基于全桥内力分析的拱上恒载调整及加固改造技术研究

从基于全桥内力分析的拱上恒载调整及改造技术的加固机理与适用性分析、基于全桥内力分析的拱上恒载调整方法、基于全桥内力分析的拱上构造改造技术、病害石拱桥的基于调优桥梁内力的拱上恒载调整改造合理实施工序与关键技术等几个方面,结合依托工程,开发出了基于全桥内力分析的拱上恒载调整及改造技术。     

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。     

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.     

劣化拱轴线大跨石拱桥拱上建筑调载工序研究

在分析附加内力对劣化拱轴线大跨度石拱桥内力影响的基础上,运用影响线加载法对拱上建筑进行分节段分步骤调整,通过Midas/Civil结构软件对调载工序进行验证,提出劣化拱轴线大跨度石拱桥拱上建筑合理调载工序。工程实践应用表明,所提出的劣化拱轴线大跨石拱桥拱上建筑调载工序是合理的、可行的。     

系杆拱桥施工支架刚度对结构受力的影响分析

文章以1座采用少支架施工的系杆拱桥为背景,阐述了拱肋施工重量引起的系杆和支架整体变形以及支架基础沉降对系杆结构内力的影响,通过考虑少支架变形影响的施工过程模拟,进行了系杆内力的具体理论分析计算.结果表明,拱肋支架直接支撑在系杆上时,其自重作用将会减小系杆内的预应力效应,对系杆受力安全形成不利影响;拱肋支架直接支撑于系杆支架时,对系杆受力的影响要明显大于拱肋恒载先传至系杆的情况,因而更应引起设计、监控和施工方面的重视.     

分界点对混合拱桥受力影响研究

为增大拱桥跨越能力,缩短建设周期,降低工程造价,提出一种拱脚段采用混凝土结构、其余段采用钢箱结构的钢-混混合拱桥形式。以420 m跨的重庆万州长江大桥为依托,利用Ansys参数化分析方法,对钢-混分界点位置对主拱变形、内力及拱轴系数选取影响进行数值分析。研究发现:钢-混分界点位置对拱桥受力及变形影响显著,当分界点位置超过0.181倍拱圈跨径后,主拱变形呈马鞍形变化趋势;分界点位于四分之跨截面时,为减小拱圈恒载压力线与设计拱轴线偏移的不利影响,必须取较大的拱轴系数;分界点对拱脚至四分之跨段弯矩和3/8跨至拱顶段的轴力影响显著,对全桥拱圈应力影响相对较小。结果表明:考虑拱圈变形有利,混合拱分界点宜位于0.125倍拱圈跨径至0.181倍拱圈跨径段。     

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。     

基于横撑非线性钢管混凝土拱桥抗震分析

基于OpenSees平台建立了钢管混凝土拱桥动力分析有限元模型,并与Midas Civil模型前五阶自振周期进行了校核.通过一条强震记录下的增量动力分析得出,拱肋3/8和5/8跨径处截面附近横撑单元最先屈服,并获得了大跨度钢管混凝土拱桥横撑非线性发展规律.分析了横撑构件采用线弹性和双线性两种本构模型时,拱脚、1/4截面和拱顶等拱肋关键截面的内力、位移结果,并对数据进行了分析比对.研究结果表明:钢管混凝土中承式拱桥在横桥向强震作用下,拱顶及拱肋与主梁连接处附近横撑均屈服.横撑采用双线性与线弹性本构模型相比,拱脚内力变化不大,拱肋1/4截面内力及拱顶内力和位移均减小,且随着横撑屈服单元增多,减小趋势越明显.     

连续梁桥不同施工方法恒载内力的比较

连续梁桥不同施工方法得出的最终恒载内力 (施工最后一个阶段 )是不同的 ,随时间的增长 ,其恒载内力将向着连续梁桥按照全联一次完成的恒载内力靠近。     

斜拉桥施工控制技术

斜拉桥犹如多孔的弹性支座连续梁,属于高次超静定结构,所采用的施工方法和安装程序与成桥后的梁线形和结构恒载内力有着密切关系。     

公路拱桥常见病害与加固技术应用

近年来我国的危旧拱桥数量呈增长趋势,公路拱桥是桥梁加固领域的难点之一.对圬工拱桥、双曲拱桥、刚架拱桥和系杆拱桥的常见病害进行总结,并对常用的加固方法进行评述,对拱桥上部结构的加固改造设计起到一定的借鉴作用.     

世界拱桥建设与技术发展综述

为了解近20年世界拱桥的发展情况, 分析了钢拱桥、混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥等拱桥的建设和技术创新, 展望了拱桥今后的发展趋势。分析结果表明: 在活载比重较大、动力问题比较突出的高速铁路桥梁中, 拱桥刚度大, 应用优势突出。在跨径方面, 3种大跨径拱桥的平均跨径分别为464、370和425 m, 且最大跨径不断增大, 以钢管混凝土拱桥最为明显。在材料方面, 高强钢在钢拱桥中的应用趋势并不明显; 混凝土拱桥的材料强度随着跨径的增大而不断提高, 超高性能混凝土已经得到应用; 钢管混凝土拱桥的拱肋材料强度在不断提高; 超高性能砂浆的提出将有助于提高圬工拱桥的竞争优势。在结构方面, 主拱采用新材料和钢腹板(杆)-混凝土组合截面, 与其他结构形成组合结构, 以及桥面连续化、轻型化和强调强健性, 是重要的技术进步。在施工技术方面, 钢管混凝土劲性骨架施工法、转体施工法和快速施工法等的发明, 推动着拱桥施工技术的进步。在结构创新与技术进步的推动下, 由于拱桥在美观、经济、结构等方面的独特优势, 今后仍将被大量修建; 超高性能混凝土有望为拱桥发展带来革命性的变化; 在跨径方面, 近期可望取得明显突破的是混凝土拱桥; 桥面系与主拱共同受力、连续化、轻型化和强调强健性也是重要发展方向。      

斜靠式系杆拱桥主、斜拱圈安装施工技术

以义乌丹溪大桥为背景,全面介绍了国内首座斜靠式系杆拱桥主、斜拱圈安装施工技术。针对该桥主跨斜靠式系杆拱的新型特殊结构及处于水中的施工地形条件,本文对斜靠式系杆拱桥主斜拱圈的安装施工工艺、拱圈支架及龙门吊的设计、测量控制、焊接标准的采用等均作了一一的叙述。     

利用ANSYS进行混凝土现浇箱型拱圈与拱架联合受力分析

在钢拱架上现浇混凝土箱型拱桥时,用分环施工的方法,就能利用拱架的联合作用,减少钢拱架所承担的应力。通过大型软件ANSYS10模拟与实测数据的比较分析,研究拱圈与拱架的联合作用效应,同时对钢拱架进行稳定性分析。     

钢箱拱临时合拢构造措施及力学行为分析

钢箱一砼组合拱桥采用两段钢箱吊装合拢施工,在拱脚、拱顶利用连接板临时合拢整个钢箱拱肋,合拢连接板的力学行为对拱肋受力、安全显得十分必要,通过对钢箱拱肋临时合拢连接板的参数计算,得出钢箱拱两段合拢中拱脚、拱顶处连接板的合理布置理论依据,并建立有限元分析合拢过程中钢箱拱肋的受力行为,获得典型作用下的连接板布置数量。     

石拱桥加固方法及力学行为研究

分析石拱桥加固可行性及结构耐久性,提出一种新的复合式加固方法:用L形钢筋混凝土肋加固主拱。在对拱桥结构受力性能、加固维修方法进行广泛调查和归纳总结的基础上,以重庆市涪陵大溪河大桥为依托工程,分析其结构加固改造和施工方案,并对石拱桥主拱加固过程进行有限元分析及石拱桥加固前后的受力性能进行阐述。     

小河特大桥拱肋安装扣塔偏位控制

在采用无支架缆索吊装技术进行钢管混凝土拱桥拱肋的吊装过程中,消除扣塔偏位对拱肋线形的影响．可以提高拱肋吊装精度,确保全桥线形。结合沪蓉西小河特大桥拱肋吊装过程,推导扣塔偏位对拱肋标高的影响公式,介绍偏位的控制方法,并在实际施工中取得良好效果。     

美兰法与美兰拱桥技术发展综述

回顾了美兰法100多年的发展历程,讨论了相关专业术语及其内涵与外延;调查分析了美兰拱桥在中国的应用现状,总结了美兰法的技术发展要点和历史经验;指出了美兰法技术与美兰拱结构的研究现状与发展方向。研究结果表明:美兰法在19世纪末和20世纪上半叶从欧美起源,20世纪下半叶传到中国和日本;按所采用的埋置拱架类型,其在中国的发展可分为半劲性拱架、(一般)钢管混凝土(CFST)拱架和强劲CFST拱架3个阶段;美兰拱桥为混凝土拱桥的一种,美兰法所用的埋置拱架以服务施工为主,成桥后对混凝土的增强作用为辅;截至2021年5月,收集到的中国已建成或在建的美兰拱桥有57座,2007年以来,跨径250 m以上的混凝土拱桥均采用此法修建,其中最大跨径为600 m;美兰拱桥主要应用在中国西南山区的公路桥梁中,近年在铁路桥中的应用增多,以上承式双肋组拼拱为主,矢跨比集中在1/4~1/6,拱轴线多采用悬链线;CFST拱架截面积在主拱截面中的占比、钢管直径、钢管和混凝土材料强度均随时间的推移和跨径的增大而不断提高;应用美兰法时要综合考虑有限的用钢量、受控的结构受力和简便的施工这3种因素;预埋拱架从最早的型钢向类桁式、箱式、桁式发展,目前以桁式为主,桁式钢管拱架多采用悬臂法架设,转体法也有应用且形式多样;为减少用钢量,并控制施工过程中结构的受力与变形,中国创新地引入了CFST桁式结构作为埋置拱架,并采用预压、辅助锚索、多点平衡浇筑、斜拉索等调载方法;近年来,通过采用强劲CFST拱架,外包混凝土横向分环浇筑工序减少至3环及以下;在美兰法应用方面,应以强劲CFST拱架为核心,继续开展材料、结构与施工技术方面的研究;在美兰拱结构方面,应加强钢管增强混凝土结构、超高性能材料、钢腹板(杆)-混凝土组合拱受力性能研究;同时,还应深入研究美兰拱桥的耐久性,从而为新建桥梁的设计和既有桥梁的维修养护服务。      

基于钢管砼拱桥病害试验探讨其主拱强度计算公式的修正

鉴于西南某钢管砼拱桥存在较严重的安全隐患而拆除,对该桥的拱圈核心砼进行取样、试验研究,分析其强度分布规律.根据试验资料,讨论钢管砼拱桥应用现有的钢管砼构件理论进行计算时,其计算公式的修正.     

复合套拱在某隧道洞口段的应用及力学性能分析

为全面掌握偏压隧道洞口段复合式套拱的力学性能,通过对林屋隧道进口洞口段的复合套拱的桩底应力、桩身应力、钢架应力及拱顶下沉等进行了监控量测,并对监测结果进行分析。结果表明:在偏压地形情况下,复合套拱桩基底应力分布不均匀,极易造成基底不均匀沉降;偏压隧道洞口段复合套拱受力情况复杂,桩身底部易产生拉应力,拱肩、拱顶部位易产生较大压应力,不利于整体稳定性;复合套拱的两侧边桩对于提高隧道洞口整体稳定性有极大作用。