组合拱式管桥可靠性分析

跨越管桥结构是长输油气管道中非常重要的组成部分，其结构设计是否合理以及安全可靠性的高低将对这类管道整体运行产生直接影响。以圆弧形组合拱式管桥和为研究对象，应征 次二阶矩理论对这种管桥结构进行了可靠性分析和计算，给出了组合拱式管桥可靠性的分析思路，认为铁构件抗力旨材料性能，几何参数和计算模式精度等随机变量，提出了确定目标可行β的方法，并以中心占法对组合拱式管桥结构构件或截面的可靠指标β０进行了分析和     

水平风荷载作用下变截面提篮式无铰拱的内力分析

实践证明,水平风荷载绝对控制拱式管桥的强度。所以,对水平风荷载引起的管桥内力进行正确分析是对结构设计可靠性的重要保证。而现有计算拱管风载内力的公式仅限于等截面范围。本文拟就提篮式圆弧无铰拱的结构模式导出计算变截面桁拱管桥风载内力的公式。     

大跨度悬索式管桥静动态分析

基于某大跨度悬索式管桥设计方案,根据其结构特点,应用ANSYS分析软件建立了三维有限元模型,对模型进行了静力、模态和风振反应的有限元分析。静力计算结果表明,悬索管桥各构件均处于较低的应力状态;通过模态分析获得了悬索管桥结构的前20阶固有频率;风振动态分析结果表明,悬索管桥结构位移响应曲线与各个时刻输入的风荷载数据趋势类同,主索上的应力响应峰值较小,管桥的应力响应峰值明显增大。     

稳定索对悬索管桥的影响

近年来在悬索管桥结构设计中去掉了稳定索,简化工艺虽然未对管桥的正常运行产生影响,但尚缺少理论支持。基于此,以国内某悬索管桥为例,运用ANSYS软件建立了该管桥的4个有限元模型,通过对比4个模型分别在静力、模态、风振及清管工况中的位移、应力响应,研究稳定索对该结构在各个工况下的稳定性及强度的影响。研究表明：稳定索仅对悬索管桥竖向刚度有较小影响,对结构强度基本没有影响,因此,在悬索管桥中不设置稳定索结构是安全的。     

陕京一线黄河悬索管桥的风致响应分析北大核心

为了研究风载荷对悬索管桥的影响,以陕京一线黄河悬索管桥为研究对象,建立了有限元仿真模型和风振模拟模型。采用工程验证的方法,利用管桥的远程动态监测系统,在2.8 m/s的低风速下将仿真模拟的桥跨结构应力变化曲线与实际工程所测曲线进行对比,验证了所建模型及模拟方法的正确性。在此基础上分析了该管桥结构在27 m/s高风速作用下的应力、位移响应情况,结果表明:管桥桥垮的应力远小于其许用应力(240 MPa),交变应力对管桥疲劳寿命的影响可以忽略;管桥桥垮的位移较大,桥垮1/2处的最大位移超过0.5 m;悬索管桥是典型的大位移、小应变的几何非线性结构。     

陕京一线黄河悬索管桥的风致响应分析

为了研究风载荷对悬索管桥的影响,以陕京一线黄河悬索管桥为研究对象,建立了有限元仿真模型和风振模拟模型。采用工程验证的方法,利用管桥的远程动态监测系统,在2.8 m/s的低风速下将仿真模拟的桥跨结构应力变化曲线与实际工程所测曲线进行对比,验证了所建模型及模拟方法的正确性。在此基础上分析了该管桥结构在27 m/s高风速作用下的应力、位移响应情况,结果表明:管桥桥垮的应力远小于其许用应力(240 MPa),交变应力对管桥疲劳寿命的影响可以忽略;管桥桥垮的位移较大,桥垮1/2处的最大位移超过0.5 m;悬索管桥是典型的大位移、小应变的几何非线性结构。     

基于可靠性分析的大跨度跨越管桥寿命预测

根据管桥结构自身的受力特点,采用复合蒙特卡罗抽样法,结合有限元及二次开发工具APDL,对跨越管道的灵敏度和可靠性指标参数进行了分析和计算。以腐蚀速率分析模型为基础,分析了随机参数共同作用下结构的年失效概率。以某现役管桥为例,对其可靠性进行了全面分析。计算结果表明,与结构可靠性指标关系较密切的参数是主索截面积、管道外径和介质油密度。采用不同风险地段允许的失效概率对管桥的使用寿命进行了预测,低风险地段管桥的安全寿命可达39年,高风险地段管桥的安全寿命为26年。     

悬索斜拉索组合式跨越管桥风致振动分析

应用大型有限元分析软件ANSYS,分别建立了大跨度悬索斜拉索组合式管桥建造时成桥状态和服役20年后运行状态的有限元模型。通过对管桥两种状况下的模态分析,获得管桥前二十阶固有频率和模态振型。在模态分析的基础上,进一步对管桥进行风致振动分析。分析结果表明,风力的等级对管桥疲劳载荷幅值的大小影响不大;管桥在服役20年后,管道和拉索的疲劳载荷幅值低于管道和拉索允许的疲劳强度值,不会引起管桥的疲劳失效,但要高于20年前建造时的疲劳载荷幅值水平。     

考虑拱式拱上结构与主拱圈联合作用影响的连拱计算

在多跨连续拱桥的设计中,现有的连拱计算方法都忽略了拱上结构的影响,而是按裸拱连拱进行计算。但对于我国广泛采用的拱式拱上结构的连续拱桥,由一座模型桥试验表明,拱上结构与主拱圈联合作用的影响较为显著,如拱顶截面的活载弯矩可减小15～25%,拱脚截面可减小25～40%。可见在连拱计算中宜考虑拱式拱上结构的影响。本文通过模型桥试验和理论分析相结合的方法,对这种拱式拱上结构多孔连续拱桥的连拱计算,试图提出与实际受力情况基本相符的计算图式,并在此基础上拟出了一个供讨论和试用的实用简化计算图式。     

大跨度悬索式管桥风振响应分析

按照悬索式管桥的实际结构特点，建立了三维有限元模型。应用专业有限元分析程序，对悬索式管桥进行了模态分析，得到了结构的前二十阶固有频率和模态振型，通过对各阶振型的分析，掌握了悬索式管桥的振动形态。在模态分析的基础上，采用几何非线性有限元的分析方法，对悬索式管桥进行了横向风共振分析。分析结果表明，在横向风载荷作用下，管道产生疲劳破坏的可能性很小。     

探索长输管道大型跨越的新形式-索托管桥

介绍了长输管道大型跨越常用的斜拉索管桥和悬索管桥两种结构型式的优缺点，提出了一种新的跨越结构型式－－索托结构。对索托管桥的工作原理、力学模型、受力特点、主要优点以及存在的问题进行了分析。该结构外形酷似斜拉索管桥，受力状态却与悬索管桥有些相似，既具有斜拉索管桥和悬索管桥的优点，又弥补了各自的不足，大大提高了索的效率，节省了材料用量和工程造价，且施工方便。     

组合管拱抗剪刚度的近似计算

组合拱式管桥是一种合理的中型管道跨越型式，分析其结构的稳定，则应首先确定这拱的剪刚度。推导其抗剪刚度时，首先要确定杵梁的剪切位移及抗剪刚度。由于组合 合管拱一般为坦拱，其杵梁的抗剪刚度一般不受拱轴线曲率的影响，按直线杵梁处理。在管道跨越工程中，常用三角形截面组合管拱，由三角形截面杵梁的受力分析图，分析推导出其抗剪刚度。利用相似原理也推出了梯形、菱形截面桁梁的抗剪刚度计算式。所述分析方法可推广到其它     

管道跨越结构的分类及选型

管道跨越结构按其受力情况可分为两大类：一类是管道在跨越结构中为受力构件、称之为跨越管段；一类是管道不作为跨越中的受力构件，只是敷设于桥面，称为管桥。通过对俄、美两国规范规范的研究分析，指了在设计和施工中顺尽量避免管道承受外力引卢的纵向应力。对悬索跨越管段和拉索跨越管     

悬索斜拉索组合式跨越管桥有限元分析

基于国内某悬索斜拉索组合式跨越管桥现状,应用有限元分析技术软件,通过选用合理的有限单元以及对有限元模型输入参数的修正,根据20年前建造时成桥状态和服役20年后管桥状态的变形测量结果,建立了管桥有限元计算模型。通过静力计算,得到管桥在输油状况下的位移和应力,为管桥安全评价提供了依据。     

大跨径管道组合拱式跨越结构的侧倾稳定性及刚度分析(下)

三、拱式跨越结构的侧倾稳定性拱式跨越结构的侧倾稳定性,亦即出拱平面的稳定性,如前所述由于水平风载在拱跨结构中起主要的和控制的作用。因此,这里所讨论的是同时考虑竖向、横向荷载共同     

忠武输气管道桁架梁式跨越设计的改进

通过对忠武输气管道大溪沟跨越桁架梁结构设计方案中的承重弦面、断面形式、截面高度以及钢管壁厚等进行改进,使桁架梁式管桥的受力更加合理,并且结构轻巧实用,施工简单.结合以往工程设计经验和相关理论依据,对桁架梁式管桥的设计提出了采用方钢管连接和组合形式的建议.     

中缅油气管道跨越双管同桥的可行性分析

中缅油气管道工程为油气双管并行敷设,管道通过怒江、澜沧江等V形山间峡谷时,需要采用跨越方式通过。针对中缅油气管道双管并行敷设的特点,对跨越处油气管道双管是否同桥进行了论证。介绍了国内外标准对双管同桥布置的要求,列举了国内外双管跨越实例。从结构设计和运营角度对比分析了双管同桥布置与单管分桥布置方案的安全性、经济性、环保性及风险概率,并提出了中缅管道跨越同桥的设计方案,详细介绍了管桥基础、塔架、索系、应力分析、管材、防腐,以及阀室、避雷和预警监测设计。     

带裂纹源悬索管桥结构参数的非对称模糊优化设计

本文在带裂纹源悬索管桥结构分析和强度分析的基础上,对该类型跨越结构的模糊因素进行了分析,并用模糊综合评判对其进行了评定,建立了悬索管桥的普通非对称模糊优化模型,并用MDCP法进行了求解,文末还用算例作了模糊优化设计和计算。     

谈渠系建筑物——渡槽的修建技术

1常采用的的渡槽基本结构型式1.1型式Ⅰ：渡槽槽身既是输水结构,又是纵向的梁式（或拉杆）承重结构,属于这种型式的有简支式、双悬臂式、连续梁式、下承式桁架拱式。1.2型式Ⅱ：渡槽槽身置于拱式支承结构（包括实腹拱和     

大跨径管道组合拱式跨越结构的侧倾稳定性及刚度分析(上)

输送流体、浆体物品的大跨径管道组合拱式跨越结构的侧倾稳定性,与行车拱式桥梁的稳定问题有着原则的区别。迄今,国内外文献均沿用后者的计算理论。本文对此提出了异议,建议了新的计算方法,导引了相应的实用计算公式。结构实验表明,本文公式的误差在10％以内;而现行的按行车拱桥的计算理论所确定的稳定性安全系数