢跨比的普通拱桥在L/4截面的内力和变形加载效率,结果表明以内力主控时刚架拱在主节点附近处挠度的加载效率需要增加测试工况来满足要求.     

钢管混凝土拱桥拱铰斜腹杆合理夹角分析

钢管混凝土拱桥钢管拱通常采用缆索吊装悬臂拼装法施工,为便于调整拱肋安装线形,多在拱脚处设置临时拱铰.将拱铰结构分别简化为理想桁架和刚架结构,根据力系平衡原理推导出理想桁架的斜腹杆轴向力一致表达式,将欧拉临界荷载与轴向力之比定义为腹杆的稳定系数,建立起稳定系数与腹杆夹角的关系,得到了腹杆最大稳定系数对应的夹角值;运用力法原理,推导了三角刚架端弯矩和轴向力计算表达式,通过算例验证了计算公式的正确性,在此基础上进一步研究了拱铰刚架内力与斜腹杆夹角的变化规律.结合JTG/T-D65-06-2015《公路钢管混凝土拱桥设计规范》对主、支管夹角不宜小于30°的构造要求,得到拱铰斜腹杆夹角在60°～100°间较为合理结论,验证了国内部分已建钢管混凝土拱桥拱铰构造设计的合理性.     

拱桥内力计算分析程序开发研究

以拱桥经典计算理论为基础,应用Visual Basic语言开发了一套专门用于普通上承式和中承式拱桥内力计算的分析程序。该程序包含了"85"规范和"04"规范两种荷载等级,可以开展拱轴系数优化、恒载、活载和附加内力计算,并自动完成荷载组合和承载力验算。通过算例结果表明,所开发的专用程序具有较高的计算精度,且操作方便,实用性强。     

下承式拱桥合理拱轴线的解析解与计算方法

为了得到下承式拱桥合理拱轴线的解析解与计算方法，建立了恒载作用模式和合理拱轴线微分方程，得到合理拱轴线的解析解；在解析解的基础上，定义了主拱恒载占比系数，得到了基于矢跨比和主拱恒载占比系数的合理拱轴线快速求解计算方法；采用拱桥设计规范、工程案例与相关研究成果，验证了本文方法的可靠性。研究结果表明:下承式拱桥的恒载作用模式可等效为连续均布恒载+主拱恒载的形式，合理拱轴线为悬链线，相应的拱轴系数由矢跨比和主拱恒载占比系数共同决定；拟合出的不同矢跨比下的拱轴系数与主拱恒载占比系数的函数关系式为线性相关关系，决定系数大于0.99，说明拟合公式准确；工程中下承式拱桥矢跨比范围为1/3~1/8，相应的拱轴系数范围为1.000~1.792，常见的矢跨比范围为1/4~1/5，相应的拱轴系数范围为1.000~1.465，与工程案例中拱轴系数统计结果的吻合度较高，说明计算结果可靠；工程中常见主拱恒载占比系数范围为0.1~0.5，对应的拱轴系数范围为1.102~1.364，与拱桥设计规范中的取值范围接近，证明了规范取值的合理性；当主拱恒载占比系数小于0.5且矢跨比小于1/7，或主拱恒载占比系数小于0.1时，拱轴系数接近于1.000，即合理拱轴线可采用二次抛物线；利用查表法或简化公式法，可以快速求得合理拱轴线方程；与已有研究成果相比较，主拱截面弯矩、偏心距和偏心距平方和的偏差均在5%以内，证明了本文计算方法的正确性。      

三次样条插值确定拱桥合理拱轴线的方法探讨

探讨了在拱桥设计中利用给定的设计初始条件,计算出合理拱轴线的特征点坐标,应用三次样条插值方法拟合出拱桥设计拱轴线,算例表明三次样条插值方法确定的拱轴线能较精确地逼近拱桥的恒载压力线,从而有效地减少拱桥主拱圈的弯距及剪力。     

多梁式斜梁桥荷载横向分布计算的方法

根据多梁式斜梁桥结构及其横向受力特点,提出了“弹性支承刚性横梁法”进行跨中荷载横向分布的计算.计算时,刚性横梁弹性支承在各纵梁上,在单位移动荷载作用下,可求得横梁的弹性支承反力,其值即为纵梁的荷载横向分布影响线坐标值.通过最不利横向布载可求出斜梁桥跨中荷载横向分布系数,从而进行纵梁的受力计算,此法简单合理,为斜梁桥的设计提供了一种方便的途径.     

混凝土灌注顺序对哑铃型钢管混凝土拱的影响

组合空间梁单元法是分析哑铃型钢管混凝土拱的一种新方法,该方法可以很容易获得上、下弦钢管、缀板的内力及其内部混凝土内力。运用组合空间梁单元法,开发了计算程序,分析了不同混凝土浇注顺序对哑铃型钢管混凝土拱桥的影响,并得出一些有益结论。     

广元嘉陵江双线特大桥吊杆张拉研究

以主跨为172 m的广元嘉陵江双线特大桥为研究对象,按照不同张拉顺序及张拉方法组合成4种方案,运用正装迭代法,分析不同方案在二期恒载施加及吊杆张拉至相应目标索力过程中吊杆、拱及梁的力学特性,比较各方案在张拉至设计目标索力的张拉效果。研究表明:二期恒载应在初张拉完成后施加,且二次张拉法中吊杆、拱及梁的内力变化幅度影响较小、张拉效果好。     

大跨度钢管砼拱桥砼时变模式分析

采用《规范》[1] 提供的徐变系数 ,结合按龄期调整的有效模量法 ,编制了相应的计算程序 .针对主跨度为349m的南宁永和大桥变高度截面钢管砼桁式拱桥进行了数值计算 ,计算结果表明 ,砼的徐变能在一定程度改善钢管砼拱桥结构的受力状况 ,钢管砼拱桥的内力计算应考虑砼徐变的影响