桁架拱渡槽理论分析和试验研究

本文利用结构矩阵分析法,对桁架拱渡槽的结构特性进行了全面的理论分析.包括选择合理结构型式和拱曲线型式、采用最优矢跨比、确定节间距、拟定杆件基本尺寸以及考虑温度变化、支座位移和风荷载的影响等.该项成果进行了结构模型试验验证,可用于桁架拱渡槽设计.     

上弦杆截面变化对拱式渡槽结构受力性能影响研究

为明确上弦杆截面变化对拱式渡槽结构受力性能的影响,优化拱式渡槽结构上弦杆截面尺寸。文中以一跨度40 m,矢高7.4 m的上承式空腹桁架拱式渡槽为研究实例,利用三维有限元软件MIDAS/CIIVL建立上弦杆不同截面尺寸的空腹桁架拱模型,分析上弦杆截面尺寸变化对该拱式渡槽支撑结构体系——上承式空腹桁架拱各组成杆件受力性能的影响。结果表明:上弦杆截面尺寸变化对其自身、拱脚、下弦杆的变形、应力等受力性能有较大影响,对渡槽整体结构的稳定性影响也较大,对支撑结构其他组成构件的受力性能影响较小。在满足混凝土抗拉、抗压强度设计规范的基础上,为使该渡槽结构既安全又经济,建议选用上弦杆截面尺寸为30 cm×45 cm的方案较为合理。     

基于环境振动测试的钢筋混凝土渡槽空腹桁架拱有限元模型修正

为评估某钢筋混凝土渡槽一空腹桁架拱的现役状态,在静力检测的同时对其进行环境振动测试,采用特征系统实现算法识别模态参数,结果表明其实测动力特性与初始有限元模型分析结果之间存在明显的差异.因此,采用基于灵敏度分析的有限元模型修正技术,选择测量精度较高的实测模态频率作为修正基准,选取各构件的弹性模量和密度作为修正参数,对该桁架拱的有限元模型进行修正.修正结果表明,修正后的有限元模型能更好地反映结构的动力特性,可作为该结构状态评估的基准有限元模型.     

大跨度下承式预应力桁架拱渡槽施工技术

下承式预应力桁架拱渡槽技术含量高、结构复杂、施工难度大,国内无成型施工技术支持。本文介绍了山东省胶东地区引黄调水后徐家渡槽工程的施工,40m大跨度下承式预应力桁架拱渡槽混凝土施工技术的应用,具有一定的实际意义。     

30米砖块砌体桥梁

为了根治皇天畈内涝,1970年冬,中共富15H县委决定成立指挥部,开挖皇天畈北渠工程,渠道底宽22米,顶宽50米,全长28华里。在这条渠道上需建造桥梁17座,多数要求通行机动车辆。根据北渠渠道断面宽度,需要建造一座桥孔净跨30米,桥面长50米,桥身自重300多吨的拱肋不用钢筋混凝土构件而全用砖块砌体的桥梁。在承担这一任务时,我们虽有建造过净跨8米、13米的砖拱桥的经验,但现在一下子要扩大到30米,困难很大。为了克服困难,胜利完成建桥任务,我们认真学习了毛主席的光辉哲学思想,并组织了干部、工人、技术人员参加的“三结合攻关”小组,运用毛主席的光辉哲学思想,对建造30     

渡槽渗漏的处理方法

飞跃渡槽位于涉县太仓乡西郊口村北,辉水沟下游,连接跃峰洞出口。渡槽为砌石拱型,长154米,高23米,宽7.8米,主跨100米,大拱圈厚2米,用四层细料石砌成,大拱圈上部有18个小拱圈,小拱圈为半园拱,跨径4米,拱厚0.45米,最上部为钢筋混凝土槽身、渡槽两侧设有人行道。过水能力30立方米每秒。险峰渡槽位于磁县白土镇张二庄村东南,飞跃在张二庄到都党公路之上。该槽为单孔砌石拱型渡槽,长210米,净宽106米,地面距拱顶底部高27.8米,主拱圈为等截面悬链无绞拱,拱圈厚2米,大拱圈上有12个腹拱,为2.5米半园拱,拱厚0.5米,上部结构为混凝土距形槽身,净宽3.55米…     

蒙城涡河三桥主桥设计特点

蒙城县涡河三桥是一座城市桥梁,主桥上跨涡河,为一座大跨度钢筋混凝土三肋系杆拱桥,主跨100m,桥面宽41.5m,且拱肋、系杆、横梁等均采用钢筋混凝土结构,该文介绍了该桥的设计、计算、施工等特点。     

基于ANSYS分析桁架拱渡槽结构内力

文章介绍凤阳县燃灯寺水库大庙余渡槽采用连续桁架拱结构,由于该桁架拱为超静定空间结构,受力复杂,因此,采用ANSYS6.1软件计算拱片安置后风载、地震和吊装工况下拱片内力,并将计算成果应用于设计中。     

钢管拱桁架的静力稳定性研究

利用大型有限元程序ANSYS对拱桁架进行了静力稳定性分析,同时考虑了初始缺陷、荷载作用范围及约束条件等因素对拱桁架静力稳定性能的影响.结果表明:拱桁架的失稳形态为整体失稳;初始缺陷对拱桁架的稳定承载力和失稳时的变形都影响显著;拱桁架在半跨荷载作用下的稳定临界承载力比满跨时略高,但变形却比满跨时大得多;约束绕x轴的转动和固定约束的作用基本相同,使结构的稳定承载力比只限制位移提高10.6%.     

平面钢管桁架拱平面外稳定承载力的参数分析

介绍了桁架拱的分类和失稳特点,对平面桁架拱的有限元模型进行了讨论.采用有限元软件ANSYS分析,对影响平面钢管桁架拱的稳定性的各项几何参数进行研究,几何参数包括结构的高跨比、矢跨比、腹杆与弦杆的比值以及侧向支撑.分别进行了特征屈曲分析和考虑初始缺陷的双重非线性分析,得到各几何参数对平面钢管桁架拱的面外稳定承载力的影响程度.找出对平面钢管桁架拱平面外稳定性起控制作用的参数,从而为一般荷载作用下的平面钢管桁架拱的稳定承载力的设计提供参考.     

结构拓扑优化方法在拱式渡槽拱轴线设计中的应用

针对拱式渡槽拱轴线的受力特点,建立拱轴线拓扑优化模型,并将结构拓扑优化方法生成的拱式渡槽拱轴线与相同矢跨值的圆弧拱轴线和二次抛物线拱轴线进行了对比.结果表明,由结构拓扑优化方法生成的拱轴线,自重作用下的弯矩值以及相同均布荷载作用下的应力值都比相同矢跨值的圆弧拱轴线和二次抛物线拱轴线小.这说明连续体结构拓扑优化方法可应用于作用荷载相对均匀的拱式渡槽拱轴线设计.     

平面钢管桁架拱平面内稳定承载力的参数分析

对平面钢管桁架拱采用有限元软件ANSYS进行分析,对影响平面钢管桁架拱平面内稳定性的高跨比、矢跨比、腹杆与弦杆外径的比值等几何参数进行研究,考虑了全跨、半跨竖向均布荷载的荷载效应。分别进行了特征屈曲分析、非线性分析,得到各项几何参数对平面钢管桁架拱的面内稳定承载力的影响程度,找出对平面钢管桁架拱平面内稳定性起控制作用的参数,并通过考虑用钢量得到最经济的参数取值范围。     

等效梁柱法计算钢筋混凝土拱承载力

为计算钢筋混凝土拱的承载力,通过将钢筋混凝土拱等效成相应长度的偏压柱,然后按偏压柱的公式进行承载力计算.对中国规范、美国规范、日本规范中拱圈计算长度取值方法进行比较,结合所收集的55座钢筋混凝土拱桥资料,发现在常用的矢跨比范围内,三个规范的拱圈计算长度取值基本一致.为验证拱圈计算长度取值的合理性,分别采用经过试验验证的有限元法和等效梁柱法,对一座钢筋混凝土拱桥主拱的承载力进行计算,并进行参数分析,发现等效梁柱法的计算结果均低于有限元法的计算结果,偏于安全.     

Γ型抛物线拱式组合空间大跨结构的分析

提出一种新型屋架结构——Γ型柱抛物线三铰拱空间桁架组合大跨结构,导出了该结构有关的设计计算公式。通过实例计算,并与多种结构形式比较,该结构具有用钢量省、受力性能好、结构造型壮观、有气魄等优点。它是一种较好的钢结构与钢筋混凝土柱的组合空间大跨结构。     

福州江心公园悬索桥的设计构思

福州江心公园悬索桥是一座主跨为１５０ｍ的钢筋混凝土加劲桁架悬索桥．本文就该桥的设计构思，总体布置，构造特点和制作安装进行分析研究，并探讨了混凝土桁架，边跨与主跨比，主缆线型的控制和锚锭基础等有关问题     

大跨度钢管混凝土窄拱桥稳定性可靠度分析

铜瓦门大桥是一座主跨238 m、桥面宽10 m、宽跨比1/23.8的中承式钢管混凝土提篮拱桥.该桥设计采用了只由两根钢管混凝土弦杆和钢管腹杆组成的平面桁架拱肋.稳定安全性成为该桥结构设计的控制因素.首先根据钢管混凝土拱桥主要理论,在充分考虑材料性能、结构几何参数和计算模式的不定性基础上,建立了拱肋5个典型截面稳定性失效模式下的功能函数,获得了拱肋局部稳定性的可靠指标,各可靠指标均满足公路桥梁结构构件安全等级为一级的延性破坏目标可靠指标要求.然后采用与结构可靠度几何法相结合的响应面样本选取的新方法,进行了整体稳定性的可靠度研究,计算结果为平面桁架式拱肋的应用提供了理论基础,并进一步证明平面桁架式拱肋为大跨度钢管混凝土窄拱桥提供了一个有效的竞争方案.     

铜瓦门大桥设计与稳定性研究

铜瓦门大桥主桥是一座宽跨比（1／23．8）较小的中承式钢管混凝土拱桥，采用平面桁架拱肋，其整体稳定性是设计考虑的关键问题之一。采用X型双拱肋和布置合理的横向联结系，使得该桥的稳定系数达到5．76－6．21，满足了设计要求。     

钢筋混凝土弯扭构件的全过程分析

为了解决以扭为主和以弯为主的钢筋混凝土弯扭构件的分析模型不统一问题,建立了改进的空间桁架模型.该改进的空间桁架模型是由4个平面桁架或由3个平面桁架和1个顶部斜压板组成的空心方管形截面构件.以此模型比拟钢筋混凝土弯扭构件,建立了分析模型的平衡方程和变形协调方程,通过引入顶面混凝土的开裂强度条件和破坏强度条件,提出了钢筋混凝土弯扭构件受力的全过程分析方法.与试验结果的对比表明,该方法既适用于以扭为主,也适用于以弯为主的弯扭构件,解决了扭型破坏与弯型破坏的不连续问题,该方法可用于任何扭弯比情况下的弯扭构件的全过程分析.     

短杆钢箱桁架结构数值模拟方法探究

基于某短杆钢箱桁架渡槽实例,通过ANSYS大型有限元计算软件,分别建立了渡槽节段的实体模型和简化的梁单元模型;然后,根据渡槽实际受力情况设置了跨中集中荷载以及均布荷载两种荷载工况形式,并进行这两种工况下的位移和应力比较,找出梁单元模型与实体单元模型间计算响应的差异;最后,验证了梁单元模型在短杆桁架位移计算中得到的结果在误差允许范围内,引入了梁单元模拟短杆钢箱桁架结构时的应力包络系数,以指导类似短杆钢箱桁架结构数值分析计算。     

立体桁架结构敏感性分析及抗连续倒塌性能

采用ABAQUS动力隐式分析方法,考虑压杆屈曲的影响,对立体桁架结构进行敏感性分析,得到极端荷载作用下结构的连续倒塌破坏模式以及敏感构件、关键构件的分布规律,分析高跨比、跨度和截面形式对立体桁架抗连续倒塌性能的影响。研究结果表明:倒三角截面立体桁架敏感构件为支座附近的上弦杆、A类腹杆和B类腹杆;正三角截面立体桁架敏感构件为跨中下弦杆和支座附近的A类和B类腹杆。关键构件均为支座附近A类腹杆,通过增大关键构件的截面外径,可以有效提高结构的抗连续倒塌性能。在保证相同应力比的情况下,随结构高跨比增加或跨度减少,相同位置杆件的敏感性指标增加,敏感构件分布范围增大。