橋道系結(jié)構(gòu)形式對(duì)中承式鋼管混凝土拱橋受力影響分析

基于齡期調(diào)整有效模量法推導(dǎo)出鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件徐變系數(shù)公式,采用該公式對(duì)鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行徐變分析。由徐變預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較可知,在ceb-fip78、ceb-fip90及aci209r等3種典型徐變系數(shù)模式中,aci209r模式較其它兩種徐變系數(shù)模式更為合理。采用aci209r徐變系數(shù)模式對(duì)1座跨徑380m的大跨鋼管混凝土鐵路拱橋進(jìn)行徐變分析,并與ceb-fip78模式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)論可為其它鋼管混凝土拱橋的徐變分析提供參考。

影響鋼管混凝土拱橋自振特性的因素有很多,除了拱橋自身的原因,環(huán)境溫度對(duì)其也有影響。以下承式鋼管混凝土拱橋?yàn)檠芯繉?duì)象,基于有限元方法,建立了拱橋三維數(shù)值模型,分析了不同環(huán)境溫度作用下拱橋的振動(dòng)特性,并根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果,采用指數(shù)函數(shù)給出了環(huán)境溫度與拱橋振動(dòng)頻率非線性擬合關(guān)系式。計(jì)算結(jié)果表明,隨著外界溫度的升高,體系聯(lián)合廣義剛度增大,結(jié)構(gòu)的自振頻率升高;隨著外界溫度的降低,結(jié)構(gòu)的自振頻率降低。當(dāng)環(huán)境變溫相同時(shí),基頻變化率大于同溫度下其他階次頻率的變化率;當(dāng)環(huán)境變溫不同時(shí),同階次振動(dòng)頻率的變化率隨變溫幅度的增大而增加。給出的溫度-頻率非線性指數(shù)函數(shù)擬合關(guān)系,擬合值與有限元值吻合較好,實(shí)用性強(qiáng)。在橋梁檢測時(shí)考慮外界溫度變化對(duì)拱橋結(jié)構(gòu)自振頻率的影響,可提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。

通過對(duì)鋼管混凝土系桿拱橋不同成橋方式的計(jì)算分析,得到鋼管混凝土拱橋不同施工順序、吊桿張拉與否對(duì)成橋狀態(tài)拱肋應(yīng)力、系梁應(yīng)力以及吊桿內(nèi)力產(chǎn)生的影響,分析對(duì)比得出最佳設(shè)計(jì)成橋順序,從而為設(shè)計(jì)施工提供好的指導(dǎo)。

本文主要對(duì)擬建林芝市察隅縣怒江大橋拱腳進(jìn)行空間有限元模擬分析,采用有限元軟件midasfea建立鋼管混凝土拱腳有限元模型進(jìn)行分析。通過模擬拱腳在設(shè)計(jì)荷載作用下的受力情況,研究中承式鋼管混凝土拱橋拱腳的應(yīng)力狀態(tài),并提出改其應(yīng)力狀態(tài)的措施,為同類型橋梁的設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。

為了對(duì)鋼管混凝土拱橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,利用有限元通用軟件ansys,對(duì)一座下承式鋼管混凝土拱橋進(jìn)行了自振特性分析。文章通過變換拱橋的矢跨比和橫撐形式,來討論了它們對(duì)結(jié)構(gòu)自振特性的影響。分析發(fā)現(xiàn)該拱橋的振動(dòng)主要有拱肋的面外橫向振動(dòng)、橋跨結(jié)構(gòu)整體豎向振動(dòng)和橋跨結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動(dòng);矢跨比對(duì)拱橋結(jié)構(gòu)自振頻率影響比較小;"k"形、"米"字形與"一"字形橫撐比較,拱橋結(jié)構(gòu)橫向剛度大幅度增加。因此在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以采用"k"形、"米"字形橫撐來增加拱肋橫向剛度。

鋼管混凝土拱橋

鋼管混凝土拱橋拱座結(jié)構(gòu)受力分析 1.常超，2.聶任偉 （江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司，江蘇211112） 摘要：為準(zhǔn)確掌握拱座的應(yīng)力分布，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本文以一座中承式鋼管 混凝土拱橋?yàn)檠芯繉?duì)象，針對(duì)中承式拱橋的特點(diǎn)，在建立全橋midas/civil整體 性分析的基礎(chǔ)上，使用midas/fea對(duì)拱座進(jìn)行局部受力分析。對(duì)比分析c20、c25、 c30、c35和c40五組不同標(biāo)號(hào)混凝土拱座主應(yīng)力分布的變化情況，分析結(jié)果表 明，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，注重局部受力分析并使之受力明確是必要的，可以 確定經(jīng)濟(jì)合適的混凝土等級(jí)。本文研究成果對(duì)同類橋梁及其他類型橋梁有一定的 參考意義。 關(guān)鍵詞：橋梁工程；中承式鋼管混凝土拱橋；拱座；拱腳；主拉應(yīng)力；主壓 應(yīng)力 abstract:inordertomasterthearchfootstressdistribu

鋼管混凝土拱橋資料

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以某下承式鋼管混凝土拱橋?yàn)楣こ瘫尘?利用大型有限元分析軟件ansys建立了該橋的有限元分析模型,并對(duì)荷載分布形式、拱肋含鋼率、橫向聯(lián)系形式及拱軸線類型等因素對(duì)該橋承載力的影響進(jìn)行了分析。

鋼管混凝土拱橋拱座結(jié)構(gòu)受力分析 1.常超，2.聶任偉 （江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司，江蘇211112） 摘要：為準(zhǔn)確掌握拱座的應(yīng)力分布，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本文以一座中承式鋼管 混凝土拱橋?yàn)檠芯繉?duì)象，針對(duì)中承式拱橋的特點(diǎn)，在建立全橋midas/civil整體 性分析的基礎(chǔ)上，使用midas/fea對(duì)拱座進(jìn)行局部受力分析。對(duì)比分析c20、c25、 c30、c35和c40五組不同標(biāo)號(hào)混凝土拱座主應(yīng)力分布的變化情況，分析結(jié)果表 明，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，注重局部受力分析并使之受力明確是必要的，可以 確定經(jīng)濟(jì)合適的混凝土等級(jí)。本文研究成果對(duì)同類橋梁及其他類型橋梁有一定的 參考意義。 關(guān)鍵詞：橋梁工程；中承式鋼管混凝土拱橋；拱座；拱腳；主拉應(yīng)力；主壓 應(yīng)力 abstract:inordertomasterthearchfootstressdistribu

對(duì)某中承式鋼管混凝土拱橋進(jìn)行了抗震分析,拱肋按照"統(tǒng)一理論"換算為一種材料,首先進(jìn)行模態(tài)分析,然后采用rayleigh阻尼進(jìn)行基本烈度下和罕遇地震下的時(shí)程分析。通過計(jì)算,得到了結(jié)構(gòu)的固有頻率、振型,不同加速度峰值下的最大內(nèi)力、變形。結(jié)果表明:該拱橋平面外剛度相對(duì)較小,地震荷載下主要表現(xiàn)為平面外的振動(dòng)和變形;拱橋在地震荷載下的受力情況復(fù)雜,必須綜合考慮不同工況確定其極值內(nèi)力;鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)良,在罕遇地震下仍能保證足夠的延性。

鋼管混凝土拱橋具有著承載力高、抗震性能且施工方便的優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前應(yīng)用和發(fā)展較快的一種橋型。隨著中承式鋼管混凝土結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展和完善,其也進(jìn)一步向著更大的拱徑和規(guī)模發(fā)展,由此帶來給鋼管拱吊裝施工提出了更高的要求,本文主要就此進(jìn)行分析。

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大跨度中承式鋼管混凝土拱橋的面內(nèi)動(dòng)力特性分析

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鋼管混凝土拱橋橋型分析

詳細(xì)介紹了中承式鋼管混凝土拱肋骨架施工工藝及過程。

為采用統(tǒng)一理論法模擬存在脫空情況的鋼管混凝土拱橋的穩(wěn)定性,利用脫粘折減系數(shù)kt對(duì)統(tǒng)一理論法中鋼管混凝土的套箍系數(shù)進(jìn)行修正,模擬一鋼管混凝土單拱肋的脫粘現(xiàn)象,并與雙單元法的模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,得出兩種方法的模擬結(jié)果較為接近,不同脫空率的誤差均在6.5%以內(nèi)。脫空率對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鋼管混凝土拱橋穩(wěn)定性的影響較大,脫空率從0增加到0.8,穩(wěn)定系數(shù)降低了11.9%,但不影響失穩(wěn)模態(tài)。

對(duì)某三跨中承式鋼管混凝土拱橋進(jìn)行了抗震分析,按照"統(tǒng)一理論"將拱肋換算為一種材料,通過模態(tài)分析得到結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。采用rayleigh阻尼進(jìn)行基本烈度和罕遇地震下的時(shí)程分析,得到不同加速度峰值下的最大內(nèi)力、變形。結(jié)果表明:該拱橋以橫橋向振動(dòng)為主,拱肋平面外的剛度與平面內(nèi)剛度相比較小,符合物理概念;拱腳的內(nèi)力普遍大于拱頂,需綜合考慮不同工況確定極值內(nèi)力;拱橋在地震下的力學(xué)性能較好,能夠滿足規(guī)范關(guān)于常遇和罕遇地震下的強(qiáng)度與延性的規(guī)定。

鋼管混凝土拱橋系桿更換數(shù)值分析——在拱橋中系桿承受橋墩同水平推力，是拱橋中的重要構(gòu)件，在拱拱運(yùn)營過程中，如果防護(hù)不當(dāng)，系桿易銹蝕，需要對(duì)其進(jìn)行更換，對(duì)銹蝕系桿更換過程進(jìn)行控制是一項(xiàng)不可缺少的工作。本文對(duì)四川樂山沙灣大渡河大橋系桿更換過程的結(jié)構(gòu)...

為研究上承式鋼管混凝土拱橋的動(dòng)力特性,以大型有限元計(jì)算軟件ansys為平臺(tái),對(duì)跨徑為252m的上承式鋼管混凝土拱橋——千島湖1號(hào)特大橋建立了空間有限元模型,進(jìn)行了動(dòng)力特性分析。通過對(duì)前十階頻率和振型的分析,得出結(jié)論:面內(nèi)基頻一般較面外基頻大,尤其是大跨度拱橋,應(yīng)注意保證拱的橫向穩(wěn)定性;橋面系的面內(nèi)振動(dòng)與拱肋基本同步,橋面系的面外振動(dòng)受橋面系與拱肋之間聯(lián)結(jié)形式的影響較大,采用立柱或剛性吊桿聯(lián)結(jié)時(shí),二者振動(dòng)基本同步;通過收集到的大量鋼管混凝土拱橋的結(jié)構(gòu)型式和基頻計(jì)算結(jié)果,可得出鋼管混凝土拱橋基頻隨跨徑的變化趨勢(shì),并由此回歸出頻率對(duì)于跨度的公式,當(dāng)缺少實(shí)測資料時(shí),可作為工程設(shè)計(jì)中的參考依據(jù)。