考虑拱桥吊杆索体抗弯刚度的索力测试方法

结合工程实例,分析了基于频率法考虑抗弯刚度对拱桥吊杆索力测试的影响,并采用分级张拉标定吊杆索力的方式减小索力测定过程中的偶然误差,使索力测试结果更为准确。论文提出的考虑抗弯刚度的拱桥吊杆索力测试方法可为同类工程提供参考。     

中承式钢拱桥稳定性影响参数分析

以某中承式钢拱桥为研究对象,基于有限元稳定分析理论,采用大型有限元软件ANSYS,对该拱桥的稳定安全系数进行了计算,并从荷载布置方式、拱肋抗弯刚度、主梁抗弯刚度、吊杆刚度等方面,分析了影响该拱桥稳定性的因素,得到了一些有价值的结论。     

单拱肋结合梁组合拱桥稳定分析

以某单拱肋钢-混凝土结合板组合桥面系杆拱桥为工程背景,基于拱桥稳定性分析理论,采用有限元法,定量分析了桥梁施工全过程的稳定性,并系统分析了布载方式、矢跨比、钢主梁抗弯刚度、拱肋抗弯刚度、吊杆刚度等设计参数对该拱桥稳定安全系数的影响.研究结果表明:在结构体系转换过程中,稳定安全系数有明显的降低;布载方式对该桥稳定性影响不大;系杆拱桥的面内稳定性随着钢主梁的面内抗弯刚度的增加而增加;拱肋抗弯刚度的增加,可有效地增加单索面系杆拱桥的稳定性;面外稳定安全系数随着吊杆刚度的增加而降低,而面内的稳定性则有所增加;混凝土桥面板对该类桥型稳定的贡献较小.     

不等刚度双吊杆体系对拱桥破损安全性能的影响

为了提高拱桥吊杆的安全性和可靠性,基于破损安全设计理念,采用了不等刚度双吊杆体系,目的在于通过两根吊杆的应力幅差实现其疲劳寿命差。以云南某下承式拱桥为背景,通过有限元软件建立有限元模型,运用Palmgren-Miner线性累积损伤理论进行疲劳寿命分析,同时还进行了行车动力响应分析,并与普通双吊杆模型进行对比。结果表明,不等刚度双吊杆体系有明显的疲劳寿命差,可以确保在其中一根吊杆破断后,另一根吊杆在一定的时间内正常使用,从而确保桥梁结构的安全,且有明显的预警作用。可见,不等刚度双吊杆体系的安全性和实用性明显高于等刚度双吊杆体系。     

香溪长江公路大桥高应力幅智能拉索设计论证

为解决宜昌香溪河长江公路大桥超大跨度中承式钢箱桁架拱桥的拱脚处短吊杆竖向刚度较大,同时水平位移也较大,易导致短吊杆引起过度疲劳损伤的风险这一问题,以及如何实现吊杆索力变化可实时监控的功能。本文介绍通过对锚具结构的优化设计和采用特殊的智能筋制索工艺,开发了一种既能够满足高应力幅疲劳,也可实现索力智能监控的钢绞线与光纤光栅耦合的整体挤压式拉索产品。通过技术分析和产品验证,论证了产品性能的可靠性以及光纤光栅与钢绞线耦合技术的可行性。该拉索锚具结构尺寸小,有助于优化锚固区箱体结构设计,减小吊杆在外应力作用下对锚下结构的疲劳应力损伤。     

拱桥短吊杆在振动作用下的破损分析及应对措施

通过对中、下承式拱桥柔性短吊杆的受力特性和破坏机理进行分析,详细阐述了在振动作用下短吊杆的结构行为影响因素,并对短吊杆的破坏提出了应对措施,以期推动拱桥的发展。     

钢管混凝土拱桥稳定性影响因素及敏感性研究

通过对某钢管混凝土拱特大桥进行有限元分析,不断改变桥梁结构各部分的刚度、结构形式,分析影响钢管混凝土拱桥稳定性的各因素及敏感性。结果表明:提高拱肋刚度、风撑刚度、风撑形式、吊杆刚度、主梁刚度等均可以提高钢管混凝土拱桥的稳定性;钢管混凝土拱桥稳定性对风撑形式最为敏感,拱肋刚度次之,吊杆刚度最不敏感;采用K字撑是提高钢管混凝土拱桥稳定性的有效手段。     

考虑吊杆断裂动力作用的钢管混凝土拱桥等效静力计算方法

为简化吊杆断裂后拱桥剩余结构动力响应计算过程，提升中、下承式钢管混凝土(CFST)拱桥断索时的强健性，采用动力系数考虑断索过程的动力效应，建立一种考虑断索动力作用的中、下承式CFST拱桥等效静力方法；设计并制作跨径20m的下承式CFST拱桥大比例缩尺试验模型，研发一种电磁铁断索触发装置实现了吊杆瞬间断裂模拟，开展吊杆断裂后拱桥剩余结构的动力响应试验研究；采用ANSYS/LS-DYNA软件建立可考虑吊杆断裂过程的有限元模型，并进行试验与有限元结果的对比分析。构建11种不同跨径的中、下承式CFST标准拱桥，通过不同动力系数下标准拱桥断索时静力效应与动力效应的对比分析，确定各标准拱桥在不同吊杆断裂时的动力系数取值。研究结果表明：研发的电磁铁断索触发器可实现0.1s内断索，准确模拟实际吊杆断裂过程；吊杆断裂对纵梁位移与应力的影响远大于对拱肋的影响，长吊杆断裂对纵梁和拱肋的位移与应力的影响大，次短吊杆断裂对相邻吊杆索力的影响大。采用等效静力计算方法进行中承式CFST拱桥受力分析时，纵梁和吊杆的动力系数均可取1.8,进行下承式CFST拱桥受力分析时，纵梁和吊杆的动力系数可分别取1.8和1.7。     

下承式钢管混凝土拱桥吊杆索力测试及分析

以深圳市彩虹大桥和芙蓉大桥为例,对下承式钢管混凝土拱桥在恒载及活载作用下吊杆拉力测试方法和结果进行了研究:恒载作用下吊杆拉力采用频率法测试,除两端短吊杆外,实测吊杆拉力与有限元计算结果比较符合;活载作用下吊杆拉力采用等效活载伸长量法,通过试验数据分析,该方法测试结果可靠。实测吊杆总拉力与吊杆设计极限承载力之比小于四分之一,说明吊杆处于安全的工作状态。采用频率法测试时短吊杆受边界条件的影响较大,测试精度不高,本次未对两端短吊未进行测试,但对短吊杆的受力状态进行了探讨,提出为避免短吊杆发生疲劳破坏设计时应注意的问题以及对短吊杆如何进行检测。     

拱桥吊杆防腐分析与应对措施

吊杆拱桥作为一种梁拱组合式桥梁,因其造型优美、造价低廉,在市政、公路、铁路等线路上应用越来越广泛。但拱桥结构受限于吊杆为主要承载构件,其安全性和使用寿命主要由吊杆的寿命决定。近年来发生多起吊杆拱桥坍塌事故,均是由于吊杆体系出现病害引发事故,而病害的主要表现形式为吊杆防腐失效导致钢丝锈蚀、锈断和墩头、锚杯锈蚀脱锚。汇总、分析上海浦东地区9座拱桥及宁杭高铁3座拱桥吊杆专业养护过程中遇到的实际问题,提出通用性较强的应对措施。     

下承式钢桁架拱桥关键设计参数应用研究

钢桁架拱桥因造型优美、刚柔相济的建筑效果而得到广泛应用。但是桥梁设计时结构刚度、矢跨比、以及吊杆的设计直接影响桥梁的美观和安全运营。文中在总结国内外钢桁架拱桥设计经验的基础上,以自贡市汇兴路1号桥项目为工程依托,采用有限元软件Midas/Civil程序建立全桥的计算模型,对下承式钢桁架拱桥的结构刚度、矢跨比、吊杆等关键设计参数进行了研究分析,结果表明相似桥梁设计时,主梁与拱肋刚度不宜过大,吊杆刚度不宜过小。下弦杆矢跨比在1/4.5～1/6之间取值时,结构受力比较合理。吊杆断裂仅对吊杆断裂处拱肋影响较大,而对整个拱肋影响很小,吊杆断裂对相邻两根吊杆索力的影响较大。为下承式钢桁架拱桥的合理设计提供参考。     

拱桥吊杆腐蚀疲劳可靠性评估方法研究

吊杆在外界腐蚀介质的侵蚀作用下疲劳抗力会明显下降。为提出考虑环境侵蚀作用下拱桥吊杆的疲劳可靠性评估方法,论文以四川省宜宾市某中承式拱桥为工程背景,基于车辆荷载和吊杆索力监测数据及更换的锈蚀吊杆的数据信息,建立了既有桥梁锈蚀后吊杆构件的疲劳抗力和荷载效应概率模型,并建立了考虑环境侵蚀作用下吊杆的疲劳可靠性功能函数。研究表明:短吊杆的疲劳可靠度指标小于长吊杆,考虑锈蚀作用时吊杆的疲劳寿命显著下降。     

齐鲁黄河大桥尼尔森体系吊杆施工技术探讨

拱桥采用斜吊杆代替竖直吊杆时统称尼尔森体系拱桥。与常见的直吊杆拱桥相比,用斜吊杆代替直吊杆会大幅度地提高结构的竖向刚度,减小主拱和系杆的弯矩和剪力;尼尔森体系的网状吊杆结构,吊杆之间相互交叉,穿索有干涉,索和水平面有一个角度,不好安置千斤顶等张拉设备,施工难度较大。通过齐鲁黄河大桥吊杆的吊装、张拉与调索施工过程为研究探讨对象,为该类桥梁施工提供一种参考。     

州河大桥吊杆与横梁结合处局部应力的分析

拱桥是我国公路上使用很广泛的一种桥梁体系。在对既有拱桥的检测中发现,吊杆是拱桥中较为薄弱的一个环节,出现的危害较多。在实际的桥梁中吊杆与横梁近似于固结,在纵向位移的影响下,吊杆与横梁的结合部位局部应力过大,造成混凝土开裂,破坏吊杆的防护体系,继而对全桥的耐久性和安全性带来很大影响。     

钢管混凝土拱肋刚度取值对动力特性的影响

我国尚未颁布钢管混凝土拱桥设计规范,国内外各规程对钢管混凝土刚度取值存在差异,以一座实桥为例,讨论了刚度取值对钢管混凝土拱桥动力特性的影响,分析结果表明：不同规范刚度的计算值的不同对钢管混凝土拱桥动力特性计算结果的影响较小,对自振频率抗弯刚度取值的变化有一定的影响,但抗压刚度的影响极小;对自振振型,抗弯与抗压刚度取值的变化均无影响。     

下承式钢桁架拱桥静力性能试验与对比

为验证下承式钢桁架拱桥在实际建设工程中具有较好的受力性能和广阔的应用前景，文中以国内一座城市钢桁架拱桥作为工程实例，通过对桥梁结构进行静力试验来测试钢桁架拱桥实际运营过程中主要构件的应力、竖向挠度和吊杆索力。根据静力试验数据分析结果，结构吊杆的受力状态比较理想，实测值与理论值变化趋势较为吻合，说明结构的实际受力状态与模拟计算结果接近，桥梁整体受力合理，结构工作状态、承载能力及刚度均满足设计要求。     

下承式钢桁架拱桥静力性能试验与对比

为验证下承式钢桁架拱桥在实际建设工程中具有较好的受力性能和广阔的应用前景，文中以国内一座城市钢桁架拱桥作为工程实例，通过对桥梁结构进行静力试验来测试钢桁架拱桥实际运营过程中主要构件的应力、竖向挠度和吊杆索力。根据静力试验数据分析结果，结构吊杆的受力状态比较理想，实测值与理论值变化趋势较为吻合，说明结构的实际受力状态与模拟计算结果接近，桥梁整体受力合理，结构工作状态、承载能力及刚度均满足设计要求。     

钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力测试方法与数据分析

本文结合某桥实际工程,研究了自振频率法在施工过程中吊杆索力测量中的应用。该桥采用钢管混凝土系杆拱桥,吊杆张拉后其索力大小直接影响到结构受力性能及后期施工,因此索力张拉采用分批分次方式进行,桥面板铺装前索力张拉在整个施工过程中尤显重要。本文采用吊杆两端铰接,不考虑其抗弯刚度影响的索力测量法对其进行了测量。通过对索力测量结果的分析,找出了结构可能存在问题的原因,并为后期施工提出了具体解决方案。文中采用的自振频率法不仅可应用于拱桥吊杆索力的测量,对其他索吊类结构,如悬索桥和斜拉桥,也同样适用。该方法简便实用,便于工程应用推广。     

悬链线拱桥的受力性能分析

为解决悬链线拱桥拱肋和吊杆受力性能的影响因素问题,本文介绍了悬链线拱桥的有限元受力计算分析,主要分析了拱肋和吊杆的受力性能,提出悬链线桥拱肋和吊杆的受力性能变化趋势,得出拱肋位移、内力、应力及吊杆索力、应力的主要影响因素,研究成果可为中承式悬链线混凝土拱桥的设计提供数据支撑,同时为同类型桥梁的建设提供参考。     

拱桥稳定性影响因素探讨

通过有限元分析软件Midas/Civil对某拱桥的稳定性影响因素进行了分析,探讨了拱桥矢跨比、横撑的形式和刚度、拱肋刚度和吊杆的刚度对稳定性的贡献,提出了一些对拱桥设计具有参考价值的建议.