下套拱加固石拱桥复合拱圈极限承载力研究

下套拱加固石拱桥形成的复合拱圈由石块、砂浆、混凝土和钢筋四种材料组成,而且属于二次受力结构,受力复杂.采用分离模型和整体连续体模型相结合的方法,提出复合拱圈的极限承载力有限元计算方法.有限元计算结果与试验结果吻合良好,表明有限元计算方法能够反映复合拱圈的受力性能.应用该方法,对某实桥进行了分析,结果表明,复合拱圈在半跨均布活载和L/4集中活载联合作用下的破坏模式为四铰破坏,第二个铰出现时荷载已达极限荷载的77.9%.复合拱圈的极限承载力随着集中活载占总活载的比例的增大而减小,随加固层厚度和配筋率的增大而增大.加固层混凝土的强度对复合拱圈的极限承载力影响较小,因此,加固层不必采用高强混凝土.     

浅议石拱桥拱圈变形整治加固解决办法

文中用实例介绍了石拱桥因拱圈受力恶化,导致拱圈变形、裂纹等情况后,如何在不拆除拱圈的情况,采用拱上配重和拱圈下加肋的方式进行加固处理,施工容易,对于我国各地区,特别是山区的待修石拱桥都有借鉴的价值.     

复合主拱圈加固石拱桥弹塑性本构关系研究

根据复合主拱圈加固石拱桥时截面以承受轴力为主,弯矩较小的受力特点,基于原拱圈和加固层共同工作、协调变形原理,针对加固后的石拱桥,推导出适合有限元分析的混凝土与砌体理想弹塑性复合材料的本构关系.对某复合主拱圈加固的石拱桥应用推导的本构关系,采用有限元软件ANSYS建立了数值分析模型,并对该本构关系进行校核检验.结果表明:采用混凝土与砌体理想弹塑性复合材料非线性计算结果和混凝土与砌体分开的两种材料非线性计算结果非常接近,复合材料非线性的计算值比两种材料非线性的计算值小,轴力小3％ ～5％,弯矩小7％～8％.给出的混凝土和砌体的理想弹塑性本构关系在复合主拱圈加固石拱桥时有足够的可靠性,可供同类桥梁结构分析应用.     

复合主拱圈加固石拱桥极限承载力参数研究

 研究了复合主拱圈加固石拱桥时极限承载力的受力特点。以一座在加固的等截面圆弧拱桥为例,考虑了加固结构二次受力的特点和新旧结构不同材料的力学性能,分析了其主要结构参数,如加固层高度、加固层宽度、加固层纵筋率和加固层箍筋率对加固后主拱圈承载力的影响。经过结构参数计算分析发现,当加固层高度为原拱圈0.25～0.50倍时,承载力增大值较明显;当加固层宽度超过原拱圈宽度的67%,承载力增大缓慢;加固层纵筋率超过1.162%,承载力增大值较小;增加加固层箍筋率对加固后拱桥的承载力影响较小。分析结果为复合主拱圈加固石拱桥设计提供了结构参数选取的建议,可为此类桥梁的设计提供有利的参考。     

肋板套箍加固技术在宽石拱桥加固中的应用

本文对肋板套箍技术在宽石拱桥加固中的应用进行了详细的阐述。李家院子中桥主拱圈较宽,为了能最大限度的减小加固构造物自重对原桥的承载负荷,故采用肋板套箍法加固,通过MIDAS计算软件分析,加固后桥梁的承载能力大幅度提高,说明肋板套箍法加固宽石拱桥在技术上是可行的,既不中断交通施工,又节约工程造价,值得推广应用。     

喷射高性能水泥复合混凝土加固石拱桥试验研究

通过1座未加固石拱桥模型与1座带载喷射高性能水泥复合混凝土加固石拱桥模型的破坏实验,研究了喷射高性能水泥复合混凝土加固石拱桥的加固效果及加固计算方法.试验结果表明,在石拱桥模型达到破坏荷载70%时持载喷射60mm厚高性能水泥复合混凝土加固,石拱桥模型承载力提高幅度为25%.喷射高性能水泥复合混凝土加固石拱桥能有效提高其承载力,改善其脆性破坏的性质,是一种经济有效的石拱桥加固方法.文中所用的加固后石拱桥承载力计算方法的计算结果与实验结果吻合良好,可供工程加固设计参考使用.     

空腹式石拱桥承载能力静载试验与有限元分析

在改造要求条件下,就某空腹式石拱桥的承载能力进行了现场静载试验与有限元数值模拟分析.结果表明,主拱圈的挠度和残余变形量小、最大压应力和拉应力也小,均满足承载能力和正常使用极性状态的要求.但拱座的水平位移不能恢复,这将会导致整个主拱圈承载能力下降,甚至引起主拱圈跨塌现象,故建议对该桥拱座基础进行加固处理、并保证加固效果,或采取重新修建桥梁的方案,以便保证桥梁改造后能满足使用要求.     

浅谈庄浪河大桥加固

双曲拱桥的加固改造工程量虽然不大,但施工工序繁琐且施工难度大、安全风险高.通过对墩台、拱圈、桥面、栏杆系的加固维修,系统介绍了庄浪河大桥的加固方法,重点对环氧树脂裂缝处治应用技术和加固的关键工程主拱圈钢板黏贴施工要点及工艺流程进行了较详细论述.     

整体式框架结构加固石拱桥技术说明

对于石拱桥来说,有些简单的加固措施不能确保达到预期的加固效果,而复杂的加固措施在一些情况下并不是必要的,而且控制不当,对结构会产生进一步的破坏,本文针对这一情况,提出了一种对于石拱桥这种砌体结构本身的加固方法——整体式框架结构加固技术。     

石拱桥病害分析与加固措施探讨

本文主要结合北流市农村公路小桥的现状,对该地区建于上世纪60年代,孔径5～10米的约10座的石拱桥的病害做了分析,主要病害归纳为基础冲空、拱圈出现裂缝、桥面及栏杆破损等。本文对病害的产生做了分析,并对加固处理措施作了探讨。     

钢管混凝土拱桥四管与六管拱肋之比较

为了能更好的选取大跨度钢管混凝土拱桥拱肋的钢管数目及布置形式,根据国内已建成的钢管混凝土拱桥,构造了两座400m跨度,宽27．5m,拱轴线形一致的钢管混凝土桁式拱桥（一座为四管拱肋,另一座为六管拱肋）,运用ANSYS软件建立了两个全桥模型,分析了它们的静力和动力特性,并讨论了拱肋刚度、含钢率和力学性能三者之间的关系．通过比较发现,六管优于四管．在满足结构要求和强度要求的前提下,对拱肋的刚度选取主要从静力方面考虑,用钢量相当时,采用含钢率大的拱肋形式．     

系杆拱桥拱安装线形控制

在系杆拱桥施工中，拱的线形控制是其关键技术之一。根据控制测量原理及技术要求，运用三维坐标法及合理修正方式可以保证拱的安装线形符合设计要求。工程实践表明，这种控制方法合理可行，实施方便，数据精度满足要求，达到了监测监控线形的目的。     

一种能够适应多种拱圈形状参数的拱架

本研究希望采用2或3种规格的下弦杆和1种标准规格的三角架来实现跨度为120~150m,矢跨比为1/5、1/6、1/7,拱轴系数为1.5~3.0的悬链线拱架的拼装,使拱架上弦节点与理论轴线节点间的误差不大于±5cm.本方法已经申请国家专利,其效果和益处是:拱架拼装完成后能很好地拟合主拱圈的设计线形,省去拱架上钢管支架,施工方便、缩短工期;拱架受力合理;拱架构造简单,连接处均采用传统的销接连接,连接方便、传力可靠;节省用钢量.     

改造拱上结构加固双曲拱桥的技术探讨

危旧双曲拱桥改造的方法很多,如增大截面法、黏贴法、改变截面形式法等,这些方法主要针对主拱圈的加固与改造,效果也很明显.为充分发挥拱上建筑的"联合作用"的潜在能力,对双曲拱桥拱上建筑进行改造,可以达到加固双曲拱桥的目的.通过拱式拱上建筑改为梁式拱上建筑的方法加固上曲拱的探讨与实践,论述了拱上结构改造的原理、依据、方法及设计要点.该方案应用于旧桥改造中,对结构损伤小,加固效果显著,最低限度的交通影响,最低的改造费用,可取得较好的经济和社会效益.该法对广大的技术人员设计有一定的参考价值.     

拱的面内稳定分析

工程上常见的拱是抛物线拱,其在全跨均布荷载作用下,拱的任意截面上只会承受压力作用。由于该压力以及拱的曲率半径均随拱轴线而变化,故其屈曲平衡微分方程是变系数的,通常只能通过数值积分来求解,比较麻烦。本文拟采用渐近法求解抛物线拱的面内屈曲问题,提出实用计算方法,对拱的面内稳定分析提供参考依据。     

钢管混凝土拱桥拱肋施工应力分析

利用“APDL语言编程”建立拱桥施工过程中9个工况的实体有限元模型,并利用该模型分析施工过程中拱肋应力的变化规律,结果表明：拱肋下表面应力值均大于上表面应力值;两侧拱脚及L／4与3／V4的应力变化呈对称趋势;张拉系梁钢束N5时,拱脚附近应力达到最大值,L／4、3L／4和拱顶应力最大值出现在桥面系施工结束后。     

反拱水垫塘拱端结构稳定的研究

利用冲击射流理论和重力相似准则及同时满足紊流阻力相似的条件,建立了高水头、大流量作用下反拱水垫塘精细模型。在拱圈底板块止水设施破坏和底板块锚固失效的条件下,研究了拱端轴力的变化规律。试验和分析表明,沿水流方向,拱端力在冲击点上下游各0.1 m附近达到最大,沿流程衰减;拱端力大小随拱圈振动底板块数目的增多而增大;通过转换得到拱端最大受压强度,在试验范围条件下的底板块尺寸,最大径向相对位移小于底板块厚度的70%时,满足抗压强度要求。     

钢管混凝土劲性骨架拱桥主拱圈外包混凝土的调载技术

劲性骨架混凝土拱桥为跨越山区峡谷的一种重要桥型,随着对更大跨径混凝土拱桥的需求日益迫切,首先就要解决将大体积量混凝土外包在劲性骨架上。在调查大量此类桥型基础上,总结出在浇筑外包混凝土时的几种调载方法,并列举出实际桥例证明其调载效果,得出不同调载方法的优劣及使用范围,及对大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥外包混凝土浇筑的展望。     

斜拉索拱考虑拱受外激励作用下1:1内共振分析

研究在拱受外激励作用下斜拉索拱结构中索拱之间1∶1内共振问题.当拱的某阶频率接近索的某阶频率时,可导致索拱之间出现1∶1内共振,利用已建立的斜拉索拱非线性动力学耦合面内运动微分方程,采用Galerkin方法把斜拉索拱的面内运动方程进行离散,然后利用多尺度法对离散的运动方程进行摄动得到拱主共振情况下的平均方程,研究在拱受到外激励作用下拱振动对索振动产生的影响,同时对斜拉索拱内共振时的稳定、分叉及混沌情况进行了分析.结果表明:拱受到外激励产生共振后,通过索拱之间的内共振容易激发对柔性索的振动,导致索出现较大的幅值.能量在索拱之间相互传递,原本静止的索也可能出现共振,共振频域区间内索拱振动将出现跳跃、分叉及混沌等复杂的非线性动力学行为.