钢管拱横撑管单面焊双面成型工艺研究

文章重点阐述了京沪高铁柳泉镇后八丁特大桥钢管拱横撑管单面焊双面成型焊接工艺,根据结构特点和设计要求,从单面焊双面成型焊接的主要施工特点和难点、焊接方法、工艺的对比以及单面焊双面成型焊接存在的问题、采取的工艺措施以及单面焊双面成型的焊接工艺进行了详细的分析、研究,改善了外观成型,提高了生产效率,对确保钢管拱桥横撑管的焊接质量和外形尺寸精度,提高工效,缩短工期,降低制造成本有着重要的意义。     

丹东月亮岛大桥稳定性分析

丹东月亮岛大桥是宽跨比为1／22．44的下承式钢管混凝土系杆拱桥,采用单片桁架式X形拱肋,利用桥面板内张拉钢铰线作为拱的系杆,以实际工程为背景,通过空间有限元法对其稳定性进行了研究,结果表明：拱肋的最优内倾角度与横撑的刚度、型式和布置位置等因素有关,最终与拱的整体横向刚度有关;在满足行车净空的要求下K撑应该尽量靠近拱脚位置,其对拱桥的横向稳定性起到比较重要的作用。     

交错桁架-柱装配式节点滞回性能试验研究

针对交错钢桁架与柱子装配式连接的工程应用和抗震设计需要,设计了三个不同连接构造的节点,试验研究了由上弦杆、斜腹杆和柱子组成的受轴力循环作用的桁架节点滞回性能,试验表明斜腹杆与节点板的焊接部位是薄弱环节,容易开裂破坏。在以上节点的斜腹杆破坏失效后,选择了其中两个节点,继续试验研究了由弦杆和柱子组成的受弯矩循环作用的框架节点滞回性能。分析了这些节点在斜腹杆失效前后的破坏特征、承载力、延性、耗能能力等性能以及不同连接构造细节对这些性能的影响。研究表明受循环轴力的桁架节点具有较高的承载力和初始刚度,但延性、耗能能力一般,弦杆与柱的连接构造形式对节点性能影响不显著;受循环弯矩的框架节点仍具有较高的抗弯承载力和耗能能力,但是弦杆与柱的连接构造形式对节点性能有较大的影响。为了抵抗地震作用,建议交错钢桁架的H形截面弦杆的上下翼缘应与柱子可靠连接,来确保斜腹杆破坏退出工作后弦杆通过抗弯方式传力到柱子,实现强节点的功效。     

交叉立体桁架系巨型网格结构的简化计算法

针对系巨型网格结构杆件和节点多、计算工作量大的特点,进行了简化计算方面的研究,提出了将立体桁架等效为连续实体梁、按空间法进行有限元计算的等效空间刚架法.分析了立体桁架的等效截面、等效抗弯刚度,并详细推导了其等效抗扭刚度,分析了主体结构不同边界条件的等效处理方法.对比计算分析表明,该方法计算精度高,主要受力杆件的误差保持在5%以内,计算工作量较完全有限元法大幅度降低,是分析巨型网格结构的一种比较优越的方法.     

大跨度钢管混凝土拱桥的动力特性分析

本文以甘肃在建的主跨180m、宽跨比为1/25.7的上承式钢管混凝土拱桥为例,详细分析该桥的自振特性,进行地震响应的反应谱法分析,并分析了桥面系的弹性约束对主拱结构动力特性的影响。结果表明:由于该桥的宽跨比小于1/20,横桥向地震响应较为强烈。     

大跨度非对称拱桥结构合理拱轴线形研究

非对称拱桥因其合理的拱轴线、灵活的拱脚位置和桥面纵坡,能够更好地适应起伏较大的山区地形,使拱桥跨径选择更合理、更经济、更美观。主拱圈作为拱桥的主要承重结构,其拱轴线形直接影响拱肋截面内力的分布和大小。因此,确定大跨度非对称拱桥线形是拱桥设计的重要内容。通过理论推导非对称拱桥的合理拱轴线方程,提出了一种基于弯曲变形能最小和惩罚函数思想的拱轴线形优化方法,该方法考虑了全拱肋的受力状态,充分发挥了材料的性能,并兼顾了桥梁造型和施工便捷性。研究以某大跨度铁路非对称拱桥为工程背景,通过遗传算法(GA)和有限元法搭建了MATLAB-ANSYS联合仿真程序,吸纳了GA全局搜索能力强的特点,方便快捷地确定了其最佳的拱轴线形,验证了采用该方法优化拱轴线形的可行性和实用性;最后对结构参数的敏感性进行分析,探究了结构参数对拱肋受力的影响。研究为大跨度非对称拱桥结构合理拱轴线形的确定提供了一种便捷有效的解决方案,提高了设计效率,为结构优化设计提供了新的思路。     

基于荷载试验的在役钢管混凝土拱桥安全评估

在现行规范理论与荷载试验基础上,建立在役钢管混凝土拱桥结构状态安全性评估模型,通过对评估模型进行理论加载分析,确定评估模型中各计算公式的技术参数值.阐述安全评估性指标的试验方法,对某在役钢管混凝土拱桥开展静力动力荷载试验,实测各种加载工况下在役桥梁的技术状况参数和吊杆索力数值,通过与理论数值进行对比分析,确定桥梁在役静...     

X型超轻点阵结构芯体（I）：概念的提出、材料制备及实验

提出一种新型的超轻点阵芯体结构,在此简称为X型芯体.针对该结构提出一种钢板网冲压-钎焊技术,制备出周期性的X型点阵芯体夹层板.通过压缩和剪切性能测试表明,与具有相同密度的金字塔结构比较,X型点阵芯体结构的压缩和剪切峰值强度均提高约30%,以及更高的幅度的plateau平台.研究表明金字塔点阵中的四根杆通过俩俩交错形成X型芯体结构,杆交错形成的二维结点能有效地提高单元体在压缩和剪切变形中的非弹性屈曲抗力.     

新光大桥的动力特性和地震行波效应研究

新光大桥位于广州新光快速路主干线,是世界上第一座三跨连续钢桁拱与钢筋混凝土V型刚构结合的钢-混凝土组合体系桥梁,主桥跨度为177 428 177 m,在目前同类型桥梁中,主桥长度位居世界第一.该桥结构新颖,造型独特.文章主要针对新光大桥的动力特性和地震行波效应进行了详细研究.在两水准、两阶段抗震设防思想下给出了主要控制构件在考虑行波效应情况下的内力,并与纵桥向地震一致激励作用下的内力进行了比较;同时给出了在不同剪切波速下,主拱顶截面的位移时程曲线.研究表明行波效应以及地面剪切波速度对大跨度连续刚架钢桁拱桥的地震响应有着较大的影响.     

大跨度预应力拱桁架结构整体稳定性能数值分析

空间结构的刚度随跨度增大而减弱,其整体稳定性成为结构设计的控制要素。实际结构由于存在施工安装误差、杆件偏差等,进行结构稳定性分析时需考虑初始几何缺陷的影响。基于实际工程,采用有限元软件Abaqus对某大跨度预应力拱桁架结构的整体稳定性能进行数值分析。通过对比引入特征屈曲模态缺陷和荷载作用下变形缺陷得到的结构整体稳定系数,研究两种缺陷引入方法对背景工程结构整体稳定性能的影响。数值分析结果表明：对称荷载作用下,以恒载变形作为初始几何缺陷计算所得的结构稳定安全系数较低;非对称荷载作用下,以第一阶屈曲模态一致缺陷为初始几何缺陷计算所得的结构稳定安全系数较低。基于此,对大跨度预应力拱桁架结构,可比较荷载作用下结构失稳状态和可能出现的结构变形形态,以两者一致性吻合度较高的形态作为初始几何缺陷进行引入,获得控制性的结构整体稳定性系数。