大跨度钢桁梁柔性拱桥整体稳定性分析与参数研究

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作者 刘郭周 亓艳生 +3 位作者 傅中秋 张留军 徐祥龙 张宏成 《建筑技术》 2025年第5期536-540,共5页

为探究大跨度钢桁梁柔性拱桥的稳定性能,研究建立钢桁梁柔性拱桥数值分析模型,分析矢跨比、宽跨比、横向风阻力、钢材弹性模量,及横撑位置等参数对整体稳定性的影响。计算结果表明,矢跨比设计为0.25时,钢桁梁柔性拱桥的稳定性能相对优... 为探究大跨度钢桁梁柔性拱桥的稳定性能,研究建立钢桁梁柔性拱桥数值分析模型,分析矢跨比、宽跨比、横向风阻力、钢材弹性模量,及横撑位置等参数对整体稳定性的影响。计算结果表明,矢跨比设计为0.25时,钢桁梁柔性拱桥的稳定性能相对优越。保持桥梁跨度不变,增加桥宽能有效提高钢桁梁柔性拱桥的整体稳定性,当宽跨比由1/8增加至1/3,对应线弹性稳定系数λ_(e)与非线性稳定系数λ_(cr)分别由8.25及3.32增加至12.57及8.51。常见阵风作用下,钢桁梁柔性拱桥的稳定性能基本不受影响,但当遭遇强台风,其失稳风险显著提高,其中风速50 m/s及60 m/s对应的λ_(cr)相较风速20 m/s时分别降低28%及69%。钢材弹模的小范围离散会影响钢桁梁柔性拱桥稳定性,当弹性模量由220 GPa降低至200 GPa,对应λ_(e)与λ_(cr)分别由11.80及8.71下降至10.73及5.63。实际施工前建议开展材性试验,确保结构的稳定性能满足设计要求。除此之外,合理选择横撑类型及数目,或控制横撑长细比均能有效改善钢桁梁柔性拱桥的稳定性能。 展开更多

关键词 钢桁梁柔性拱桥 线弹性稳定性 非线性稳定性 数值模拟

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大跨度钢桁梁柔性拱桥拱肋合龙偏差研究

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作者 蔡禄荣 《铁道学报》 北大核心 2025年第3期135-141,共7页

为准确预测钢桁梁柔性拱桥拱肋合龙端口偏差,避免出现合龙状态不可控问题,对常用散拼后退法拼装拱肋,从设计到施工较系统地研究合龙端口偏差影响因素,对影响较大的由施工预拱度较设计制造预拱度变化导致的偏差进行推导分析。按照拼装顺... 为准确预测钢桁梁柔性拱桥拱肋合龙端口偏差,避免出现合龙状态不可控问题,对常用散拼后退法拼装拱肋,从设计到施工较系统地研究合龙端口偏差影响因素,对影响较大的由施工预拱度较设计制造预拱度变化导致的偏差进行推导分析。按照拼装顺序,建立节间有限元计算模型,以相对施工预拱度与设计制造预拱度变化量作为位移荷载,推导出拱肋拼装位移公式;与荷载作用引起的位移进行叠加,得到合龙端口的偏差;利用某桥预测并与实测合龙口状态相比,预测值较实测值大3.89%,从而验证该方法的可靠性和准确性。落梁线形对拱肋合龙偏差占绝对影响,该结论可为指导提前调整落梁线形和拱肋拼装自然精确合龙提供参考。 展开更多

关键词 钢桁梁柔性拱桥 预拱度 有限单元法 合龙口

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山区铁路不对称连续钢桁梁柔性拱桥主梁设计

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作者 房帅平 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期67-73,共7页

研究目的:钢桁梁柔性拱桥普遍为对称结构,但对于山区铁路桥梁,需要考虑桥址地形、地质条件、建造条件及抗震性能等多种因素。本文以山区铁路某跨越V形深沟桥梁为研究背景,针对地形陡峭、施工空间狭小、施工难度大的特点,提出一种非对称... 研究目的:钢桁梁柔性拱桥普遍为对称结构,但对于山区铁路桥梁,需要考虑桥址地形、地质条件、建造条件及抗震性能等多种因素。本文以山区铁路某跨越V形深沟桥梁为研究背景,针对地形陡峭、施工空间狭小、施工难度大的特点,提出一种非对称钢桁梁柔性拱桥式方案,为山区铁路桥梁选型拓宽思路。研究结论:(1)采用(216+144)m不对称连续钢桁梁柔性拱桥方案,适用于桥址处的建设条件;(2)通过建立有限元模型,对本桥进行静力和动力计算分析,表明本桥结构刚度、杆件强度等各项力学性能均可满足规范的要求;(3)桥面系采用纵横梁桥面体系,纵梁上设置道砟槽板,减轻了桥面系自重,解决了桥面系后期维修和更换的难题;(4)本桥采用塔架扣索施工方案,解决了悬拼过程主桁架应力及变形过大的难题;(5)本桥形式新颖、结构合理、造型美观、节省材料,对山区地形桥梁设计具有借鉴意义。 展开更多

关键词 铁路桥梁 钢桁梁 柔性拱 连续钢桁梁柔性拱桥 桥梁设计 道砟槽板 悬拼施工

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大吨位钢桁梁柔性拱桥节段拼装结构应力分析 被引量：1

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作者 亓艳生 刘郭周 +2 位作者 漆昭平 李鹏 任浩 《水利与建筑工程学报》 2024年第1期134-139,共6页

为了分析大吨位钢桁梁柔性拱桥节段拼装结构应力分布规律,以岐江河大桥为背景,建立钢桁梁柔性拱桥有限元模型,模拟多节段拼装施工,分析体系转换对结构应力分布特征的影响。结果表明:安装钢桁梁与下层桥面板后,钢桁梁峰值应力出现在跨中... 为了分析大吨位钢桁梁柔性拱桥节段拼装结构应力分布规律,以岐江河大桥为背景,建立钢桁梁柔性拱桥有限元模型,模拟多节段拼装施工,分析体系转换对结构应力分布特征的影响。结果表明:安装钢桁梁与下层桥面板后,钢桁梁峰值应力出现在跨中且应力沿两侧逐级递减;安装上层桥面板及钢拱肋后,端点应力增长1倍;张拉吊杆后,1/4跨应力增长1.4倍。上层桥面板在施工阶段的应力水平高于成桥后的应力水平,其应力沿纵桥向呈双峰分布,峰值应力在两侧1/4跨。下层桥面板在施工阶段的应力水平较低,支架拆卸后其应力整体增长85%。拼装过程中,拱脚构造细节与桁梁支点构造细节的受力较小,梁-拱体系转换完成后峰值应力分别增加70%与200%。安装钢桁梁与桥面板对结构刚度影响较小,安装拱肋后结构刚度明显下降。对于拼装支架拆卸流程,由桥梁两侧向跨中拆卸施工支架能确保结构应力、线型平滑过渡。 展开更多

关键词 钢桁梁柔性拱桥 体系转换 拼装施工 应力分布 数值模拟

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钢桁梁柔性拱桥极限承载力分析 被引量：7

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作者 王璇 郭向荣 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期58-62,共5页

根据连续介质力学基本理论,针对大跨度钢桁梁柔性拱桥在变形、失稳破坏期间产生的材料和几何非线性特性,用通用软件ANSYS建立桥梁的空间模型。采用非线性有限元法,进行钢桁梁柔性拱桥在两种不同加载情况下的极限承载力分析。结果表明,... 根据连续介质力学基本理论,针对大跨度钢桁梁柔性拱桥在变形、失稳破坏期间产生的材料和几何非线性特性,用通用软件ANSYS建立桥梁的空间模型。采用非线性有限元法,进行钢桁梁柔性拱桥在两种不同加载情况下的极限承载力分析。结果表明,桥梁局部变形失稳是影响整体极限承载力的重要因素。提出通过增大个别杆件的刚度来提高极限承载力的方法。 展开更多

关键词 钢桁梁柔性拱桥 极限承载力 失稳 数值分析

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大跨度钢桁梁柔性拱桥明桥面无缝线路计算分析 被引量：7

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作者 张政 黄永辉 +1 位作者 梁爽 杨荣山 《中国铁路》 2021年第2期122-127,共6页

以某在建大跨度钢桁梁柔性拱桥为研究对象,运用梁轨相互作用原理,采用有限元方法建立桥上无缝线路计算模型,提出4种扣件铺设方案并分析其梁轨相互作用。结果表明:(1)对于明桥面无缝线路,桥梁温度跨度和扣件纵向阻力是影响无缝线路纵向... 以某在建大跨度钢桁梁柔性拱桥为研究对象,运用梁轨相互作用原理,采用有限元方法建立桥上无缝线路计算模型,提出4种扣件铺设方案并分析其梁轨相互作用。结果表明:(1)对于明桥面无缝线路,桥梁温度跨度和扣件纵向阻力是影响无缝线路纵向力的决定性因素,大跨度钢桁梁柔性拱桥的纵梁体系对无缝线路纵向力的影响有限。(2)若不设置钢轨伸缩调节器,无缝线路钢轨强度检算不能满足规范要求。(3)应根据桥梁梁端最大伸缩位移,选择相应的梁端伸缩装置和钢轨伸缩调节器。 展开更多

关键词 钢桁梁柔性拱桥 明桥面 有限元方法 无缝线路 大跨度 梁轨相互作用

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“互联网+”在钢桁梁柔性拱桥施工中的应用 被引量：1

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作者 李浩 黎晖 白佳 《中国水运》 2018年第3期59-60,共2页

近年来信息网络技术以前所未有的速度渗透发展,本文将"互联网+"技术应用在桥梁施工领域,以沪通长江大桥项目为工程实例构建了桥梁施工监控平台,通过数据自动采集分析、实时三维展示等功能实现了施工数据可视化,为施工管理提... 近年来信息网络技术以前所未有的速度渗透发展,本文将"互联网+"技术应用在桥梁施工领域,以沪通长江大桥项目为工程实例构建了桥梁施工监控平台,通过数据自动采集分析、实时三维展示等功能实现了施工数据可视化,为施工管理提供了科学和合理的指导意见。 展开更多

关键词 互联网+ 桥梁施工 钢桁梁柔性拱桥 云计算

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钢桁梁柔性拱桥极限承载力分析 被引量：1

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作者 胡俊 郭向荣 《铁道建筑》 北大核心 2006年第12期7-9,共3页

根据连续介质力学基本理论,针对大跨度钢桁梁柔性拱桥在变形、失稳破坏期间产生的材料和几何非线性特性,用通用软件建立桥梁的空间模型。采用非线性有限元法,精确计算了一座钢桁梁柔性拱桥在两种不同加载情况下的极限承载能力。结果表明... 根据连续介质力学基本理论,针对大跨度钢桁梁柔性拱桥在变形、失稳破坏期间产生的材料和几何非线性特性,用通用软件建立桥梁的空间模型。采用非线性有限元法,精确计算了一座钢桁梁柔性拱桥在两种不同加载情况下的极限承载能力。结果表明,桥梁局部变形失稳是影响整体极限承载能力的重要因素,提出通过增大个别杆件的刚度来提高极限承载能力的方法。 展开更多

关键词 钢桁梁柔性拱桥 极限承载力 失稳 数值分析

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钢桁梁柔性拱桥稳定性分析 被引量：1

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作者 李佳璐 胡伟 《市政技术》 2018年第5期78-81,共4页

以广东省某钢桁梁柔性拱桥为例,基于拱桥稳定分析理论,采用有限元分析方法,研究了杆件刚度、桥面横向连系刚度、拱肋刚度,拱肋横撑形式、宽跨比等参数对拱桥稳定性的影响。研究结果表明:钢桁梁柔性拱桥的稳定性能较好,主要有以面外失稳... 以广东省某钢桁梁柔性拱桥为例,基于拱桥稳定分析理论,采用有限元分析方法,研究了杆件刚度、桥面横向连系刚度、拱肋刚度,拱肋横撑形式、宽跨比等参数对拱桥稳定性的影响。研究结果表明:钢桁梁柔性拱桥的稳定性能较好,主要有以面外失稳为主,斜杆刚度变化对结构拱肋面外反对称失稳和拱肋侧倾失稳的影响最明显,结构的拱肋刚度变化对结构拱脚失稳的影响最明显;"K"形横撑较"X"形横撑及"一"字形横撑而言对提高拱肋横向稳定性有较好的作用,宽跨比对结构稳定性影响较大,选择适当的宽跨比对结构的稳定性有着重要的作用。 展开更多

关键词 钢桁梁柔性拱桥 稳定性 有限元 参数分析

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高速铁路连续钢桁柔性拱桥的施工线形控制 被引量：12

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作者 蔺鹏臻 刘应龙 何志刚 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2019年第11期45-50,73,共7页

研究目的:为了解决高速铁路三跨连续钢桁梁柔性拱桥复杂施工过程中的桥梁线形控制难题,依托银西高铁银川机场黄河特大桥两联三跨连续钢桁梁柔性拱桥的三同步施工过程,基于施工过程时变力学分析方法和现场实测,研究钢桥拼装过程的体系转... 研究目的:为了解决高速铁路三跨连续钢桁梁柔性拱桥复杂施工过程中的桥梁线形控制难题,依托银西高铁银川机场黄河特大桥两联三跨连续钢桁梁柔性拱桥的三同步施工过程,基于施工过程时变力学分析方法和现场实测,研究钢桥拼装过程的体系转换杆件拼装顺序、拼装线形的二次调整、抗风措施和梁拱合龙等施工方案,确保桥梁施工线形达到设计要求。研究结论:(1)连续钢桁拱桥施工过程存在体系转换杆件,以基于应力和变形最小扰动原则进行杆件拼装顺序优化,可最大程度减小体系转换的附加效应影响;(2)施工过程中,连续钢桁拱桥的线形受结构拼装过程受力变化和拼装精度等的影响而多变,基于初始位移法合理确定拼装理论线形,并结合施工过程进行拼装线形的二次调整技术,可达到理想成桥线形;(3)柔性拱在拼装过程中容易出现抗风稳定问题,基于静力抗风稳定性分析提出了自锚式辅助抗风索方案,可保证拼装过程的抗风稳定性;(4)基于合龙期间的环境温度精确测量及温度对结构变形的精确分析,结合连续钢桁梁柔性拱桥的受力特点提出了柔性拱利用环境温度效应的自然合龙技术,实现钢桁梁与柔性拱的最优合龙;(5)本研究成果可为同类型桥梁的施工控制提供参考。 展开更多

关键词 高速铁路 连续钢桁梁柔性拱桥 线形控制 合龙 抗风

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南沙港铁路跨洪奇沥特大桥主桥钢桁梁合龙

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《安装》 2019年第9期22-22,共1页

近日,南沙港铁路跨洪奇沥特大桥主桥钢桁梁精准合龙,成功将钢桁梁柔性拱结构桥梁跨径提高到了360米。南沙港铁路跨洪奇沥特大桥位于广州南沙自贸区和中山市横沥镇交界处,采用(138+360+360+138)米的钢桁梁柔性拱桥,双线铁路,无道砟桥面,... 近日,南沙港铁路跨洪奇沥特大桥主桥钢桁梁精准合龙,成功将钢桁梁柔性拱结构桥梁跨径提高到了360米。南沙港铁路跨洪奇沥特大桥位于广州南沙自贸区和中山市横沥镇交界处,采用(138+360+360+138)米的钢桁梁柔性拱桥,双线铁路,无道砟桥面,主桥全长998米。 展开更多

关键词 钢桁梁柔性拱桥 双线铁路 南沙港 特大桥 主桥 合龙 桥梁跨径 拱结构

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南沙港铁路洪奇沥特大桥主梁合龙技术研究

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作者 高天驰 李周 +1 位作者 蔡玉龙 郑荧光 《中外公路》 2021年第3期146-150,共5页

南沙港铁路洪奇沥特大桥为主跨360 m的下承式连续钢桁梁柔性拱结构,全桥采用先梁后拱的施工顺序,主梁采用桥面吊机进行悬臂拼装施工,通过顶落主梁各支点和纵移主梁的方式消除合龙口几何位置偏差。为保证主梁顺利合龙,使用Midas有限元软... 南沙港铁路洪奇沥特大桥为主跨360 m的下承式连续钢桁梁柔性拱结构,全桥采用先梁后拱的施工顺序,主梁采用桥面吊机进行悬臂拼装施工,通过顶落主梁各支点和纵移主梁的方式消除合龙口几何位置偏差。为保证主梁顺利合龙,使用Midas有限元软件建立模型,并且考虑了温度和桥面吊机等施工临时荷载,确定了最佳的合龙方案。计算了顶落梁值、温度及桥面吊机站位等参数对合龙口线形的影响因子,便于实际施工中对合龙口进行微调。验算了各施工阶段主梁应力值与刚度,均满足要求。研究结果表明:通过顶落主梁各支点和纵移主梁的方式可以实现连续钢桁梁的高精度无应力合龙,缩短工期,降低施工成本,误差满足规范要求。 展开更多

关键词 钢桁梁柔性拱桥 无应力合龙 顶落梁 合龙温度 吊装方式

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