大跨度桥梁的稳定理论-5

大跨度钢结构拱桥承载能力与施工控制研究发布时间：2022-10-30T05:47:18.669Z 来源：《城镇建设》2022年12期6月作者：陈濡森[导读] 随着我国经济水平的日益提高，工程建设的规模逐渐增大，陈濡森珠海航空城工程建设有限公司摘要:随着我国经济水平的日益提高，工程建设的规模逐渐增大，大跨度钢结构技术是桥梁工程建设中最常使用的施工技术，但该技术在实际应用中依然存在一定的风险。

大跨度钢结构能够满足不同大型建筑的需求，主要有以下几个原因:美观的造型、高强度的跨越能力、良好的景观效应、独特的优势。

因此，为了我国交通运输业的稳定发展，务必投入人力、物力研究和探索大跨度钢结构技术，使其在桥梁工程的建设中发挥更大的作用。

于此，文章探索并研究了大跨度钢结构桥梁施工技术，可为今后桥梁工程建设提供一定的参考借鉴。

关键词:大跨度钢结构;恒载索力;几何非线性;极限承载力一、大跨度钢结构桥梁施工技术案例金岛大桥为珠海航空产业园滨海商务区市政配套工程二期中的一座桥梁，该桥位于金岛路上，跨越主排洪渠，桥梁起点为KC0+132.00，桥梁终点为KC0+232.00。

金岛大桥桥孔布置为1×100m，采用非对称异形拱桥结构形式。

上部结构概述；本桥为跨径100m的非对称异形拱肋拱桥，桥梁位于直线段内，凸型竖曲线半径为R=2700m。

拱肋采用钢箱截面，断面尺寸为2.8×2.8m。

主梁为钢—混凝土组合梁结构。

由箱型纵梁、横梁、小纵梁组成的纵横体系，其上设混凝土桥面板。

吊杆采用环氧涂层钢绞线成品吊杆。

为保证施工监控计算数据的准确性，本项目拟采用成熟的有限元软件进行计算，不同计算人员之间相互复核计算成果。

本监控项目采用的计算软件见表6.1。

其中，利用MIDAS/Civil软件建立空间模型，进行施工过程仿真计算、结构安全验算，局部构件分析采用ANSYS分析软件进行。

1.1大跨度钢结构拱桥施工模拟计算的有关问题1.1.1大跨度钢结构拱桥设计计算的校核与施工控制预测计算施工控制在实施时的第一步工作是要形成控制的目标。

大跨度桥梁的设计要点及优化措施探讨摘要：我国公路交通体系迅速发展，不断完善，为提高经济发挥了非常重要的作用。

而桥梁作为公路体系的重要组成部分，其在我国交通系统中的占比较大，受限于我国复杂的地质环境，各类大跨度桥梁建设规模也在逐年增加。

因此，必须掌握公路桥梁中大跨度桥梁设计重点，结合建设区域实际情况提出更为科学、有效的设计方案，保证公路桥梁中大跨度桥梁总体建设水平。

论文阐述了大跨度公路桥梁的设计要点，提出了改善大跨度公路桥梁设计水平的优化措施。

关键词：大跨度桥梁；设计要点；优化措施引言随着我国社会经济发展速度不断提高，虽然桥梁设计水平有了相应提高，能够进一步缓解大跨度桥梁设计和运行中的问题。

同时我国当前桥梁建设施工数量也在不断增加，所以，想要进一步确保大跨度桥梁建设的健康发展，就需要保证桥梁建设工作具备安全性和稳定性以及持久性的特点。

另外，对于桥梁设计工作人员来说，需要进一步完善桥梁设计的工作，将内部设计结构全面优化和完善，最终保障大跨度桥梁能够安全稳定的运行。

一、大跨度桥梁特点概述随着我国城市基础建设日益完善，桥梁作为城市重要地标及交通纽带，起到关联城市、疏导交通、美化城市的重要作用。

我国南方城市很多都将桥梁作为城市建设的重要代表之一，如长江大桥、杨浦大桥等，这些都属于大跨度桥梁。

大跨度桥梁主要是指桥梁长度、宽度较大，并且在承载能力、稳定性等方面都较为突出，这也导致了大跨度桥梁在设计中的复杂性、系统性。

大跨度桥梁具有结构规模大、结构组织规划困难、承载能力强等特点。

如图1所示，具体表现在以下四个方面：（1）项目结构规模较大。

桥梁主体结构多为大跨度结构形式，从长度、宽度等层面都突显了桥梁主体的大气、宏观。

（2）在结构组织及规划方面也较为复杂：从大跨度桥梁主体结构可以发现，很多桥梁都需要对该桥体过渡节点进行设计，并根据桥梁实际长度、宽度等进行元素融入。

（3）施工难度高。

跨度越大，工程规模越大，施工难度越大，每个细节都要处理到位。

浅谈桥梁结构设计的稳定性作者：黑龙江科技学院工业设计10—2班赵云超摘要：众所周知，抗压强度是评判一座桥梁质量好坏的重要方面，与此同时，稳定性也是一座桥梁不可忽视的重要因素。

在历史上以及现今社会中发生的一些桥梁垮塌事故，很大一部分是由于忽视稳定性而造成的。

桥梁结构设计的稳定性，是研究桥梁力学的一个重要分支。

本文以拱式桥为例，通过力学分析介绍拱式桥拱肋稳定性理论的计算方法。

关键词：桥梁结构稳定性拱式桥拱肋工程力学知识在现代桥梁的设计与建造中发挥着巨大作用，同时随着一些技术实际问题的产生，也推动着工程力学不断向前发展。

桥梁结构的稳定性是涉及其安全与经济的重要因素，它与桥梁的强度问题有着同样重要的意义。

随着经济社会的发展，各式各样的桥梁不断涌现出来。

在此之中，由于在设计时对稳定性考虑不够，产生了一些事故，这使得对于桥梁稳定的研究，具有更广阔的意义。

桥梁的稳定性取决于它所受到的力系以及它自身结构的设计。

挡结构设计合理，桥梁所受载荷分布均匀，整个系统受力保持平衡时，桥梁就具有很强的稳定性。

结构失稳是指在外力的作用下，结构的平衡状态开始丧失稳定性，稍有扰动，则变形迅速增大，最后使结构遭破坏。

桥梁结构的失稳现象可分为下列三类：1，个别构件的失稳；2，部分结构或整个结构的失稳；3，构件的局部失稳。

桥梁结构的稳定问题一般分为两类，第一类叫做平衡分支问题，即到达临界荷载时，除结构原来的平衡状态理论上仍然可能外，出现第二个平衡状态；第二类是结构保持一个平衡状态，随着荷载的增加，在应力比较大的区域出现塑性变形，结构的变形很快增大。

当荷载达到一定数值时，即使不再增加，结构变形也自行迅速增大而使结构破坏，这个荷载值实质上就结构的极限荷载，也称临界荷载。

下面就拱桥结构谈一下桥梁的稳定性。

拱桥是我国公路、铁路上常用的一种桥梁型式。

一般拱桥的拱轴线采用桥梁结构中常见的二次抛物线拱轴形式，拱圈是拱桥的主要承重结构，为曲线形。

拱上建筑，又称拱上结构，是指在桥面系与拱圈之间能够传递压力的构件或填充物。

桥隧工理论知识模考试题与参考答案一、单选题（共82题，每题1分，共82分）1.转子是异步电动机的( ）部分。

A、传动B、旋转C、走行D、排风正确答案：B2.水泥用量多，水灰比大，养生湿度不足，混凝土( ）就大。

A、抗拉力B、收缩C、膨胀D、强度正确答案：B3.下穿铁路桥梁、涵洞的道路应按照( ）标准设置车辆通过限高、限宽标志和限高防护架。

A、站段B、铁路总公司C、铁路局集团公司D、国家正确答案：D4.桥梁上部结构包括（）、桥跨结构、支座。

A、桥台B、基础C、桥面D、墩台正确答案：C5.有砟桥轨下枕底道砟厚度不应小于( ），直线段和曲线内股不应大于45cm。

A、35cmB、30cmC、25cmD、40cm正确答案：A6.桥台基础嵌入不易冲刷磨损的基本岩层少于( ），即为浅基桥台。

A、0.5mB、0.3mC、0.25mD、0.4m正确答案：A7.焊接车间焊工作业面积不应该小于（）。

A、6 m2B、7 m2C、4 m2D、5 m2正确答案：C8.三相异步电动机异步的含义是( ）。

A、三相电磁场异步B、旋转磁场与转子转速异步C、三相电流异步D、三相电压异步正确答案：B9.道德是人们用来( ）别人和自己言行的标准与尺度。

A、评论B、比较C、评价D、判断正确答案：C10.( ）不属于听觉信号。

A、机车、轨道车的鸣笛声B、号角C、信号灯D、响墩发出的音响正确答案：C11.液压传动是依靠( ）来传递动力的。

A、油液的流动B、油液内部的压力C、活塞的运动D、密封容积的变化正确答案：D12.力的分解也可利用（）。

A、平行四边形法则B、直线法则C、多边形法则D、三角形法则正确答案：A13.桥梁支座是连接桥梁上部结构和( ）的重要结构部件。

A、墩台B、桥台C、底板D、下部结构正确答案：D14.维修长度单线隧道为全长，双线及多线隧道为全长的（）。

A、1.5倍B、1.2倍C、1倍D、1.1倍正确答案：B15.以下有关涂料调配的说法，不正确的是（）。

大跨度钢桁拱桥的极限承载力分析盖卫明;任伟新【摘要】钢桁拱桥是以承压为主的结构体系,随着跨径的不断增大,其非线性效应会变得十分突出,因此研究其极限承载力并对其安全性进行准确评估就变得尤为重要.本文以主跨436m的中承式钢桁拱桥新蕉门大桥为例,运用大型有限元软件ANSYS 详细分析了该桥的极限承载力,并探讨了不同荷载分布方式对其极限承载力的影响.结果表明以分支点稳定理论为基础的线弹性分析大大高估了桥梁的安全系数:与几何非线性分析结果相比较,材料非线性对此桥极限承载能力的影响较大:不同的荷载分布方式对此桥的极限承载力影响较小a.【期刊名称】《土木工程与管理学报》【年(卷),期】2008(025)004【总页数】4页(P328-331)【关键词】钢桁拱桥;几何非线性:材料非线性;极限承载力;有限元分析【作者】盖卫明;任伟新【作者单位】中南大学土木建筑学院,湖南,长沙,410075;中南大学土木建筑学院,湖南,长沙,410075【正文语种】中文【中图分类】U441拱桥的稳定问题一直是人们关心的问题之一。

国内外学者对拱桥稳定的研究，经历了从线性到非线性、从平面到空间、从裸拱到全桥的发展过程，早期多集中于采用线性方法对简化桥梁模型的分析，如今随着电子计算机的快速发展，采用非线性有限元法对实际全桥极限承载力进行研究已成为一种趋势[1,2]。

近年来，我国的拱桥建设不断向大跨度方向发展，特别是钢桁拱桥，拟将建成的重庆朝天门大桥主跨达到了552 m。

随着拱桥跨径的不断增大，其非线性稳定问题会变得尤为突出，所以对其极限承载力进行研究将具有重要意义[3,4]。

本文在总结稳定分析方法的基础上，应用ANSYS详细分析了一座钢桁拱桥的极限承载力。

结构的失稳是由于在平衡路径上出现了奇异点，也叫临界点，包括分支点和极值点两种[4~6]。

分支点失稳假定结构失稳时处于弹性小变形范围，结构的内力与外荷载成比例关系，达到临界荷载时，结构的平衡出现了分支，此时结构的平衡方程为：分支点稳定问题为一特征值问题，求解该特征方程组可得结构临界荷载为。

西门大桥倒塌稳定度分析摘要：随着桥梁技术的不断发展，桥梁的跨度也在不断地增大。

然而，由于设计与施工的不合理性，桥梁往往会出现失稳破坏的现象。

本文拟通过对墨尔本西门大桥失稳破坏进行分析，介绍该桥梁的背景、箱梁的构造特点、施工过程存在的问题，并阐述该桥梁失稳破坏的原因以及讨论了各种加劲肋在稳定方面的作用。

关键词：失稳破坏；西门大桥；箱梁；加劲肋；结构分析1桥梁背景西门大桥位于澳大利亚维多利亚州的墨尔本市的雅拉河上，桥墩最大跨度长达336m，总长度2852m，西门桥主桥为5跨连续箱梁单索面斜拉桥，跨径布置为112m+144m+336m+144m+112m,是当时世界上跨度最大的斜拉桥。

西门大桥采用单箱三室截面钢箱梁，外侧两个斜腹板，内侧两个直腹板，直腹板在承受荷载的同时，还起到对钢梁上、下翼缘的竖向支承作用。

同时，相比于混凝土箱梁，钢箱梁具有抗拉强度高，弹性模量高，材料利用效率高，能有效地发挥钢板的承载能力，不存在冗余构件，施工快速，架设方便等优点，因此被广泛运用于大跨径桥梁之中。

但是对于上世纪70年代，钢箱梁是一种新型结构，关于钢板件的承载力理论尚未形成，因此在桥梁上的运用还不够成熟。

2施工方法2.1拼接箱梁墨尔本西门桥在施工时，进度远不及预期的要求，施工速度严重滞后。

1970年6月，同样是由该团队设计的英国米尔斯港桥(Milford Haven Bridge)发生了坍塌事故。

但他们认为米尔斯港桥采用的是悬臂施工，和西门桥并不相同。

西门桥的两个112m的边跨，都是在地面上完成钢梁预制工作，然后将其起吊至桥墩顶部。

为节省工期，减轻吊装重量，施工工程中采用沿梁轴将钢箱梁分割成左右两半，先将西侧半根钢梁采用液压千斤顶顶升到位，然后提升东侧的半根钢梁,并在横向设置滑道，使两个半根钢梁横向移动到位，最后连接为整体。

但是，当西侧钢梁架设到位，东侧钢梁尚未提升之前，就已发现东侧钢梁靠近梁轴一侧的上翼缘发生了压曲现象。

探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略大跨度桥梁作为现代桥梁工程中的重要组成部分，具有跨度大、结构复杂、技术难度高等特点。

其设计要点和优化策略对于保障桥梁的安全和稳定具有重要意义。

本文将探析大跨度桥梁设计的要点和优化策略，旨在为大跨度桥梁的设计提供参考。

一、大跨度桥梁设计的要点1. 结构稳定性大跨度桥梁跨度大，结构复杂，因此结构稳定性是设计的重点之一。

在设计过程中，需要充分考虑桥梁结构受力特点，采取合理的结构形式和构造方式，确保桥梁能够承受各种外部荷载和环境影响而不失稳定性。

2. 材料选择大跨度桥梁通常采用混凝土、钢材等材料进行构造。

在设计过程中，需要根据桥梁的实际工作环境和受力情况，选用合适的材料并进行合理的组合，以确保桥梁具有足够的承载能力和使用寿命。

3. 抗风性能大跨度桥梁容易受到风力的影响，因此抗风性能是设计的重要考虑因素。

在设计过程中，需要通过风洞实验等手段分析桥梁在风载作用下的响应情况，采取相应的措施提高桥梁的抗风性能。

4. 地震防护大跨度桥梁设计还需要考虑地震的影响。

在设计过程中，需要根据桥梁的地理位置和地震烈度等因素，合理确定桥梁的抗震设防要求，并采取相应的结构措施和材料措施，提高桥梁的抗震性能。

5. 施工工艺大跨度桥梁的施工工艺具有一定的复杂性，需要充分考虑桥梁结构的实际情况和施工条件，合理确定施工方法和工序，确保施工的安全性和有效性。

二、大跨度桥梁设计的优化策略1. 结构优化大跨度桥梁的结构优化是设计的关键环节。

通过采用先进的结构优化方法，如有限元分析、参数化设计等，对桥梁结构进行优化设计，使其在保证强度和稳定性的前提下，达到结构轻量化和材料节约的效果。

2. 材料优化大跨度桥梁的材料优化是提高桥梁整体性能的重要手段。

通过选择新型材料、改进现有材料性能、优化材料组合等方式，提高材料的强度、耐久性和抗腐蚀性能，以达到延长桥梁使用寿命和减少维护成本的目的。

3. 抗风性能优化大跨度桥梁的抗风性能优化是确保桥梁安全稳定运行的重要保障。

大跨度悬索桥颤振的三维精细化分析张新军; 赵晨阳【期刊名称】《《振动与冲击》》【年(卷),期】2019(038)014【总页数】8页(P246-253)【关键词】大跨度悬索桥; 颤振稳定性; 静风效应; 风速空间非均匀分布; 主缆气动力【作者】张新军; 赵晨阳【作者单位】浙江工业大学建筑工程学院杭州310023【正文语种】中文【中图分类】U448.25悬索桥结构受力性能好，跨越能力强，是千米级主跨桥梁工程的首要选择。

随着桥梁工程建设由跨越大江大河向近海连岛工程及跨越海峡和海洋等更广阔的水域发展，悬索桥的跨径将进一步增大，潜在需求在2 000～5 000 m内[1]。

悬索桥结构跨度大，刚度小，风作用下的结构稳定性(主要指颤振)已成为控制悬索桥设计和施工的重要因素。

随着悬索桥跨径的进一步增大，以下三个因素对悬索桥颤振稳定性的影响将更加显著：①静风作用下结构大变形导致的结构刚度和施加在结构上以结构变形为函数的风荷载的非线性变化及其三维效应，简称静风效应[2-3]。

②风速空间分布的非一致性。

实测资料表明风速沿着竖直高度和水平方向是变化的，但已有大跨度桥梁颤振分析中通常将桥址区域内的风速考虑为均匀分布。

悬索桥的主缆矢高和桥塔高度都比较大，桥面主梁采用竖曲线布置，依据风的空间分布特性，桥面主梁、主缆和吊杆以及桥塔等构件上风速的差异性将更加明显，形成风速的空间非均匀分布。

③主缆气动力。

随着悬索桥跨径的增大，主缆的直径以及作用在主缆上的气动力随之增大。

这些因素对大跨度悬索桥的颤振稳定性存在着什么样的影响程度和规律，这是其颤振性能研究中迫切需要解决的问题。

迄今为止，国内学者对大跨度悬索桥的颤振性能开展了较多的分析研究，并提出了相应的分析方法，但这些分析方法都未能系统全面地考虑上述三个因素的综合影响[4-11]。

为此，本文已有线性颤振分析方法基础上，进一步考虑静风效应、风速空间分布非均匀性以及主缆气动力作用等因素建立了精细化的大跨度桥梁三维非线性颤振分析方法，并编制了相应的计算分析程序。

大跨度拱桥稳定性综述作者：高鑫崔文涛方孟然来源：《城市建设理论研究》2013年第23期摘要：拱桥以其独特的优势，成为长盛不衰、不断发展的桥梁形式。

但是随着跨径的增大，刚度越来越柔，作为以受压为主的结构，稳定成为制约其发展的关键因素之一。

而稳定问题通常分为两类，第一类稳定问题最后归结为求特征值问题，其计算比较简单;但由于材料非线性、几何非线性和初始缺陷的影响，不太符合实际情况，第二类稳定问题即极限承载力问题更符合实际关键词：钢拱桥；稳定性；极限承载力中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：一引言我国是拱桥的国度，建于公元606年彪炳史册的河北赵州桥极大的显示了中华民族的聪明才智，是世界最早的敞肩拱桥，欧洲知道1200你后才出现此类桥型。

1991年该桥被美国土木工程学会（ASCE）评为世界第12个土木工程里程碑。

此外，还建造了诸如北京永定河上的卢沟桥，颐和园的玉带桥和十七孔桥，等等享誉是阶段精品。

但此后，我国的拱桥在历史的长河中却步履蹒跚，知道建国后才又迅速发展。

拱桥是一种重要的建筑结构类型，在桥梁的发展史上曾经占有重要地位，迄今为止，已有三千多年的历史。

拱桥在竖向荷载作用下，两端支承处除有竖向反力外，还产生水平推力，正是这个水平推力，使拱内产生轴向压力，并大大减小了跨中弯矩，使它的主拱截面材料强度得到充分发挥，跨越能力增大。

钢拱桥由于自重轻、水平推力相对较小，结构表现力丰富；同时，强度相对高，而刚度相对较弱，所以结构形式多样。

上、中、下承式桥、拱梁组合、提篮拱、单片拱、管状拱等，形式多样。

随着社会进步和科学技术的发展，人们对建桥材料性能认识的不断深化以及运用各种结构形式的实践经验的积累及再认识，发展出了各种组合结构体式来克服这些困难。

目前各种大跨径拱桥都采用无推力系杆体系。

无推力系杆拱桥为一种集拱与梁的优点于一身的拱梁组合体系桥，它将拱与梁两种基本结构组合在一起，共同承受荷载，充分发挥了梁受弯、拱受压的结构性能。

桥梁沉降稳定限值-概述说明以及解释1.引言1.1 概述桥梁作为重要的交通基础设施，承担着连接两岸交通的重要作用。

然而，由于自然因素或工程施工等原因，桥梁在使用过程中可能会发生沉降现象。

沉降不仅会对桥梁结构造成影响，还可能危及道路交通的安全。

因此，为了确保桥梁的稳定性和安全性，必须对桥梁的沉降情况进行有效监测和控制。

本文旨在系统地介绍桥梁沉降稳定性分析的相关知识，包括桥梁的设计与建设原理、沉降稳定性分析的方法与措施，以及沉降限值规定与应用等内容。

通过对桥梁沉降问题的深入探讨，希望能够为相关专业人士提供参考，提高桥梁工程的设计水平和施工质量。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应包括对整篇文章的逻辑结构进行说明，指导读者如何系统地理解和阅读文章。

在这篇长文中，文章结构部分可以包括以下内容：文章结构部分的内容应包括对整篇文章的逻辑结构进行说明，指导读者如何系统地理解和阅读文章。

在这篇长文中，文章结构部分可以包括以下内容：1. 引言部分: 简要介绍文章的主题和目的，概述本文将讨论的内容和重要性。

2. 桥梁设计与建设部分: 介绍桥梁设计的基本原理和建设过程，包括桥梁结构的类型和特点。

3. 沉降稳定性分析部分: 分析桥梁沉降的原因，介绍沉降监测方法和处理措施，以确保桥梁的稳定性。

4. 限值规定与应用部分: 讨论沉降限值的标准和评估方法，以及限值在实际应用中的重要性和作用。

5. 结论部分: 总结全文的主要观点和结论，展望未来可能的研究方向和应用前景。

通过以上结构，读者可以清晰地了解文章的主要内容和脉络，有助于他们更好地理解和吸收文章的信息。

1.3 目的本文旨在探讨桥梁在设计、建设和使用过程中沉降稳定性的重要性，并分析沉降限值规定与应用的相关知识。

通过深入研究桥梁设计原理、桥梁建设过程以及沉降稳定性分析方法，旨在为工程师和相关领域的专业人士提供可靠的参考和指导。

具体来说，本文旨在：1.系统总结桥梁设计原理和建设过程，帮助读者了解桥梁的基本结构和功能；2.分析桥梁沉降的原因，探讨沉降监测方法和处理措施，以保证桥梁稳定性和安全性；3.介绍沉降限值标准及其在实际工程中的应用，帮助读者了解沉降限值的重要性；4.探讨沉降限值规定与应用的相关知识，提供读者在实际工程中的参考和指导。