大跨度钢管混凝土拱桥静动力结构行为研究
大跨径钢筋混凝土拱桥动力特性分析
（ 新疆 维吾尔 自治 区交通规划勘察设计研 究院）
摘
要： 大跨径钢筋混凝土拱桥是一种广泛应用的桥 型。建 立了某桥的有 限元模型并 采用子空 间迭代法对
该桥的动力特性进行 了模拟 分析 ， 得到 了其前 １ ２阶频率值 和相关振型 ， 结果为该类桥梁 的提供 了参考。 关键词 ： 大跨径钢筋混凝土拱桥 ； 动力特性 ； 振型
中图分类号 ： Ｕ ４ ４ １ ． ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２—０ １ ０ ５— ０ ２
拱桥是一种历史悠久 的桥梁 结构 ， 结构优 美受力 明确 ， 在公路上得到 了广泛应 用。其 中大跨 径钢筋 混凝 土拱桥尤 为常见 ， 其由主拱 圈和拱上建 筑组成 ， 主拱 圈为主要 承重结 构。大跨径钢筋混凝土拱桥 在运 营过 程 中会 受到车 辆等动 力荷载的作用 ， 同时也 可能会 受到地 震和风荷 载 的作 用 ， 为 了使得拱桥在动力荷载作用下的安全运营 ， 因此掌握拱桥 的 动力特性就显得尤为重要。通常来 讲 ， 求解拱桥动力特性 的 方法有解析法和有限元法 ， 但是 由于采用解析法求解非常复 杂， 而随着计算机技术 的进步 ， 越来越 多的采 用有 限元方法 求解拱桥动力特性。本文为 采用有 限元的 方法对某 大跨径 钢 筋混凝土拱桥的动力特性进行 分析 ， 并对其动力特性进行 总结和分析 ， 得到了有价值 的结论 。 １ 结构的动力特性计算 在分析结构 的自振特性 时 ， Ｙ构 的外 荷 载项 为零 ， 同时 由于实 际结构 中阻尼对 自振频率 和 自振周 期的计算 影响很 小， 通常可忽略不计 ， 因而 我们 通常也不考虑阻尼 的作 用 ， 结 构 的动力平衡方程为
即
钢管混凝土拱桥结构静动力及稳定性有限元分析
内只浇灌素混凝土 ， 不再配置钢筋或钢管。早在 １ ９
表 １ 钢管混凝 土圆管拱 桥一览表
１ 钢 管 混凝 土 拱桥 分析 方 法
由于钢管 混凝 土拱 桥 至今还 没有 专用 的设 计 和
来 进行 验 算 。 钢管 混凝 土拱肋 和横 撑是 钢 管混 凝土拱 桥结 构
施工规程 ， Ｊ我国大部分钢管混凝土拱桥强度计算 仍然 采用 的是 容许 应 力 法 ， 有 少 部 分 设 计 单 位 套 也 用建工规程来进行极 限状态法计算 ， 对跨度大和重 要的桥梁还进行 了大 量的试验研究来 确定设计参 数。当采用容许应力法来进行计算时， 大多是将 钢 管与混凝土视为简单 的组合 ， 换算为钢筋混凝土截 面偏 心受压 构件 ， 现行 桥 规 中 的钢 筋 混 凝 土 结构 按
基础上演变和发展起来的 ， 按截面形式的不同， 分为 方钢 管混 凝土 、 圆钢管混 凝 土和 多边 形钢 管混 凝 土 。
在实 际工 程 中 ， 应用 最广 泛 的是 圆钢 管混凝 土 ， 管 且
种类型拱桥的跨度一般为 ５ ～ ０ 间， ０ １０ ｍ之 矢跨比一 般为 １５左右， ／ 也有矢跨比达到 １９６的情况。 ／．
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第３ ３卷第 １ 期
２０ ０ ７年 ３月
湖
南
交
通
科
技
Ｖｏ ． ． １３３ Ｎｏ １ Ｍａ ． Ｏｏ ｒ２ ７
ＨＵＮＡＮ ＣＯＮＭＵＮＩ ＣＡＴＩ ＯＮ ＣＩ Ｓ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
文章编 号 ：１０ —４ Ｘ（ ０ ７ ０ －０ ９０ ０ ８８ ４ ２ ０ ） １０ ８ —４
的主要承重构件 ， 其计算方法合理与否对全桥结构 安 全具 有 重要 意义 。 由于钢 管混凝 土 拱肋是 由钢 管
大跨度钢管混凝土拱桥受力性能分析
参考内容
基本内容
随着经济的发展和科技的进步，我国基础设施建设规模不断扩大，尤其是大 跨度桥梁的建设取得了长足的发展。大跨度钢管混凝土拱桥作为现代桥梁工程的 重要类型，具有结构轻盈、跨越能力大、美观环保等优点，因此在公路、铁路和 城市交通领域得到广泛应用。
然而，大跨度钢管混凝土拱桥施工过程复杂，涉及众多关键技术，如何确保 桥梁施工过程中的稳定性、安全性和精度控制成为亟待解决的问题。本次演示旨 在探讨大跨度钢管混凝土拱桥施工控制方面的研究，以期为类似桥梁工程建设提 供理论支持和实践指导。
参考内容二
一、引言
随着现代工程技术的不断发展，大跨度桥梁的设计和施工越来越受到人们的。 大跨度桥梁不仅在视觉上提供了宏大的景观效果，而且在功能上满足了跨越大型 河流、峡谷或其他复杂地形的需求。在众多大跨度桥梁中，大跨度钢管混凝土拱 桥因其独特的结构特性，如高强度、耐久性好、造价低等，而在桥梁工程中具有 广泛的应用。
在实验研究方面，学者们通过制作缩尺模型、全桥模型等进行了各种加载实 验，以探究拱桥的受力性能。这些实验表明，大跨度钢管混凝土拱桥具有良好的 承载能力和变形性能，同时拱脚处容易出现裂缝。尽管实验研究在某些方面取得 了成果，但仍存在实验条件与实际环境有所差异等问题。
本次演示主要研究大跨度钢管混凝土拱桥的受力性能，借助完善的理论和实 验设施，旨在探寻拱桥结构中应力、应变和强度等指标的变化规律。首先，运用 有限元软件建立大跨度钢管混凝土拱桥的数值模型，进行静力分析和模态分析， 以获取拱桥在自重作用下的应力分布和振动特性。
文献综述
大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震反应研究已经取得了不少进展。国内外 学者通过理论分析、实验研究及数值模拟等方法，对拱桥的地震响应进行了深入 探讨。已有的研究主要集中在以下几个方面：
钢管混凝土拱桥静动载试验研究的开题报告
钢管混凝土拱桥静动载试验研究的开题报告
一、研究背景和意义
近年来，随着城市化进程的加快和经济的发展，大跨度钢管混凝土拱桥越来越广泛地应用于交通建设领域。
作为一种新兴的、具有较高技术难度的桥梁结构，钢管混凝土拱桥在施工、运输、安装等方面存在许多技术问题。
而钢管混凝土拱桥的静载试验和动载试验能够对其结构性能进行全面的评价，为工程设计提供可靠的依据，因此钢管混凝土拱桥的试验研究变得更为重要。
二、研究内容和方法
本文选取某大跨度钢管混凝土拱桥为研究对象，采用静载试验和动载试验相结合的方法，对拱桥的静动态性能进行研究。
具体采用的方法为：在桥梁施工中，安装钢管混凝土拱桥抗弯件，通过加载试验测试其静载性能；在桥梁通车后，采用车流复杂的高峰期进行动载试验，并结合数值模拟分析，对拱桥的动态响应及影响因素进行研究。
三、预期结果和意义
通过静动载试验的研究，能够全面评估钢管混凝土拱桥在静态和动态荷载下的性能表现，揭示其内部结构的优缺点和潜在问题，提高新建项目的设计准确性和施工速度；同时，研究针对已建拱桥的静动态性能，可以为维护工程提供可靠的技术支持，推动钢管混凝土拱桥的长寿命运用与维护。
大跨度桥梁静动载试验研究
大跨度桥梁静动载试验研究摘要:静动载试验是评估桥梁工作状态的重要手段，通过对大跨度连续刚构桥静动载试验研究，测得结构的力学特性和性能指标，用桥梁专用软件Midas建立有限元模型，进行静力分析，通过试验值和理论值作比较，分析桥梁的承载力和对桥梁综合评定。
关键词：大跨度；静载试验；动载试验；Midas；承载力；综合评定Nicole long-span bridge dynamic load test researchShao yanglinAbstract： Static and dynamic load test is the important way to evaluate the working state of bridge ，based on a long-span continuous rigid frame bridge staticand dynamic load test research，the structure of the measured mechanical properties and performance indicators, using bridge dedicated software Midas to establish finite element model, the static analysis, through the experimental and the theoretical value, force analysis of bridge bearing capacity and comprehensive evaluation of the bridge.Key word：Large span； Static load test； Dynamic load test；Midas；Bearing capacity; Comprehensive evaluation1、绪论随着交通事业的发展，我国新建了各式各样的桥梁，桥梁作为交通的枢纽，发挥了重要的作用，这些桥梁在运营之前要进行检测，以保证其工程质量和运营安全。
大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计研究
ｓ ｄ ｉｇｔｅｄ ｓ ｎｏ ｅ ｋｓ ｅ ｔｂ ｏ ｃｅ ｒｈｂ ｄ ｅ ｔｅｆ ｌ ｉｇｒｓｌ ｒ ｆ ｒｄ （ ） ｈ ａ ｕａｉ ｅｕｔ ｔ ｙｎ ｅｉ ｆ ｃ ｔ ｌｕ ｅｃｎｒｔ ａ ｒ ｇ ， ｈ ｌ ｗ ｎ ｕｔ ａｅｏ ｅｅ ： １ Ｔ ｅｃｌ ｌｔ ｎｒｓｌ ｕ ｈ ｇ ｄ ｅ ｅ ｃ ｉ ｏｏ ｅ ｓ ｆ ｃ ｏ ｓ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｐｕｒ ｓ ｓ： Ｌ ｒ ｅ ｓ ａ ｄ ｃ ｔｅ ｕｂ ｏ ｃ ｅｅ ｒ ｈ ｂ ｉ ｅ ｓ ｖ ｒ ｃ ｍｐ ｉａ ｅ ｉ ｈｅ ｔｅ ｓ ｓ ｓｒ ｃ ： ｓ ａ ｃ ｐｏ ｅ ａ ｇ ｐ ｎ ｅ ｋ ｓｅ ｌｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｔ ａｃ ｒｄｇ ｉ ｅ ｙ ｏ ｌｃ ｔｄ ｎ ｔ ｓｒ ｓｅ
ｄ ｎ ｍ ｃ ｆ ｒｉ ，ｔ ｃ ｎ ｒ ｇ ；（ ） ｈ ｅｕｔ ｏ ｅｅ ｅｔ ｆ ｈ ｐ ｎｒｔ ｎ ａ ｍ ｔ ｓｏ ｅａｃ ｘｓ ｙａ ｉ ｏ ａｎ ｒ ｋ ａｄ ｂｉ ｅ ２ Ｔ ｅｒｓｌ ｆｔ ｆ ｃ ｏ ｅｓａ ａ ｏａ ｄｐ ｒ ｅｅ ｆｔ ｒｈ ａｉ， ｓ ｔ ａ ｄ ｓ ｈ ｆ ｔ ｉ ａ ｒ ｈ ｅ ｃ ｎ ｅ ｏ ｆｈ ｔ ｌ ｕ ｅ ｔｅｓｑ ｅ ｃ ｆ ｏｃｅ ａｔ ｇｉ ｔｅｓ ｅ ｔｂ ｎｔ ｔ ｓ ｏ ｔｅａ ｈｒ ；３ ｒ ｔ ｇｍ ｔ ｄｏ ｅｓ ｅ ｔｂ ， ｈ ｅ ｕｎ ｅｏ ｎ ｒｔ ｃｓｎ ｔ ｌｕ ｅｏ ｅｓ ｅｓ ｆｈ ｒ ｉ （ ）Ａ ｅｉ ｈ ｔ ｅ ｃ ｅ ｉ ｎ ｈ ｅ ｈ ｒ ｃ ｂ
大跨度钢管混凝土系杆拱桥动力特性与吊杆索力研究
大跨度钢管混凝土系杆拱桥动力特性与吊杆索力研究大跨度钢管混凝土系杆拱桥动力特性与吊杆索力研究摘要：本文通过对大跨度钢管混凝土系杆拱桥的动力特性和吊杆索力进行研究，探讨了拱桥在不同环境条件下的振动响应和结构稳定性，并对吊杆的索力进行了定量分析，为拱桥的设计和施工提供了重要的参考。
一、引言大跨度钢管混凝土系杆拱桥作为一种重要的桥梁结构形式，具有承载能力强、施工周期短等优点，在公路和铁路交通中得到广泛应用。
然而，由于其特殊的结构形式和较大的自由度，其动态响应和结构稳定性问题备受关注。
为了保证拱桥结构的安全性和稳定性，必须对其动力特性和吊杆索力进行系统研究。
二、拱桥动力特性分析1. 拱桥动态响应在外界作用下，拱桥会发生振动，为了准确描述拱桥的振动特性，可以采用振动微分方程对其进行建模。
根据大挠度弯曲理论和伯努利梁理论，可以得到拱桥的自振频率与振型。
通过数值分析方法（如有限元法）可以计算出拱桥的模态参数，进一步得到拱桥在不同外界荷载下的振动响应。
2. 拱桥结构稳定性分析拱桥的结构稳定性是保证其正常运行和使用的重要指标。
在拱桥受到垂直荷载作用时，产生的压弯效应会引起拱腹部位的弯矩增大，为了防止其发生屈曲破坏，需要对结构稳定性进行分析。
通过有限元分析方法，可以计算出拱桥在不同加载条件下的临界荷载和临界弯矩，从而评估结构的稳定性。
三、吊杆索力研究吊杆作为拱桥的重要组成部分之一，起着支承和传力的作用。
正确评估吊杆的索力对于拱桥的设计和施工具有重要意义。
通过应力平衡方程和静力平衡条件，可以得到吊杆索力的计算公式。
在实际工程中，还需要考虑吊杆材料特性、吊杆几何形状等因素，进一步修正吊杆索力的计算结果。
四、结论本文通过对大跨度钢管混凝土系杆拱桥的动力特性和吊杆索力进行研究，得出以下结论：1. 拱桥的动态响应受到外界荷载和结构自身特性的影响，需要通过数值分析方法进行模拟和计算。
2. 拱桥的结构稳定性与其截面形状、材料特性和外界荷载等因素密切相关，需要通过有限元分析方法进行评估。
13-大跨径钢管混凝土系杆拱桥动力特性分析
城市道桥与防洪2012年3月第3期收稿日期：2012-01-09作者简介：宋晓妤（1969-），女，浙江绍兴人，高级工程师，从事道桥工程建设施工管理工作。
宋晓妤（绍兴袍江大桥建设工程指挥部，浙江绍兴312071）大跨径钢管混凝土系杆拱桥动力特性分析摘要：该文介绍了利用M IDAS/Civil建立袍江大桥空间模型。
其主拱、边拱、吊杆横梁和桥面系采用梁单元、板单元模拟，吊杆和系杆用只受拉单元模拟，并对其进行模态分析提取桥跨自振特性。
与实测值进行比较，查看基本振动形态，得出该桥实测模态与理论计算模态较吻合，且面内振动频率符合简化计算公式规律，该桥动力特性优良。
关键词：飞燕式钢管混凝土拱桥；有限元；自振特性；模态分析；袍江大桥；绍兴市中图分类号：U448.22+5文献标识码：A文章编号：1009-7716（2012）03-0052-020前言钢管混凝土系杆拱桥的出现顺应了拱桥不断向大跨度、轻型化方向发展的趋势。
飞燕式系杆拱桥是拱桥中极具特色的一种桥型,由主跨、边跨、主拱墩及系杆四大部分组成。
由于钢管混凝土拱桥跨度大，质量轻，其本身刚度小，同时在设计中又很少考虑其动力特性，从而给此类拱桥的运营带来安全隐患。
目前关于该类桥型设计与施工方面的文献报道已较多,但对成桥后结构自身固有动力特性进行分析的文献还较少。
本文以绍兴市袍江大桥（五跨飞燕式钢管混凝土拱桥）为研究对象,通过对成桥模态试验，得出其自身的动力特性，并结合理论计算分析，评定成桥的结构特性和设计效果。
1桥梁概述袍江大桥位于浙江绍兴袍江经济技术开发区，主桥为带飞燕式边拱的五跨连拱中承式钢管混凝土系杆拱桥。
跨径为40m+3×185m+40m，拱轴线形式为二次抛物线，矢跨比为1/4，拱肋截面形式为桁架式。
桥面宽45m，吊杆横梁通过湿接头与桥面板联成整体，在承受二期恒载和活载时成为钢混叠合梁。
设计荷载为汽车—超20级，挂车—120，人群活载为4.0kN/m2。
大跨桥梁的静力学、动力学及空气动力学研究
Engineering 2 (2016) xxx–xxxEditorialContents lists available at ScienceDirectj our na l h om epa ge: w w /locate/engEngineering大跨桥梁的静力学、动力学及空气动力学研究杨永斌a, 葛耀君ba Chongqing University, Chongqing 400044, Chinab Tongji University, Shanghai 200092, China历史上，人类建造了各种各样的桥梁，包括了梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥，以便跨越河流、江水和山谷。
虽然古代人类建造的桥小而原始，但仍然具有跨越的主要功能，属于桥梁工程范畴。
中国是世界上历史最悠久的国家，中华文化可追溯到5000年前，期间建造了数千座桥梁，这也成为中华文化重要的组成部分。
例如，建于1400年前的石拱桥——赵州桥，至今仍在使用。
古代中国人创造的铁链悬索桥也是世界桥梁发展史上的一个重要标志。
现代人建造的桥梁比古代桥梁更长、更复杂，并且有更强的能力来跨越两岸之间的广阔距离。
20世纪80年代以来，随着中国经济平稳快速增长，中国迎来了桥梁工程的黄金时代，特别是在大跨度桥梁的建设方面取得瞩目成就。
截至2017年年底，世界上最长跨径前十名的梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥中，一半以上由中国制造，尤其体现在拱桥和高速铁路桥的建造方面。
由于桥梁跨度的增加，桥梁结构变得更长、更轻、更柔。
这些变化不仅会引起一些如开裂、疲劳等静力问题，还会产生一系列动力问题，如桥面板和索缆的振动，以及颤振失稳、涡激振动、随机抖振等有关的空气动力学问题。
本期桥梁工程专题为在一定程度上反映桥梁技术的最新进展，收录了10篇论文，内容涉及中国钢管混凝土拱桥和大跨度高速铁路桥梁的最新进展情况，并研讨了世界各地大跨度桥梁（包括混凝土结构、钢结构和复合结构桥梁）的静力、动力和空气动力学问题。
大跨度桥梁结构的静动力特性分析及振动控制
大跨度桥梁结构的静动力特性分析及振动控制大跨度桥梁是现代高速公路和铁路交通的重要组成部分，它们的建设不仅需要高质量的工程施工，更需要对桥梁结构进行全面准确的静动力特性分析和振动控制，以保障行车安全和桥梁使用寿命。
本文将就大跨度桥梁的静动力特性及振动控制展开讨论。
一、大跨度桥梁的静动力特性大跨度桥梁由于其跨度较大，所以结构刚度相对较小，很容易受到外部因素（如风荷载、车辆行驶等）的影响而引起振动，从而影响行车安全和桥梁使用寿命。
因此，对大跨度桥梁的静动力特性进行分析并有效控制振动是十分必要的。
1.1 静力特性静力特性主要包括桥梁结构的受力分析、应力分析和变形分析等。
在桥梁施工过程中，对受力分析、应力分析和变形分析的计算和设计是非常重要的。
其中，静力分析主要考虑桥梁承载能力、耐久性和安全性等方面的问题，对于桥梁的长期稳定性具有重要意义。
1.2 动力特性动力特性主要包括桥梁结构的振动特性和动力响应特性。
振动特性包括自振频率、振型和耗能等；动力响应特性则是指桥梁受到外界作用时的响应情况。
对于大跨度桥梁，动态特性分析是非常关键的，它能够评估桥梁在运营过程中受到的各种振动可能会带来的危害，并保证桥梁设计的质量。
二、大跨度桥梁的振动控制大跨度桥梁的振动控制是指在桥梁使用过程中，采用一定的措施对桥梁的振动行为进行控制。
主要的振动控制措施有被动控制和主动控制两种方式。
2.1 被动控制被动控制是指采用钢筋混凝土、预应力混凝土、桥面铺装等建设措施来对桥梁振动进行控制的方法。
这种方法的优点是成本较低、施工简单，但是缺点也很明显，即控制能力有限，难以对各种振动行为进行有效控制。
2.2 主动控制主动控制是采用一定的技术手段对桥梁振动行为进行监测，并通过一些主动控制方式来控制桥梁的振动行为。
这种方法的优点是控制能力较强，可以对各种振动行为进行有效控制，但是相对于被动控制，主动控制的成本相对较高。
三、未来展望未来的大跨度桥梁结构设计和振动控制将更多的采用智能化技术和新材料。
大跨度中承式钢管混凝土拱桥的动力特性分析
撑、 桥面以下每侧分别设置 ３ Ｋ 字横撑 ， 道“ ” 每道横 撑均为 空钢管桁 架 ， 由上 、 弦 ０ ０ 下 ５０×１ｍ 直 ２ ｍ（
撑） 和腹 杆 ０ ５ ３ １×ｌｍｍ组 成 ， Ｏ 主拱肋 共 设 横撑 １ ０ 道 。 吊杆 标 准 间 距 为 ７ Ｏ 采 用 镀 锌 高 强 低 松 ． ｍ， ２ ０ ５２ 铰线 ，Ｅ 防护 ， ５ １．钢 Ｐ 分别 锚 于拱 肋 的平 联 钢
桥 梁结构 的 自由振动 平衡 方程 为 ：
的抗扭频率较高， 满足刚度要求。
３ 动力 特性影 响 因素分析
［ ［ ］ ｔ ＋［ ］ ｕ （） ０ Ｍ］ ｕ （） Ｋ ［ ］ ｔ ＝ （） １ 式中：Ｍ］ ［ ］ Ｋ］ ［ 、ｃ 和［ 一分别为结构的质量矩 阵、 阻尼矩阵以及刚度矩阵； ［ ］ ｔ 、Ｄ （） ［ ］ ｔ一分别为结构体系各 ｕ （） ［ ］ ｔ 、ｕ （）
承式 钢管 混凝 土拱桥 的 自振动力 特性 。
３ １ 横撑 布置 形式 对 自振 特性 的影 响 ．
与（ ） １ 式对应 的特征值方程可表示为： （ Ｋ 一 Ｍ］ ｛ ＝ ［ ］ ∞［ ）ｕ｝ ０ （） ２ 由于位移是 任意 取值 的 ，２ 式必须 满足 （） ＩＫ 一１［ ｌ ０ ［ ］ －） Ｍ］ ＝ （ ： （） ３ 本文 采 用 子空 间 迭代 法 求解 特 征值 方 程 ， 出 得 该桥前 １０阶 自 ０ 振频率及主振型。表 １ 中列出了该 桥前 ｌ ０阶的频率 ， 图３中列出了前五阶的振型平视
８ １１ 扭转三阶 １ ２ 侧弯三阶 Ｉ ２ 侧弯三阶 １２ 扭转三阶 ． ０ ． ３ ． ３ ． ６ ９ １ ７ 扭转四阶 １ ２ 侧弯四阶 １ ２ 侧弯四阶 １３ 侧弯三阶 ． １ ． ３ ． ３ ． ２ １ １ ２ 侧弯三阶 １３ 竖弯四阶 １ ４ 竖弯四阶 １３ 侧弯四阶 ０ ． ３ ． ４ ． ３ ． ２
钢管混凝土拱桥动力特性分析
在结构振动分析 中求解 结构 的固有频率 和模 态 向量 的问 题， 在数学上归结为求解 振动特征 问题 。在所讨论的是线弹性 问题时 ， （） 式 ３ 中的［ 和［ 卜一 都不是 ∞的 函数 ， ］ 般 即它们是
常数矩阵。
由线性代数理论 （ 克莱姆法则 ） 可知 ， 要使式（ ） ３ 有非零解 ， 其充分必要条件为 ： ｄＩ［ 一 ｅ Ｋ］ （ ］ ＝０ ） （） ４ 这就是结构 的特征方程 。为 了求得对结 构起控制 作用 的 前几 阶振动频率和相应振型 ， 本文采用 目 前最有效 的子空间迭 代法来计算 。
中图分类号 ：４ ８２ Ｕ ８ 、２
１ 工 程 概 述
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０４ ４９ ２０ ）１ １２ ２ １０ —６２ （０ ８０ —０２ —０
某钢管混凝土拱桥 由于地质情况特殊 ， 采用 了不对称坡拱 的形式 ， 一侧拱脚比另侧拱脚 高 １．５ｍ。两 半拱均 为悬链 线 ５８ 拱轴线 ， 一侧半拱拱轴 系数 ｍ ＝１９ 矢高 ：４ ． 半跨 跨 ｌ ．， ００ｍ； 径 Ｌ，＝ ０ ３５ 另 一侧 半拱 拱 轴 系数 ｍ １ ７ ．７ ｍ； ２ ２＝１７ 矢 高 ．，
＝
．
式 中 ： ——广义加速度 向量 。 ｛ ｝ 结 构的 自由振动为简谐振动 ， 即：
｛ ｝ Ｍ ｓ （ ｔ ） ＿｛ ｝ｎ ｔ ＋ ｉ ａ （） ２
２ ． 半跨跨径 ２ ＝５ ．２ 全桥 长 １ ４ １ ｍ， ５ ， ３６５ｍ， ２ ２ ｍ。其桥型布 置 ４ 图如图 １ 所示 。两个半拱均采用钢管混凝土横哑铃形 断面 ， 即 每条拱肋 由 ４根弦管构成 ， 、 上 下两横 哑铃之 间通过 Ｈ型腹杆 连成整体 ， 成空 间桁架 式结 构。整个拱 肋截 面高 ３８ｍ， 形 ． 宽 ２２ 弦管外径 ０ ８ 随空间位置不 同 ， ． ｍ， ． ｍ， 弦管壁 厚分别采 用 ２ ４
大跨度钢管混凝土拱桥静动力结构行为研究
文章 结合 某在 建大跨度钢管 混凝 土拱桥 ， 对其施 工及 运营阶段 的静 力问题进行 了研 究 ， 出 了一些有益结论 。 得
【 关键词 】 钢 管拱 桥 ； 结构分析 ； 温度影 响 【 中图分类号 】 Ｕ４．２ ４８２ 【 文献标识码 】 Ａ
构 件
已形成结构 ， 考虑其与拱肋其余部分共 同受力 ， 通过安装相应单
元 来 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ现 。
计算中对施工过程进行 了结构分析 ， 在成桥运营阶段分析
了恒载 、 活载 、 温度效应 、 收缩徐变 ， 及地震 、 横桥风作用的影响。 本文表格 中给出的应力是按规范组合后的数据。
２２ 施 工 阶段计 算 ２２１ 应 力计算
截 面受 压 。
（） ３ 钢竖腹杆最大拉应力 １４Ｍ ａ最 大 ７ Ｐ ，
压 应 力 一１２ＭＰ ， 出现在 工况 ５ ８ ａ均 ２的拱脚 ；
［ 收稿 日期］０７— ２ ０ ２０ ０ － １
［ 作者简介］ 郝超（９３～） 男， １７ ， 安徽 萧县 人， 副研 究员， 桥梁与隧道工程专业工学博士， 土木工程博士后， 主要从事大跨度桥梁结构行
应 力 一１３６ＭＰ ； 弦平 联 最 大 压应 力 一１１７ Ｍ ａ ０． ａ 下 １． Ｐ ，
表 ２ 恒载 ＋ 活载作用下拱肋最大应力 （ 单位： Ｐ ） Ｍａ
构 件 钢上 弦杆
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大 跨 度 钢 管 混 凝 土 拱桥 静 动 力 结 构 行 为研 究
郝 超 徐 杰 张林 海 刘 慧利 ， ， ，
（．金 华 市交通 规 划设 计 院有 限公 司 ， １ 浙江金 华 ３ １０ ２ ２０５；．上虞 市公 路管 理段 ， 江上 虞 ３２０ ） 浙 １３０
某大桥钢管砼拱桥静动载试验研究
正 式 加载 前 ， 用一 辆 加载 车辆 在 被测 桥 跨 慢速 地来 回行 驶 至少 ３ 个 回合 ， 对测 试 结构施 行 预压 ， 以 消除非 弹性 变形 。正 式 加 载 时 ， 加 载 车辆 按 分 级 加 载要求 上桥 ， 行驶 速度不 得 大于 ５ ｋ ｍ／ ｈ 。通 过控 制
— — — —
２ 试验荷载的确定
采 用桥 梁分 析 通 用 程 序 Ｍｉ ｄ ａ ｓ ／ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 和 桥 梁博
新 耋 向
１ ４ ０
●
３ ２
士３ ． ０建立 全桥 有 限元模 型 。静 载试验 的各 种工 况
桥 梁 的受力 状况 可 以通 过对有 限元 模 型进行 加载 来
感器 （ ３个竖 向、 ２个横桥 向 ， 见 图 ２测点 Ｃ ～Ｃ ｓ ） 。
Ｃ２
与
． 乩
汽 运
Ａ
． 乩 Ｄ
． ５ ｍ， 吊杆 采 用 １ １ ０根 ７高 强 镀 锌平 行 钢 ｍ 间距 ５
丝， 上端 锚 固于拱肋 ， 下 端 吊住 桥面 系横梁 。设计 荷
载： 公路 Ⅱ级 ， 人群荷 载 ４ ． ０ ｋ Ｎ／ ｍ 。为 了检 验 全 桥 的安全 承 载能力 ， 对 桥梁 的技 术 指标 进 行科 学 评 估， 提供 实测 资料 和数据 ， 保 障桥梁 工程顺 利竣 工验
图 １ 所 示） 。
截 面试 验荷 载进 行 ３次 加 载 和 １次 卸 载 ， 绘 制 结 构 试 验荷 载 和位移 的 相关 曲线 ， 以此 来 防 止结 构 意 外 损伤 ， 并 随时观测 ３次逐 级 加 载 至 最 大试 验荷 载 和 １次卸 载至零 荷 载时控 制参 数 的变 化 。在 获 取 的实 测（ 应 变 和变形 ） 数据 基础 上 比较结 构理 论值 。结构
钢管混凝土拱桥静动力特性分析
钢管混凝土拱桥静动力特性分析摘要：钢管混凝土拱桥具有跨越能力大、强度高、重量轻、便于施工等优点，近年来在我国桥梁建设中迅速发展。
随着钢管混凝土技术的不断发展，钢管混凝土拱桥的跨径不断的增大，其静力性能、动力性能的研究显得越来越重要。
本文展示了钢管混凝土拱桥的应用与发展，并通过大型有限元软件Midas/Civil对跨径为575m的某中承式钢管混凝土拱桥进行了静力特性和动力特性分析，并通过查阅资料文献，论述可钢管混凝土拱桥地震响应的特点，并对今后钢管混凝土拱桥的性能研究提出了建议。
关键词：钢管混凝土拱桥；静力特性；动力特性；地震响应；中图分类号：O 319.56 文献标志码：A 文章编号：1674-0696（2011）1 钢管混凝土拱桥的应用与发展"钢管混凝土构件"是指用混凝土填充空心钢管而形成的一种复合构件，是集钢管和钢筋混凝土优点于一体的新型构件。
由于钢管混凝土结构具有抗压能力强、安装方便等优点，钢管混凝土框架拱桥发展迅速。
在中国短短的6年间建了10座钢管混凝土拱桥。
2 静力特性2.1有限元模型以主跨为575m某中承式钢管混凝土拱桥为例，利用大型桥梁计算软件Midas/Civil用于分析桥梁的静动态特性。
全桥共有13546个单元，节点5431个，其中梁单元9650个，桁架单元64个，板单元3832个，边界条件取用一般支撑与弹性连接。
为综合考虑整个桥梁的静力特性，选择了恒载荷、活载荷、混凝土收缩徐变等参数来分析桥梁结构的静力特性。
2.2恒载效应分析恒载考虑：自重、二期。
钢材为Q345，容重取，混凝土为C70，容重取；二期恒载考虑桥面铺装、桥梁附属设施的自重。
根据有限元模型进行计算，计算得到恒载作用下钢管混凝土拱肋竖向位移，其中最大竖向位移为-564 mm，它发生在拱肋的近跨中段。
拱肋上弦杆混凝土在拱顶部位的最大压应力为-0.17 MPa，在拱脚部位的最大压应力为-0.19 MPa，在拱肋下弦杆混凝土的最大压应力为-0.19 MPa。
钢管混凝土拱桥动力性能研究的开题报告
钢管混凝土拱桥动力性能研究的开题报告一、选题背景和意义随着城市交通运输的不断发展，钢管混凝土拱桥越来越被广泛应用于桥梁建设中。
然而目前对于钢管混凝土拱桥的动力性能研究还比较缺乏，这在确保桥梁结构在风、地震和车辆荷载等复杂载荷作用下安全稳定运行中扮演着重要的角色。
本研究旨在对钢管混凝土拱桥的动力性能进行深入探究，以期为钢管混凝土拱桥的设计、施工与维护提供科学依据。
二、研究内容和方案本研究将重点探究以下几个方面：1. 钢管混凝土拱桥的结构特性，包括其几何形态、材料力学特性与构造工艺等。
2. 钢管混凝土拱桥的地震反应特性，包括其根据烈度参数的地震反应分析、地震波输入假定和地震荷载的传递规律等。
3. 钢管混凝土拱桥的风荷载特性，包括风力荷载传递的机理、不同风速下的结构响应和风荷载与地震荷载的相互影响等。
4. 钢管混凝土拱桥的车辆荷载特性，包括车辆荷载对桥梁结构的影响与振动响应规律等。
五、研究计划1. 对现有的钢管混凝土拱桥相关文献进行梳理、分析和总结。
2. 基于ANSYS等有限元软件进行模型分析，模拟桥梁在不同荷载作用下的结构响应情况。
3. 通过地震试验台模拟实验，验证模拟分析结果的准确性和可靠性。
4. 通过风洞实验和现场振动测试，对钢管混凝土拱桥的风荷载特性和车辆荷载特性进行研究和分析。
5. 结合实验和数值计算结果，深入探究钢管混凝土拱桥的动力特性，总结规律，并提出相应处理建议。
六、预期成果1. 针对钢管混凝土拱桥的结构特性进行分析总结，并结合实际工程案例提出设计、施工及维护建议。
2. 基于理论分析和实验研究，总结钢管混凝土拱桥的动力特性规律，为桥梁动力特性的分析和应用提供有益参考。
3. 发表相关学术论文若干，同时撰写钢管混凝土拱桥动力性能研究的学位论文，为研究生毕业提供有力支持。
七、研究难点和挑战1. 钢管混凝土拱桥是一种复杂结构，其动态响应及对复杂载荷环境的适应性研究是一个难度较大的问题。
2. 由于钢管混凝土拱桥构造比较复杂，测试难度大，需要设计相应的实验装置以及进行大量的现场测试工作。
大跨钢管混凝土桁架拱桥受力分析与研究
大跨钢管混凝土桁架拱桥受力分析与研究发表时间：2020-12-03T12:40:04.810Z 来源：《科学与技术》2020年21期作者：王波[导读] 苏龙珠黄河特大桥上构为上承式钢管混凝土桁架拱桥，主拱圈采用等剖面的悬链线，王波中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100097摘要：苏龙珠黄河特大桥上构为上承式钢管混凝土桁架拱桥，主拱圈采用等剖面的悬链线，桥面板采用钢筋混凝土π型板梁，拱桥空间结构复杂，采用MIDAS CIVIL 2019对主桥总体计算、静力稳定屈曲分析和抗震计算分析，计算结果满足要求。
主桥不设置预拱度，通过立柱高度调整下挠。
关键词：上承式钢管混凝土拱桥，拱肋，立柱，静力稳定，抗震拱桥拥有古典而优美的形式，在我国的建造历史悠久。
由于我国经济建设的快速发展及桥梁建设技术的进步，具有自重轻、强度高、塑形好、耐疲劳等优点的钢管混凝土拱桥得到快速发展，大规模应用在我国桥梁建设当中，为拱桥建设发展注入了新的活力。
钢管混凝土桁架拱桥以其较好的整体性及横向稳定性，成为了地质条件较好的山区峡谷地区有较强竞争力的桥型。
钢管混凝土桁架上承式拱桥空间结构复杂，本文以我司设计的青海省循化至隆务峡段高速公路的重点控制性工程苏龙珠黄河特大桥为工程背景，使用MIDAS CIVIL 2019建立有限元模型，对该桥进行总体计算、静力稳定屈曲分析和抗震计算分析。
1 工程概况苏龙珠黄河特大桥为西北地区跨径最大的上承式钢管混凝土拱桥，主桥净跨为220m，净矢高40m，净矢跨比40/220=1/5.5，主拱圈采用拱轴系数为2.2的悬链线。
1.1拱肋拱肋由两片钢管混凝土桁架构成，桁架间距8.6m，每片钢管桁架拱肋由4根φ850mm钢管构成,高4.5m，宽2.35m，横向由φ400mm钢管连接两根主钢管，竖向采用φ400×10mm钢管连接。
主拱肋上弦钢管壁厚依次为：跨中44m区段间采用φ850×24mm钢管，紧接相邻28m区段间采用φ850×18mm钢管，再紧接相邻38m区段间采用φ850×14mm钢管，再紧接相邻12m区段间采用φ850×18mm钢管，剩余拱脚区段采用φ850×24mm钢管。
48m钢筋混凝土拱板组合桥静动力分析的开题报告
48m钢筋混凝土拱板组合桥静动力分析的开题报告一、研究背景与意义随着交通运输的发展和城市化进程的加快，桥梁作为人们出行必需的基础设施之一，已经成为城市交通结构的重要组成部分。
因此，桥梁的安全性和寿命都备受关注。
而桥梁的静动力分析是保证桥梁结构安全性和寿命的重要手段之一。
当前，我国桥梁建设规模和数量都已经达到了世界领先水平，但是在桥梁的静动力分析方面，仍然需要进一步加强研究。
特别是钢筋混凝土拱板组合桥，由于其具有刚性大、承载能力强等特点，已经成为大跨径桥梁的主要形式之一。
但是，由于该桥梁结构的特殊性，应力和变形分析、抗震分析等相关研究还需要进一步深入。
二、研究内容和方法本文将以48m钢筋混凝土拱板组合桥为对象进行静动力分析。
具体内容包括以下几个方面：1.桥梁的几何结构和材料特性分析；2.桥梁静力学分析，包括受荷情况下的应力分析、弹性系数计算、变形分析和稳定性分析等；3.桥梁动力学分析，包括模态分析和频响分析；4.桥梁抗震分析。
在研究方法方面，本文将采用有限元分析法进行计算，利用ANSYS 软件进行模拟，分析钢筋混凝土拱板组合桥在不同荷载和地震作用下的应变、位移等变化情况。
三、预期研究成果通过本次研究，可以深入了解钢筋混凝土拱板组合桥的结构特点和受力特性，对桥梁的设计和施工具有指导意义。
同时，可以对该桥梁的静动力行为进行有效控制，提高其结构安全性和寿命。
四、论文结构安排本论文的结构安排如下：第一章：绪论。
介绍研究背景、意义、具体内容和方法、研究成果等内容。
第二章：钢筋混凝土拱板组合桥的结构特点和力学模型。
详细介绍桥梁的几何结构和材料特性，以及桥梁的力学模型。
第三章：桥梁静力学分析。
详细介绍桥梁在受荷情况下的应力分析、弹性系数计算、变形分析和稳定性分析等。
第四章：桥梁动力学分析。
包括模态分析和频响分析。
第五章：桥梁抗震分析。
详细介绍桥梁在地震作用下的抗震性能分析。
第六章：结论和展望。
总结研究成果，对下一步工作进行展望。
大跨径钢管混凝土拱桥的静动载试验研究
大跨径钢管混凝土拱桥的静动载试验研究
龚玉宇;戴云峰;刘运志
【期刊名称】《现代交通技术》
【年(卷),期】2005(002)005
【摘要】本文以无锡下甸桥工程为实例,介绍了拱桥的静动载试验,并对该桥结构的静动力特性,使用阶段性能及安全储备等问题进行了较详细阐述,期望对以后类似工程的建设与评定有所帮助.
【总页数】4页(P28-31)
【作者】龚玉宇;戴云峰;刘运志
【作者单位】无锡市高速公路建设指挥部,江苏,无锡,214062;江苏省交通科学研究院,江苏,南京,210017;中国水利投资公司,北京,100053
【正文语种】中文
【中图分类】U448.22
【相关文献】
1.无横撑钢管混凝土拱桥静动载试验研究 [J], 司秀勇;李春雨;金海江
2.大跨径钢管混凝土拱桥施工控制研究 [J], 高晶晶; 常海亮; 郭攀
3.带有飞燕的中承式大跨径钢管混凝土拱桥静载试验与分析研究 [J], 冯永清
4.研究大跨径钢管混凝土拱桥设计技术要点 [J], 王丽娟
5.山区大跨径钢管混凝土拱桥施工关键技术研究 [J], 罗三
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计算跨径 338 m,矢跨比 1 /5,拱肋采用拱轴系数 11543变截面悬 元来实现。
链线无铰拱。每片拱肋由 6根 <1 100的 Q345钢管组成 ,内灌
计算中对施工过程进行了结构分析 ,在成桥运营阶段分析
C60混凝土。上下弦平联采用 <500 ×12钢管 ,腹杆为 <450 ×12 了恒载、活载、温度效应、收缩徐变 ,及地震、横桥风作用的影响。
钢管 ,铰处斜腹杆为 <550 ×28钢管 ,拱脚两斜腹杆及铰轴钢管 本文表格中给出的应力是按规范组合后的数据。
内灌混凝土。拱肋为等宽变高度截面 ,上下弦中心高度在拱脚 212 施工阶段计算
径向为 719 m,拱顶截面为 419 m。全桥设置 17道米字撑以保证 21211 应力计算
横向稳定 。拱上建筑采用双排钢管混凝土排 架 ,盖梁采用钢箱结构 ,桥面板采用 18 ×20 m 桥面连续空心板。采用斜拉扣挂法施工 ,拱 肋钢管分 13段预制吊装 ,合龙、封拱脚混凝 土成为无铰拱后 ,灌注上下弦钢管内混凝土 , 然后施工拱上立柱 、盖梁 、空心板 、桥面铺装
3 结论与建议
图 2 施工阶段拱顶位移 (单位 : m)
(1) 拱肋钢管混凝土浇筑及拱上建筑施工过程中 , 部分 混凝土出现了较大拉应力 , 而在成桥阶段 , 拱肋均为全截面受 压 ; 而且施工过程结构位移及内力变化较大 , 表明施工过程值 得优化 ;
(2) 温度效应对拱肋应力影响比较大 , 其中拱肋钢管内 混凝土应力最大增加 28% , 在结构分析中应对其影响予以重 视;
表 2 恒载 +活载作用下拱肋最大应力 (单位 :MPa)
构 件
应力 位置
构 件
应力
钢上弦杆 钢下弦杆 钢斜腹杆最大拉应力 钢斜腹杆最大压应力 钢竖腹杆最大拉应力 钢竖腹杆最大压应力 混凝土上弦杆 混凝土下弦杆 上弦平联最大拉应力
- 187 - 204 94 - 6412 127 - 9912 - 1615 - 1519 8915
钢斜腹杆最大拉应力 11810 L /16 下弦平联最大压应力 - 13212 拱顶
钢斜腹杆最大压应力 - 7719 5L /16 上弦 K撑最大拉应力 10613 拱顶
钢竖腹杆最大拉应力 13910 拱脚 上弦 K撑最大压应力 - 9913 拱脚
钢竖腹杆最大压应力 - 11410 L /16 下弦 K撑最大拉应力 13112 拱顶
213 运营阶段计算 21311 应力计算
由表 2可以看出 ,恒载 +活载作用下钢弦杆为全 截面受压 ,上弦杆最大压应力 - 187 MPa,下弦杆最大 压应力 - 204 MPa;混凝土上、下弦均保持全截面受压 , 最大压应力值为 - 1615 MPa。拱脚铰处钢斜腹杆应力 满足要求 ,但混凝土斜腹杆最大压应力 3114 MPa,不满 足要求 。
出现在工况 52;施工完桥面板及全桥恒载时 ,上弦、下弦均为全
管内混凝土浇筑过程模拟是计算关键之一 ,计算中用下述 截面受压。
(3)钢竖腹杆最大拉应力 174 MPa,最大
压应力 - 182 MPa,均出现在工况 52的拱脚 ;
图 1 桥梁总体布置图 (单位 : cm )
[收稿日期 ]2007 - 02 - 01 [作者简介 ]郝超 (1973～) ,男 ,安徽萧县 人 ,副研究员 ,桥梁与隧道工程专业工学博士 , 土木工程博士后 ,主要从事大跨度桥梁结构行 为及施工技术研究 。
位置 L /16 3L /8 拱顶 3L /8 L /16 7L /16 7L /16
表 3 恒载 +活载 +温度作用下拱肋最大应力 (单位 :MPa)
构 件
应力 位置
构 件
应力 位置
钢上弦杆压应力 - 18810 拱顶 上弦平联最大压应力 - 11114 拱顶
钢下弦杆压应力 - 21910 拱脚 下弦平联最大拉应力 11711 拱顶
拱顶 拱脚 L /16 7L /16 拱脚 3L /8 7L /16 拱脚 L /8
上弦平联最大压应力 下弦平联最大拉应力 下弦平联最大压应力 上弦 K撑最大拉应力 上弦 K撑最大压应力 下弦 K撑最大拉应力 下弦 K撑最大压应力
铰处钢斜腹杆 铰处混凝土斜腹杆
- 9818 10217 - 11815 9917 - 9214 10915 - 10117 - 18413 - 3114
混凝土上弦杆
- 1910 7L /16 下弦 K撑最大压应力 - 11213 L /8
混凝土下弦杆
- 2014 拱脚
铰处钢斜腹杆
- 18716
上弦平联最大拉应力 10418 7L /16 铰处混凝土斜腹杆 - 3119
小于规范的 L /800活载位移限值规定 ,其中温度荷载作用下拱 顶位移为 1212 cm,也满足规范要求。
构 件
钢上弦杆 拉 钢下弦杆 应 力 斜腹杆
钢竖腹杆
表 1 施工阶段拱肋最大应力 (单位 : MPa)
应力 工况 构 件
应力 工况 构 件
2719 1415 16810 17410
13 混凝土上弦 3 混凝土下弦 52 拱肋上弦平联 52 拱肋下弦平联
616 516 11019 13016
52 上弦 K撑 52 下弦 K撑 52 铰处钢斜腹杆 52 铰处砼斜腹杆
计 , 2003 (4). [8 ] 郝超. 大跨度钢管混凝土拱桥非线性结构行为研究 [D ]. 浙江大学 ,
2004.
144
四川建筑 第 27 卷 6 期 200 7112
【中图分类号 】 U448122 【文献标识码 】 A
1 概述结构
方法模拟 :在初始阶段浇筑某一弦管混凝土 ,因混凝土尚未结 硬 ,将混凝土重量作为荷载施加在拱肋上。在下一阶段 ,混凝土
某上承式钢管拱桥上跨山涧深谷 ,桥面至谷底超过 300 m, 已形成结构 ,考虑其与拱肋其余部分共同受力 ,通过安装相应单
21212 位移计算 图 2给出了施工过程拱顶位移 ,横坐标为施工阶
段 ,纵坐标为位移。从变形情况看 ,全桥恒载时拱顶位 移为 2612 cm (向下 ) ,仅为跨度 1 /1250左右 ,表明本桥 有较大刚度 ,通过恰当施工监控不难获得良好拱轴线 形。施工桥面板过程中拱顶位移变化较大 ,施工拱脚 附近桥面板时急剧减小 (向上 ) ,施工拱顶附近桥面板 时又急剧增大 ,这反应出拱肋内力变化较大 ,内力、位 移变化不够均匀 。
(3) 其它大跨径钢管拱桥计算中也出现过类似情况 , 施 工阶段应力控制设计 , 但计算时很少考虑材料强度提高 , 对此 建议进行更多理论计算、试验分析 , 以便使计算模式更接近实 际 , 既保证结构安全 , 又避免过多浪费。
根据分析结果 (表 3) ,上弦以恒载 +活载 +升温控制设计 , 下弦以恒载 +活载 +降温控制设计 ,钢弦杆均为全截面受压 ,上 弦最大压应力 - 188 MPa,下弦最大压应力 - 219 MPa,混凝土弦 杆最大压应力 - 2014 MPa;应力均能满足规范要求。
1999. [4 ] 王元丰 ,韩冰. 钢管混凝土轴心受压构件的徐变分析 [ J ]. 中国公路
学报 , 2000, 13 (2) : 57～60. [5 ] JTG D60 - 2004公路桥涵设计通用规范 [ S]. [6 ] 顾安邦 ,刘忠 ,周水兴. 万县长江大桥混凝土时效和几何、材料等非
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· 工 程 结 构 ·
大跨度钢管混凝土拱桥静动力结构行为研究
郝 超 1 ,徐 杰 2 ,张林海 2 ,刘慧利 1
(11金华市交通规划设计院有限公司 ,浙江金华 321005; 21上虞市公路管理段 ,浙江上虞 312300)
【摘 要 】 现在我国大跨度钢管混凝土拱桥建设方兴未艾 ,但设计与施工中有许多问题还没有解决 。 文章结合某在建大跨度钢管混凝土拱桥 ,对其施工及运营阶段的静力问题进行了研究 ,得出了一些有益结论 。 【关键词 】 钢管拱桥 ; 结构分析 ; 温度影响
腹杆应力水平不高 ,最大拉应力 14610 MPa,最大压应力为 - 114 MPa;拱肋平联 斜 杆 应 力 比 水 平 杆 应 力 大 ,最 大 应 力 13212 MPa;由于 K撑斜杆轴力使水平杆产生较大弯矩 ,水平杆 应力高于斜杆 ,水平杆最大拉应力 13112 MPa,最大压应力 - 11213 MPa;拱脚铰处斜腹杆为全截面受压 ,钢斜腹杆最大压 应力为 - 18716 MPa,混凝土斜腹杆最大压应力 - 3119 MPa。上 述杆件应力均满足规范要求 。
应力 工况
9412 58 10319 58
无 无
及附属设施 。
2 结构静力行为研究
钢上弦杆 - 17310 58 混凝土上弦 - 1514 57 上弦 K撑 - 8611 58
压 钢下弦杆 应
- 19010
53
混凝土下弦
- 1918 52
下弦 K撑
- 9415 58
力 斜腹杆 - 12010 53 拱肋上弦平联 - 10316 58 铰处钢斜腹杆 - 15010 52
21312 位移计算 在活载 +温度作用下 ,拱顶最大位移为 1416 cm (向下 ) ,远
参考文献
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四川建筑 第 27 卷 6 期 200 7112
143
· 工 程 结 构 ·
铰处混凝土斜腹杆最大压应力 - 2910 MPa,钢斜腹杆 最大压应力 - 15010 MPa;应力均满足规范要求 ;