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。     

某三跨连续中承式钢桁架拱桥静载试验研究

通过对某三跨连续中承式钢桁架拱桥(80+200+80)m进行静载试验,将试验过程中的应变、吊杆增量、挠度测试结果与理论值作了比较,了解了大跨径钢桁架拱桥的整体受力状况,结果表明,该钢桁架拱桥在试验荷载作用下,结构的强度、刚度及吊杆力增量均满足要求,桥梁整体受力性能良好。     

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。     

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。     

中承式及下承式拱桥吊杆更换施工工法(YJGF061-2006)

由上海同吉建筑工程设计有限公司、上海同吉预应力工程有限公司与同济大学联合开发与应用的中承式及下承式拱桥吊杆更换施工工法,可适应拱桥吊杆更换的需要.该工法严格控制桥梁结构的变形和内力变化,既保证更换过程安全,又真正做到对桥梁的整体结构不造成新的损伤,且能改善桥梁的受力状态,使其受力状态更合理.因此工法既具有良好的社会效益、同时具有很好的经济效益.该研究成果已应用于合肥寿春路桥以及杭州叶青兜桥的吊杆更换过程中.     

南广铁路西江特大桥总体设计

以南广铁路肇庆西江特大桥为背景,针对大跨度钢拱桥的桥式方案,对钢箱拱桥和钢管桁架拱桥从结构性能、耐久性、工程造价、施工方法等多方面进行了综合比选;以西江特大桥486m中承式钢箱提篮拱桥为例,针对桥梁的主要设计参数进行了详尽阐述,包括矢跨比、拱轴系数、拱肋内倾角、横撑布置、吊杆形式、桥面系方案等;介绍了桥梁相关的静力、动力计算结果;针对大尺寸钢箱拱肋结构、钢混桥面系结构的结构方案及结构尺寸进行了描述;对大跨度钢箱拱桥"边段竖转+中段提升"、"缆索吊机节段悬拼"施工方案进行了综合研究比选。     

中承式拱桥吊杆更换施工工艺研究

中承式拱桥结构受力复杂,而吊杆既是拱桥结构重要的传力构件,又是其容易破损的薄弱环节。由吊杆引起的多起中承式拱桥垮塌事故,造成了较大的人员伤亡和经济损失,因此,对中承式拱桥的吊杆更换施工技术的研究显得尤为重要且具有较大的实际意义。本文结合某实际桥梁吊杆更换施工项目介绍了吊杆更换顺序及工艺流程,详细阐述了吊杆更换步骤,并指出吊杆更换施工过程中的注意事项,对类似桥梁吊杆更换有一定指导意义。     

基于桥梁试验模型的应变测量分析

对桥梁试验模型中特定节点及位置进行布置,设计桥路进行应变测量,顺利采集到集中荷载作用下,桥梁试验模型特征点位置的应变响应,并对桥梁试验模型在集中荷载作用下特定节点的应变规律进行研究,将有限元模拟与实际试验结果相验证。此外,对桥梁在多种不同工况下特定点的应变进行了测量和研究,结果表明,采用有限元分析方法可以较为准确地反映出桥梁结构的受力特性,由静力分析得出的结果也能够为以后对钢桁架桥的试验研究提供依据。     

基于刚性桥墩单跨桥梁结构模型制作的研究

根据桥梁功能要求,设计桁架桥、拱桥、斜拉桥作为比选方案,利用结构分析软件SAP2000对桁架桥、拱桥、斜拉桥等结构形式进行计算机数值分析。根据分析结果,利用竹片制作各种形式的桥梁实际模型,在制作的加载试验装备上尽可能模拟真实环境。根据试验结构进行讨论分析并确定桁架桥和拱桥相结合的桁架拱结构形式,针对桁架拱进行结构分析确定力流传递线路,在满足承载力和刚度要求的同时优化结构,减轻构件的质量。使材料作用发挥到最大效果,为实际桥梁的设计和研究提供参考。     

基于CFRP吊杆的下承式系杆拱桥结构性能研究

为解决系杆拱桥吊杆锈蚀及抗疲劳性能差的问题，提出了将CFRP材料应用于系杆拱桥吊杆的方法，通过对不同替换原则作用下系杆拱结构及吊杆构件的力学性能对比，确定了等面积原则作为材料替换的方法；利用有限元软件对比分析了不同荷载作用下CFRP吊杆与钢绞线材料间结构的静力响应，二者受力变化相差较小，CFRP材料可有效替代钢绞线作为系杆拱桥吊杆材料；并基于短吊杆效应对比分析了吊杆受力，与全桥结构替换相比，单吊杆替换对于实桥应用更为有效可行，推广了CFRP材料应用于吊杆拱桥的实际工程案例，为系杆拱桥的发展提供了新的思路。     

吊杆布置对钢管混凝土拱桥受力性能的影响

通过数例分析和对比,研究了不同吊杆布置对桥梁结构静力、动力特征及稳定性的影响,同时还阐述了吊杆自身的静、动力特征与构造设计要点,对钢管混凝土拱桥的吊杆布置形式选择及设计提出了相应的建议,以促进钢管混凝土拱桥技术的全面进步。     

钢桁架结构静载试验与理论分析

为检测某新建剧院钢桁架结构的承载能力并验证其投入运营后的安全性,对主舞台葡萄架及上方承受荷载较大处的钢桁架下弦檩条及吊杆进行了现场静力荷载试验及理论分析。通过静载试验得到了主要构件截面在各级静力荷载作用下的挠度、应力、应变等数值的变化,并进行了强度和稳定性的验算及最大挠度和最大应力应变的分析。将测试结果、结构的理论计算值与有关规范规定值进行了比较,验证了结构的可靠性。     

连续梁拱组合体系桥的荷载试验分析

连续梁拱组合体系桥梁是一种结构受力合理、外形美观、新颖的结构体系,主要受力构件是由纵梁、拱肋、吊杆及拱脚构成.它既克服了传统拱桥巨大的拱端推力,又改善了连续梁桥较大的弯矩和剪力的受力状况,最大限度的发挥了拱梁混凝土和预应力钢筋各自的特点,经济效益显著.该文通过对连续梁拱组合桥某大桥进行成桥静力和动力荷载试验,并将试验结果和理论分析结果进行比较分析,为评价该桥的整体结构性能、验证设计理论和确定结构安全度提供可靠依据.     

连续梁拱组合荷载试验技术研究

连续梁拱组合体系桥梁是一种结构受力合理、外形美观、新颖的结构体系,主要受力构件是由纵梁、拱肋、吊杆及拱脚构成。它既克服了传统拱桥巨大的拱端推力,又改善了连续梁桥较大的弯矩和剪力的受力状况,最大限度地发挥了拱梁混凝土和预应力钢筋各自的特点,经济效益显著。该文通过对连续梁拱组合桥某大桥进行成桥静力和动力荷载试验,并将试验结果和理论分析结果进行比较分析,为评价该桥的整体结构性能、验证设计理论和确定结构安全度提供可靠依据。     

某钢管混凝土拱桥合理成桥状态的确定

在钢管拱桥的设计中,桥梁的合理成桥状态的确定是设计的首要任务.合理成桥状态确定是静力分析的首要环节.本文采用有限元软件Midas Civil建立其有限元模型,并利用斜拉桥的索力理论及调整方法,通过比较确定了吊杆拱桥的合理成桥状态的方法-刚性吊杆法的结论.     

装饰拱桥结构吊杆的选择

钢绞线、平行钢丝、钢拉杆是当下拱桥结构吊杆常用的三种形式[1-3]。装饰拱作为一种假拱结构,吊杆是其关键构件,更多为非受力结构,如何选取装饰拱的吊杆关乎着工程的经济、美观,甚至安全。文章对某装饰拱的吊杆选取进行力学分析,考虑了景观因素,综合比较不同吊杆对拱桥设计的利弊影响,分析了妙用钢管吊杆的优势,是非受力拱桥设计的一个较好思路。     

钢管混凝土拱桥吊杆疲劳寿命研究

吊杆是钢管混凝土拱桥的重要受力构件,直接影响桥梁结构安全,但目前对于吊杆破断的安全判定指标不明确,因此对吊杆的防腐体系和疲劳寿命进行研究就尤为必要。文章通过对晴川桥吊杆的外观检测、PE材料老化试验、钢丝力学试验、钢丝疲劳试验,系统开展吊杆防腐体系及疲劳寿命研究,为判断吊杆安全状况提供了参考。     

桥梁箱型吊杆涡振与驰振耦合振动的数值模拟

为研究桥梁箱型吊杆涡振与驰振耦合状态下的风致振动机理,基于某大跨度钢桁架拱桥大长细比箱型吊杆的节段模型风洞试验参数与试验结果,采用计算流体动力学（CFD）软件FLUENT对模型的耦合振动进行了数值模拟,通过FLUENT的后处理功能进一步研究分析了不同振动状态下的气动力和尾流旋涡特征信息。研究结果表明:数值计算得到的风振曲线与试验的实测结果吻合良好,在涡振与驰振的耦合振动过程中,随着振动幅值的不断增大,尾流旋涡脱落由小振幅阶段规则的卡门旋涡形态转化为大振幅阶段的复合模态特征,气动升力也由小振幅阶段的单频特征逐步转化为大振幅阶段的多频特征。     

湛河斜靠式拱桥考虑吊杆破断时的稳定性能分析

以跨越平顶山市湛河的斜靠式拱桥为工程实例,采用有限元程序MIDAS/Civil建立该拱桥空间有限元计算模型,考虑不同的吊杆破断情况,进行斜靠式拱桥空间稳定性能分析,对比斜靠式拱桥不同吊杆破断情况与吊杆完好状态下的桥梁稳定性能计算结果。得出结论:各工况对应的桥梁第1阶稳定系数在7.10～7.34之间,满足一般拱桥稳定系数大于4～5的要求;吊杆破断对该桥梁的低阶失稳模态几乎没有影响,失稳形式主要表现为拱肋的面外扭转失稳;主拱吊杆破断对桥梁稳定系数影响较大,稳定拱吊杆破断对桥梁稳定系数影响较小。计算结果对正确认识斜靠式拱桥在不同吊杆破断状态下的稳定性能以及进行斜靠式拱桥的科学维护,具有重要的理论意义及工程实用价值。     

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。