《中国公路学报》编辑部[1]2014年在《中国桥梁工程学术研究综述·2014》文中指出为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了各国桥梁工程领域(包括高性能材料、桥梁作用及分析、桥梁设计理论、钢桥及组合结构桥梁、桥梁防灾减灾、桥梁基础工程、桥梁监测、评估及加固等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结了中国桥梁工程建设成就的同时对未来桥梁工程的发展趋势进行了展望;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了细化和疏理:高性能材料方面重点分析了超高性能混凝土(UHPC)和CFRP材料,桥梁作用方面分析了车辆荷载和温度,钢桥及组合结构桥梁方面分析了钢桥抗疲劳设计与维护技术和钢-混凝土组合桥梁,桥梁防灾减灾方面分析了抗震、抗风、抗火、抗爆和船撞及多场、多灾害耦合;最后对无缝桥、桥面铺装、斜拉桥施工过程力学特性及施工控制、计算机技术对桥梁工程的冲击进行了剖析,以期对桥梁工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
李瑜[2]2010年在《钢管混凝土拱桥设计理论中若干问题研究》文中研究指明钢管混凝土拱桥因其受力性能突出、自架设性能好以及优美的桥梁造型,在50-500m跨径之间具有很强的竞争力和广阔的应用前景,截至2008年底,我国共建成了300余座。但由于对钢管混凝土拱桥缺乏系统深入的研究,同时没有专门的钢管混凝土拱桥设计、施工及养护规范,严重制约了钢管混凝土拱桥的进一步发展。本文结合交通部西部交通建设科技项目“钢管混凝土拱桥设计、施工与养护关键技术研究”,对钢管混凝土拱桥极限承载力、正常使用极限状态和徐变等方面的设计理论和设计方法进行了研究和探讨,具体内容如下：首先,开展了钢管混凝土哑铃型轴压构件、偏压构件、受弯构件与钢管混凝土桁式构件偏压构件、桁式梁承载力的受力性能试验研究,在此基础上提出了钢管混凝土哑铃型和桁式构件极限承载力的设计方法。结果表明,提出的修正格构式截面法与实际受力情况相符,由此算出的抗弯承载力比试验值略低,误差保持10%以内,在工程上应用偏于安全。然后,针对单圆管、哑铃型以及桁式叁种拱肋截面的钢管混凝土拱桥典型桥型,以实桥静载测试与有限元模型为基础,对钢管混凝土拱桥刚度取值和变形限值问题的进行了研究,并提出了钢管混凝土拱桥刚度取值和变形限值的设计建议。钢管拱结构进行强度及内力验算和进行挠度及稳定验算时,对拱肋截面的刚度取值不同。拱肋刚度的取值对结构整体动力特性影响很小。并建议了以振动频率和振动加速度的有效值替代挠度限值作为评价舒适性指标。最后,通过钢管混凝土构件长期的室内徐变试验和钢管混凝土桁架节段模型徐变试验研究,得到了钢管混凝土拱桥徐变的一些基本规律,推导出了钢管混凝土徐变的计算公式,编制了钢管混凝土拱桥徐变计算的程序。通过试验与计算对比分析,建议采用《规范-2004》的混凝土徐变系数预测钢管混凝土徐变比较合适。
杨毅[3]2007年在《钢管与混凝土结合状态对钢管混凝土拱桥稳定性影响研究》文中进行了进一步梳理近十几年来,钢管混凝土在我国桥梁(尤其是拱桥)上的应用发展很快,在许多大跨度的桥梁设计中都采用钢管混凝土拱桥。钢管混凝土是一种性能优越的结构材料,利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互制约充分发挥各自优势,即通过钢管对混凝土的约束,使混凝土处于复杂受力状态,使其工作性能发生质的变化,提高承载力,并增大极限压缩应变;同时,由于管内混凝土的变形,使钢管处于复杂受力状态,保证了薄壁钢管的局部稳定。因此,钢管混凝土作为一种组合材料具有独特的工作特性:承载力高而极限压缩变形大、有较好的延性、能够充分发挥混凝土的抗压性能及钢材的抗拉能力,因此在拱桥中得到了广泛的应用。钢管混凝土拱桥的跨径由最初的110m发展到现在的460m,随着跨度的增大和材料强度的提高,结构表现出大变形的特点,非线性表现更为突出。由于混凝土本身的质量、施工过程中的泵送质量、温度变化(包括温升和温降)、核心混凝土的收缩、徐变等各方面因素,在实际工程中不可避免的会引起钢管与混凝土的脱空,钢管与混凝土的脱空对钢管混凝土拱桥稳定性的影响目前研究甚少。针对这一问题,本文提出了适合考虑脱空的核心混凝土本构关系,编制了非线性分析程序,并通过试验验证,分析了钢管与混凝土脱空对偏压柱承载能力以及变形的影响,探讨并比较了不同规范的钢管混凝土刚度计算方法。在此基础上运用ANSYS以巫峡长江大桥为结构模型,按照钢管与混凝土粘结良好与钢管与混凝土脱空两种情况,对其稳定性和极限承载能力进行了分析,最后比较了在不同刚度取值下的第一类稳定系数。结果表明钢管与混凝土的脱空降低了钢管混凝土拱桥的稳定承载能力;不同的荷载工况,钢管与混凝土的脱空对钢管混凝土拱桥的稳定承载力影响程度不同。由于钢管与混凝土的脱空对钢管混凝土拱桥的稳定性产生不利影响,脱空问题应当引起重视,在实际工程中尽量应当采取相应的措施减少或者避免脱空。
吴帅峰[4]2007年在《大跨度钢管混凝土拱桥的稳定性分析》文中研究说明钢管混凝土X型肋拱桥是一种利用拱肋侧倾来提高其横向整体稳定性的桥型，在宽跨比比较小的钢管混凝土拱桥设计中应用较多。浙江省舟山市松岙大桥是一座中承式钢管混凝土无铰拱桥，跨径260m，桥宽仅为10m，拱肋为空间桁架型式，所以采用了X型拱肋以提高其横向稳定性。本文应用大型有限元通用软件Ansys9.0，采用线弹性和弹塑性方法对该桥拱肋的空间有限元模型进行稳定性分析，得出仅考虑几何非线性时的稳定性分析结果与线弹性稳定性分析结果基本接近，而基于几何和材料双重非线性下的稳定系数要比线弹性和几何非线性下的分析结果小得多。同时，我们引入不同的核心混凝土应力-应变本构关系，得出钢管对核心混凝土的套箍作用对桥梁的整体稳定性有很大的提高，从而很好的体现了钢管混凝土结构这种新型组合材料的优越性能。此外，本文还通过建立不同的整体桥梁有限元模型，就拱肋的侧倾角、横撑的刚度及布置形式、拱肋的自身刚度、拱脚的支撑条件、横梁与纵梁的联结型式等因素对该桥整体稳定性的影响进行了探讨和研究。文中给出了各因素变化情况下的稳定安全系数，指出了对钢管混凝土提篮拱稳定性有显着影响的因素及其合理变化范围，并对松岙大桥提高稳定性措施的经济合理性进行了分析。
刘俊强[5]2004年在《大跨度钢管混凝土拱桥施工方法的研究》文中研究指明本文主要对大跨径钢管混凝土拱桥的千斤顶斜拉扣挂施工和混凝土灌注施工方法进行了研究。以正在施工中的世界最大跨径的钢管混凝土拱桥——巫山长江大桥(主孔460m)的为科研背景,对大跨径钢管混凝土拱桥的施工方法进行了理论和计算方法的研究。1.总结了现有的钢管混凝土拱桥计算方法和理论,阐述了钢管混凝土构件的受力机理。2.用计算机仿真模拟拱肋在吊装过程,把动态调索法和预抬高量控制法进行了对比研究。并在此基础上提出了扣索动态调索法和预抬高量控制法联合应用。用优化计算理论计算拱桥拱肋的吊装过程,简化了计算过程,让拱肋处在更合理的受力状态;有效的解决了千斤顶斜拉扣挂体系调索次数与方法限制的矛盾。同时对吊装过程进行了稳定性分析。3.本文还对空钢管灌注混凝土过程进行了分析。通过对比不同的灌注顺序,分析了对结构的变形、内力和稳定性的影响。
肖志辉[6]2007年在《大跨度钢管混凝土拱桥成拱过程施工控制技术的研究及应用》文中研究表明大跨度钢管混凝土拱桥是一种自架设体系结构,结构的刚度是分阶段逐渐组合而成的,整个施工过程复杂,施工工期长。因此对桥梁施工过程的精确控制是实现设计成桥目标的关键。本文以益阳茅草街大桥为背景,介绍了大跨度钢管混凝土拱桥成拱过程施工控制技术的研究与应用,同时对钢管混凝土拱桥施工控制中的结构分析方法、施工监测技术、误差特性分析与参数识别方法等问题展开研究。在拱肋吊装阶段,提出了以制作线形作为悬臂拼装过程中各工况目标线形的思想,并以此为原则提出了基于索力增量确定调索方案的方法,采用该方法在保证施工控制精度的前提下能最大限度减少调索次数。将这种方法应用在茅草街大桥的索力确定上取得了较好的效果。吊装完毕后,由于合龙时空钢管的温度高于设计基准温度,采用顶下弦杆与压重相结合的内力调整方案修正合龙时的温度。在空钢管合龙以后,对混凝土灌注过程可能出现的情况进行了模拟分析,并结合混凝土灌注阶段的施工控制成果对理论分析成果进行了验证。在混凝土灌注完毕以后,对成桥状态的施工控制成果进行了总结。为了减小钢管混凝土拱桥施工过程中的施工控制误差,本文对影响钢管混凝土拱桥施工控制精度的因素进行了误差分析,以最小二乘法的原理为基础,推导了根据节点位移测量值进行参数误差识别的基本方程,并将其应用到茅草街大桥施工控制的参数估计中。
程晓东[7]2004年在《大跨度钢管混凝土拱桥的叁维非线性层合元分析研究》文中认为钢管混凝土以其诸多优点而在高层建筑和大跨度拱桥中得到广泛应用，国内外很多学者对钢管混凝土构件的极限承载力以及长期载荷作用下核心混凝土的徐变特性进行了大量的试验研究和理论探索。本文在总结过去有关研究成果的基础上，针对目前对钢管混凝土结构受力特性研究中所存在的主要问题，提出了叁维非线性虚拟层合单元法，并对钢管混凝土构件的极限承载力和徐变规律分别进行了深入研究。 在对钢管混凝土构件极限承载力的分析计算中，本文提出了核心混凝土的叁维非线性应力—应变全量和增量本构关系模型，采用完全的拉格朗日表述来考虑与变形历史有关的大变形问题，并对长细比、含钢率和偏心率在较大范围内变化的方、圆钢管混凝土构件的非线性屈曲承载力分别进行了试验和理论对比分析研究，结果表明二者符合较好。 在对钢管混凝土构件长期荷载效应的分析中，本文基于叁维粘弹性理论，采用叁参数粘弹性模型，提出了核心混凝土徐变的叁维有限元分析理论，在总结过去大量关于混凝土徐变试验实测结果的基础上拟合了模型中的叁个参数，并成功将其应用于钢管混凝土徐变的叁维分析计算中，得到徐变与持荷时间的关系，以典型截面形式的圆钢管混凝土轴压、偏压构件为例，对轴压比、长细比、含钢率、偏心率以及核心混凝土等级分别进行了大量的参数分析和实验对比研究，结果表明二者符合较好。 最后，将本文所提出的叁维非线性分析方法及其主要研究成果直接应用于198m跨劲型骨架式钢管混凝土拱桥“淳安威坪大桥”的分析计算中，对该桥在最不利恒载和活载组合下的一般特征值失稳系数和非线性屈曲系数进行了对比研究，并对一期恒载长期作用下该桥的徐变变形、附加应力以及截面应力、应变重分布规律分别进行了深入研究。 本文所得出的主要结论和有关研究成果可供钢管混凝土构件以及大跨度钢管混凝土拱桥的承载力设计和长期荷载效应分析参考。
张仁根[8]2008年在《大跨度钢管混凝土拱桥设计研究》文中研究指明钢管混凝土结构问世以后,钢管混凝土拱桥在我国得到迅速的发展,相对而言我国修建钢管混凝土拱桥技术已经达到国际先进水平,我国对钢管混凝土拱桥的理论研究也取得了相当的成果,然而,作为一种应用新材料的桥型,钢管混凝土拱桥的理论研究目前还相对滞后,跟不上其发展的步伐。但目前尚没有完整的设计规范,特别是大跨径钢管混凝土拱桥还有很多问题值得研究探讨。本文以千岛湖1号桥(目前更名为金竹牌大桥)为工程背景,对其中的一些设计问题进行研究探讨,主要包括以下几点内容:1、千岛湖1号桥主桥采用净跨252m的上承式钢管混凝土拱桥,在上承式钢管混凝土拱桥中跨径位列国内第叁,高速公路同类桥梁第二。在高等级公路飞速发展的今天,大跨径桥梁将不断涌现,本文将探讨钢管混凝土拱桥应用的可能性及发展前景。2、对于钢管混凝土拱桥,钢管混凝土拱肋是最主要的受力构件。在设计过程中,寻找最合理的拱肋断面、拱轴系数、拱圈壁厚是设计的关键。本文将结合千岛湖1号桥的工程背景,探索各种设计参数情况下的拱肋应力情况,从而为同类型桥梁的设计通过参考。3、稳定问题是钢管混凝土拱桥计算中的重要稳定,由于钢管混凝土拱桥拱肋的截面惯矩、面积一般比同跨径的钢筋混凝土拱桥小,稳定往往控制设计。钢管混凝土拱桥的施工工况较多,各工况的稳定系数均不一样。本文将寻找特征工况,求解稳定系数,在目前规范并没有明确规定的情况下,探讨合适的稳定系数。4、到目前为止,我国还没有关于钢管混凝土拱桥的相关设计技术规范,但钢管混凝土的应用已经相当普遍。本文将结合本工程实例,探讨合适的计算方法、设计参数及部分取值,为同类型桥梁设计通过参考。
刘振宇[9]2006年在《大跨度梁拱组合桥梁结构优化分析》文中认为宜昌长江铁路大桥为连续刚构柔性拱组合结构,本文以宜昌长江铁路大桥作为工程背景,对此种梁拱组合结构的受力情况进行分析,以获得一些结论指导今后此类桥梁的设计和施工。本文应用有限元理论建立了宜昌长江铁路大桥的计算模型,分析了拱肋施工阶段的全桥内力变化情况,并对钢管混凝土不同理论模型及计算结果进行对比,通过改变桥梁的设计参数(矢跨比、刚度比),比较其对梁拱组合结构内力分布的影响,最后进行了桥梁的动力特性分析和时程分析。通过以上的计算分析发现:在拱肋的施工过程中,钢管拼装和吊杆张拉对结构内力影响较大;钢管混凝土的叁种理论对模型的计算结果影响不明显,只在局部有些差别,需要在实际工程中灵活运用;在桥梁的设计参数中,矢跨比和刚度比对柔性拱内力的影响最为显着;在进行地震反应分析中的反应谱分析时,地震反应引起的各控制截面正应力比活载引起的正应力小得多,时程分析中地震反应引起的内力变化较大。在连续刚构柔性拱组合结构设计中,要仔细考虑各种理论和各种参数的选取,同时要对施工过程进行详细的模拟,以使桥梁的设计达到最优。本文对这种结构的分析只是一小部分,还有很多问题,比如混凝土的收缩、徐变等,还有待进一步地深入研究。
冷捷[10]2008年在《荷载对大跨度钢管混凝土拱桥极限承载力的影响》文中研究说明随着钢管混凝土拱桥跨径的增大,稳定问题愈来愈突出,成为拱桥设计的重要控制因素之一。因此,大跨度钢管混凝土拱桥稳定性及极限承载力的研究具有重要的理论意义和工程价值。本文首先总结了国内外学者在钢管混凝土拱桥稳定及极限承载力分析方面的研究成果,然后系统地阐述了钢管混凝土拱桥稳定及极限承载力的分析理论。以四川巫峡长江大桥为工程背景,采用有限元分析软件ANSYS,通过对成桥运营阶段下的16种荷载工况进行极限承载力分析,所做的主要工作有:1.通过计算分析,探讨拱桥的破坏机理。2.详细讨论了不同工况下稳定安全系数、破坏路径、内力变化规律以及失稳形态等,得出了一些重要结论,对同类桥梁的设计具有一定的参考价值。3.分析了活载比例对钢管混凝土拱桥的极限荷载系数影响,并拟合了两者关系的公式。4.结合现有规范,归纳出了桁式钢管混凝土拱桥面内极限承载力的简化算法,并将其与非线性有限元的结果进行比较。认为简化算法的结果偏于安全,在设计中,可以采用此种方法来评估桁式钢管混凝土拱桥的面内极限承载力。
参考文献：
[1]. 中国桥梁工程学术研究综述·2014[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2014
[2]. 钢管混凝土拱桥设计理论中若干问题研究[D]. 李瑜. 湖南大学. 2010
[3]. 钢管与混凝土结合状态对钢管混凝土拱桥稳定性影响研究[D]. 杨毅. 湖南大学. 2007
[4]. 大跨度钢管混凝土拱桥的稳定性分析[D]. 吴帅峰. 西南交通大学. 2007
[5]. 大跨度钢管混凝土拱桥施工方法的研究[D]. 刘俊强. 重庆交通学院. 2004
[6]. 大跨度钢管混凝土拱桥成拱过程施工控制技术的研究及应用[D]. 肖志辉. 长沙理工大学. 2007
[7]. 大跨度钢管混凝土拱桥的叁维非线性层合元分析研究[D]. 程晓东. 浙江大学. 2004
[8]. 大跨度钢管混凝土拱桥设计研究[D]. 张仁根. 浙江大学. 2008
[9]. 大跨度梁拱组合桥梁结构优化分析[D]. 刘振宇. 华中科技大学. 2006
[10]. 荷载对大跨度钢管混凝土拱桥极限承载力的影响[D]. 冷捷. 苏州科技学院. 2008