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同济大学学报（自然科学版） 2017年第12期45卷 1739-1743,1865页

作者：谢肖礼张一鸣王波广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430000

提出了一种桥梁结构体系——缆拱桥,其结构的主要特征是缆索两端锚固于拱脚或其附近,荷载由拱肋与缆索共同承担.拱既是承重构件,又起到锚碇作用;缆既是承重构件,又起到系杆作用.给出了缆拱桥的具体结构形式,并对其结构强度、刚度、稳定... 详细信息

提出了一种桥梁结构体系——缆拱桥,其结构的主要特征是缆索两端锚固于拱脚或其附近,荷载由拱肋与缆索共同承担.拱既是承重构件,又起到锚碇作用;缆既是承重构件,又起到系杆作用.给出了缆拱桥的具体结构形式,并对其结构强度、刚度、稳定特性及动力特性进行有限元分析.结果表明:与相同跨度及截面的系杆拱桥相比,缆拱桥的稳定承载力及强度承载力大幅提高,刚度略有下降.此外,缆拱桥造型美观,更容易做到力与美的统一,且其较高的稳定承载力和强度承载力为拱结构跨度提升提供了新的有效途径.

关键词：缆拱桥拱肋锚碇系杆缆索

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700m级中承式缆拱桥设计

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西南交通大学学报 2019年第6期54卷 1162-1168,1176页

作者：谢肖礼付元杰邓年春广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 浙江联合应用科学研究院浙江杭州310000

随着拱桥跨径的增加,拱肋稳定性问题突出,且巨大的推力需通过系杆或基础平衡,大跨度悬索桥的庞大锚碇耗资巨大.针对这两个问题,结合拱和缆索的受力特点,提出一种新的桥梁结构体系--中承式缆拱桥.首先,在主跨和边跨均加入拱圈;其次,去掉... 详细信息

随着拱桥跨径的增加,拱肋稳定性问题突出,且巨大的推力需通过系杆或基础平衡,大跨度悬索桥的庞大锚碇耗资巨大.针对这两个问题,结合拱和缆索的受力特点,提出一种新的桥梁结构体系--中承式缆拱桥.首先,在主跨和边跨均加入拱圈;其次,去掉悬索桥锚碇,将主缆锚固于边拱拱脚;最后,通过选取适宜的垂跨比、矢跨比及拱轴系数,保证结构在恒载作用下主缆张力、主拱推力、边拱推力在数值上基本相等,从而使结构处于无推力状态并达到改善结构力学性能的目的.给出了新型桥的具体结构形式和受力机理,并以700 m跨径为例对其进行设计研究,对其施工过程提出了设想.有限元计算分析表明:中承式缆拱桥的拱与缆索共同承担桥面荷载,与同条件下的连续拱桥相比,其强度承载力提高约25%,稳定承载力提高约70%,同时恒载作用下结构产生的水平力基本为0,为突破拱桥跨径奠定了坚实的基础.

关键词：中承式缆拱桥拱桥悬索桥组合桥

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缆拱桥力学原理及受力性能研究

缆拱桥力学原理及受力性能研究

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作者：农纪源广西大学

学位级别：硕士

拱结构受力以受压为主,具有很强的刚度,但跨越能力受其稳定性制约。悬索结构以受拉为主,具有很强的跨越能力,但其结构刚度较低,且缆索承重产生的巨大水平力需靠锚碇平衡。为保持拱结构和悬索结构的性能优势,尽量克服两种结构的缺点,提... 详细信息

拱结构受力以受压为主,具有很强的刚度,但跨越能力受其稳定性制约。悬索结构以受拉为主,具有很强的跨越能力,但其结构刚度较低,且缆索承重产生的巨大水平力需靠锚碇平衡。为保持拱结构和悬索结构的性能优势,尽量克服两种结构的缺点,提出一种新型的组合体系桥梁——缆拱桥,有单缆拱桥、连续缆拱桥及超宽缆拱桥三种形式。该结构巧妙的把刚性的拱桥与柔性的悬索桥结合在一起。其主要结构特征是缆的两端均锚固在拱脚上,荷载由拱和缆共同承担。拱既是承重构件,又起到锚碇的作用;缆既是承重构件,又起到系杆作用,拱自重及承担荷载后产生的推力由缆承担荷载后产生的水平张力平衡。从而在较大程度上消除了原来两种结构存在的弊端。本文给出了缆拱桥的结构形式及力学原理,并对缆拱桥的受力性能进行深入研究。通过有限元软件建模对缆拱桥的结构强度、刚度、稳定特性、动力特性及温度响应进行分析,同时对单缆拱桥的结构及施工进行概念设计。研究表明,与相同跨度及截面的传统拱桥相比,缆拱桥稳定承载力及强度承载力大幅提高,刚度略有下降。缆拱桥受力明确,构思巧妙,在适合的地形、地质和水文等条件下估计会有较好的应用价值,是一种有竞争力的新桥型。

关键词：缆拱桥拱圈锚碇系杆缆索矮塔

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单肋三索面缆拱桥力学特性研究

单肋三索面缆拱桥力学特性研究

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作者：陈孝强广西大学

学位级别：硕士

文章提出一种新的缆拱组合结构——单肋三索面缆拱桥,主要由拱肋、主缆、主塔、主梁以及吊杆组成,其主要特点是:只有单片拱肋和一条主缆,横向桥面布置三根吊杆,主缆既可作为承重结构又可作为平衡主拱推力的系杆,在恒载作用下处于完全无... 详细信息

文章提出一种新的缆拱组合结构——单肋三索面缆拱桥,主要由拱肋、主缆、主塔、主梁以及吊杆组成,其主要特点是:只有单片拱肋和一条主缆,横向桥面布置三根吊杆,主缆既可作为承重结构又可作为平衡主拱推力的系杆,在恒载作用下处于完全无推力状态。文章阐述了单肋三索面缆拱桥的结构形式和力学原理,并以跨度为208m的钢管混凝土单肋三索面缆拱桥为例,通过Midas/Civil有限元软件分析其刚度、强度、稳定性和结构基频特性,并与相同跨度的钢管混凝土单肋系杆拱桥对比。此外,还分析了矢跨比和垂跨比变化对单肋三索面缆拱桥静力特性的影响,得出结论,如下:(1)单肋三索面缆拱桥中,主缆既可承重又可平衡主拱推力,在恒载作用下处于完全无推力状态。(2)较柔的主缆承担了部分荷载,所以单肋三索面缆拱桥的刚度与单肋系杆拱桥相比略有降低。(3)在各荷载作用下,主缆均参与了全桥的承重,对拱肋起到了较好的卸载作用,所以单肋三索面缆拱桥的拱肋各截面应力均小于单肋系杆拱桥,其整桥的承载能力也得到了较大大提高。恒载作用下,主缆是主要承重构件;活载作用下,主拱是主要承重构件。(4)在单肋三索面缆拱桥中,主缆承担了大部分恒载,使得整桥的重心下移,所以单肋三索面缆拱桥的稳定性要远远好于单肋系杆拱桥。(5)单肋三索面缆拱桥中主缆的存在有一定的耗能作用,与单肋系杆拱桥相比其动力特性有所改善。(6)矢跨比和垂跨比是单肋三索面缆拱桥中的两个重要结构参数,直接影响到主拱和主缆的荷载分配。在单肋三索面缆拱桥中:矢跨比越小,主缆承担荷载的越多;垂跨比越小,主缆承担荷载越少。

关键词：单肋主缆三索面缆拱桥钢管混凝土拱肋

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千米级缆拱组合桥概念设计研究

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2019年第1期38卷 7-13页

作者：谢肖礼马骉李国平覃霞孙长军喻泽成戴纳新广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 上海市政工程设计研究总院有限公司总工程师办公室上海200002 同济大学桥梁工程系上海200092 柳州欧维姆机械股份有限公司同济OVM研究中心广西柳州545000 南华大学土木工程学院湖南衡阳421001

采用给拱肋卸载及悬索桥不设锚碇的理念,提出一种新的桥梁结构体系——缆拱组合桥,其主要由主拱、主缆、主塔、边拱及主梁组成。通过选取适宜的垂跨比、矢跨比、拱轴线等参数来调整拱和缆分担主跨桥面荷载的比例,让缆承担更多荷载,从而... 详细信息

采用给拱肋卸载及悬索桥不设锚碇的理念,提出一种新的桥梁结构体系——缆拱组合桥,其主要由主拱、主缆、主塔、边拱及主梁组成。通过选取适宜的垂跨比、矢跨比、拱轴线等参数来调整拱和缆分担主跨桥面荷载的比例,让缆承担更多荷载,从而拱肋得到大幅度卸载,既降低了其应力水平,又提高了稳定性,使缆拱桥的跨径可以超越拱桥。以1 008 m跨径为例,对缆拱桥进行概念设计,并通过有限元研究其结构强度、刚度、稳定性等问题。研究表明:缆拱桥不仅保留了悬索桥承载力高、拱桥刚度大的特点,同时还具有一定的美学价值。

关键词：桥梁工程缆拱桥拱肋主缆锚体概念设计

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