我院市政所一行到广西大学土木与建筑学院开展学习交流

 发布时间:2018-12-06   内容来源:南宁市城乡规划设计研究院   访问:0

近年来,随着我国经济和科技的飞速发展,城市化水平不断提高且受实际条件限制,出现了越来越多体系复杂、外形独特的复杂异形结构,我院工程项目中亦不乏此类结构。这些结构一般对美学有特殊要求,通常具有大跨、超高、柔性、平面复杂、空间体型多变等特点,往往给桥梁结构设计人员带来挑战。

为此,2018年12月5日,我院市政所一行到广西大学土木与建筑学院开展桥梁结构技术学习交流,本次学习主要内容为谢肖礼教授的新型桥梁结构理论。谢肖礼现任广西大学土木建筑工程学院教授,博士生导师,计算力学与结构仿真分析研究所副所长,主要研究方向为塑性力学、结构仿真分析、结构非线性分析、大跨度桥梁理论,同时是广西力学学会理事、广西重大科研项目评审专家委员会成员、广西建设厅专家委员会成员、广西南宁市政府采购中心桥梁与道路专业专家组成员。

1、拱桥

拱桥将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力,使拱的弯距大大减小,拱主要承受压力,因此具有很多的优点。然而,传统拱桥(如图1所示)的吊杆(或柱)与拱助、桥面却形成了不稳定的四边形结构。在移动荷载作用下,会产生很大的剪切和弯切变形,随着荷载和跨径的增大,拱桥的稳定性、动力特性、承载力迅速下降。

为此,谢肖礼教授提出了新的拱桥结构形式-V型拱桥,即在传统拱桥成桥后增加V型结构。通过在主梁与每条拱肋间增设若干个V型结构,使V新结构、主拱和主梁形成若干个连续的三角形结构,从而对主梁与拱肋进行有效约束,提高结构的整体刚度。

1.JPG

图1  传统拱桥

2.JPG

图2  50m跨径V型拱桥试验模型(谢肖礼教授讲述V型拱桥的理论创新)

3.JPG

图3  50m跨径V型拱桥试验模型(谢肖礼教授讲述V型拱桥的技术创新)

4.JPG

图4  市政二所所长、院总工杨建光深入浅出分析V型拱桥的结构受力特点

2、钢箱梁桥

钢箱梁广泛适用于平面线形复杂、空间体型多变的桥梁,尤其在大中跨度桥梁及大曲率半径、匝道分岔口的市政桥梁中是最为常见的,能大大减少结构自重,适应复杂的结构受力体系。然而,钢箱梁的横隔板受力很小,材料强度难以发挥,并且从桥梁纵向看,钢箱梁顶板、底板形成了平行四边形结构(如图5所示),因此容易产生剪切变形,从面导致局部翘曲,且疲劳幅值也很大。

为此,谢肖礼教授提出了新的钢箱梁结构形式-钢箱桁桥,即将横隔板顺时针或逆时针旋转45度,使顶板、底板及横隔板形成类似桁架结构,可大幅增强结构抗剪能力、大幅降低结构应力水平,从而增大桥梁跨径及减少工程造价。

5.JPG

图5 传统钢箱梁立面图

3、悬索桥

对于1000米级桥梁来说,悬索桥具有绝对的优势,然而与拱桥类似,其吊杆与主缆、桥面亦形成了不稳定的四边形结构。因此,基频相对较低,柔性特征非常明显,特别是在移动荷载作用下,多塔悬索桥中塔产生巨大的不平衡力对结构非常不利。为此,谢肖礼教授提出了新型结构形式-空间桁架悬索桥(如图6所示),具体做法是在主缆和主梁之间增加若干个倒V结构,使V结构与主缆和主梁形成若干连续的三角形结构。空间桁架悬索桥能大幅度减少塔顶不平衡力及提高整体刚度,同时其它力学性能也有所改善。

6.JPG

图6 空间桁架悬索桥桥型布置图

7.JPG

图7 空间桁架悬索桥有限元模型


通过本次学习谢肖礼教授团队的新型桥梁科研成果,了解了大跨度异形桥梁的发展趋势和前沿技术理论,提高了我院桥梁结构设计人员的设计水平,同时加强了与高校的合作关系,利于高校先进成果和新技术的有效转化及增强我院的科技创新力。

(市政设计二所  吴华)





上一篇:我院成功举办第十届职工田径运动会
下一篇:没有了

版权所有:南宁市城乡规划设计研究院    地址:广西南宁市厢竹大道65号     在线地图

桂ICP备08100959号-1 ba.png桂公网安备 45010202000150号   事业单位标识    第十二届中国(南宁)国际园林博览会

联系我们 手机端 微信公众号