鋼拱的案例
【鋼結(jié)構(gòu)·技術(shù)】拱的力量
暴露在結(jié)構(gòu)外面的拋物線拱跨越鐵軌，既展現(xiàn)了動感的外觀，又有著高效的材料利用效率。
交易大樓共10層，由四個7層高的鋼拱支撐，拱腳落在鐵軌兩旁的混凝土柱子上。柱子之間的凈距達到78m。底部則是一層樓高的桁架，支撐起首層廣場。
玻璃幕墻的外面，鋼拱與柱子直接相連。鋼拱采用以直代曲的方式，直線鋼構(gòu)件拼接點位于鋼柱和鋼拱的交點。鋼梁直接與鋼柱相連，內(nèi)部采用桁架梁，與鋼柱連接的節(jié)點處為實腹梁。力流的傳遞路徑是：樓板—鋼梁—鋼柱—拱—基礎(chǔ)。輕松地創(chuàng)造了內(nèi)部比較自由的無柱辦公空間。
為了保證拱的穩(wěn)定性，SOM采取了兩個措施。首先，在拱的上部區(qū)域，為了讓樓板對拱形成“橫隔板”一樣的約束，在拱平面內(nèi)布置鋼梁，且通過斜撐，將鋼梁與樓板組成一個整體。
▲鋼梁與樓板之間的斜撐
另一個措施，立面上輻射狀斜撐從二層中點撐向拱的兩個三分點，這兩個支撐有效增強了拱在不均勻荷載下的剛度和穩(wěn)定性。
▲有無斜撐時，不均勻荷載下的變形圖
拱柱腳推力很大，為了解決推力，在底部通過拉桿連接兩個拱腳。拱腳一端是固定鉸支座，一端是滑動橡膠支座。
▲拱腳和拉桿節(jié)點
要把承重鋼結(jié)構(gòu)完美地暴露出來，防火是繞不開的問題。如果柱子支撐等豎向構(gòu)件的防火要求是三小時，那么拱需要采用厚型防火涂料，則我們看到的建筑效果將大打折扣。
因此，SOM采用了一種經(jīng)過特殊處理得雙層防火玻璃，通過這種玻璃將外露的結(jié)構(gòu)與火源或熱源隔離開，說服當?shù)叵啦块T在外露的鋼結(jié)構(gòu)上采用膨脹型防火涂裝。
展開 abaqus做用殼單元節(jié)段鋼箱拱時的幾何錯誤問題
部件1.png
路徑1.png
部件3.png
路徑3.png
截面.png
幾何診斷.png
因為拱是鋼箱做的，按照工程給的CAD圖逐個描點繪制路徑，然后采用同一截面掃掠，結(jié)果出現(xiàn)有的掃掠能出現(xiàn)正常部件，有的掃掠出現(xiàn)某些單元丟失的現(xiàn)象，經(jīng)查找?guī)缀卧\斷，發(fā)現(xiàn)可能是兩段的幾何沖突，請問這種問題該如何解決，有快速解決的辦法嗎？
我想過每一段單獨做出來然后合并，但是這樣工作量太大，因為該橋有四個拱，而且合并會導(dǎo)致尺寸和原來不一致，后面的工作也不再準確。
世界最大跨度鐵路拱橋精準合龍，基建狂魔無人可比！
▲2018年12月10日即將合龍的 怒江特大橋
怒江特大橋位于云南省保山市施甸縣與龍陵縣交界處，橋型為上承式鋼桁拱橋，全長1024.2米，橋面寬24.9米，設(shè)計為四線車站橋，可允許4列火車同時停靠。江面到橋面的高度為211米，大橋主跨采用跨度達490米的鋼桁拱梁，一跨飛越怒江天塹，是目前世界上同類型鐵路橋梁的最大跨度。
▲ 怒江特大橋橋型布置
▲2018年12月10日即將合龍的 怒江特大橋
緊挨著怒江特大橋的還有另一座在建的超級工程，這就是全長34.538公里的大瑞鐵路高黎貢山隧道。高黎貢山隧道是目前在建的中國第一鐵路長隧。自2017年12月1日“彩云1號”TBM始發(fā)掘進以來，已多次遭遇節(jié)理裂隙破碎帶施工，成功處理4次因不良地質(zhì)導(dǎo)致的TBM掘進受阻。并創(chuàng)造了單班最高進尺21.57米、日最高進尺32.662米、連續(xù)3天最高進尺89.855米的良好成績。
▲高黎貢山隧道
怒江特大橋一端連接高黎貢山隧道，另一端連接金剛園隧道。 大瑞鐵路從金剛園隧道出來，通過怒江特大橋 跨過怒江，緊接著就鉆進了高黎貢山隧道。也正是這個原因，使得怒江橋橋面距離溝底最終定格在230m，這就決定了一個大跨度橋梁的誕生。
▲建設(shè)中的怒江特大橋
怒江特大橋全橋用鋼量為4.6萬噸，相當于建設(shè)6.5座埃菲爾鐵塔的用鋼量。主跨的922根單體近100噸不同規(guī)格鋼桿件，要像搭積木一樣，使用80萬顆螺栓在距離江面230米的高空懸空拼裝組合，工程技術(shù)難度和風險國內(nèi)罕見。
▲建設(shè)中的 怒江特大橋
▲建設(shè)中的 怒江特大橋
▲建設(shè)中的 怒江特大橋
▲建設(shè)中的 怒江特大橋
主桁拱用鋼量達2.7萬噸，每根鋼桿件都要從下往上吊，每個鋼桿件定位的誤差不超過2毫米，主拱的精度誤差不超過3毫米，這樣才能確保精準合龍。
展開 橋梁歷史上的今天(11月2日)
橋梁宣稱是最長的耐候鋼橋，西行橋獲得了1965年美國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會大跨度橋梁獎。東行橋于1980年11月1日開通，橋長2374m，主跨300m 。漢密爾頓·菲什曾任美國第26任國務(wù)卿、紐約第16任州長。
2. 1967年11月2日，美國弗羅里達州杰克遜維爾的艾賽亞·D·哈特大橋(Isaiah David Hart Bridge)通車。大橋為連續(xù)桁架橋，全長1171.7m，橋?qū)?9.7m，最大跨度331.6m，通航高度42.9m，艾賽亞·D·哈特是美國種植業(yè)主、奴隸主和佛羅里達州杰克遜維爾的創(chuàng)始人。
3. 1969年11月2日，日本長野縣長野大橋開通。長野大橋為橋長500.3m的連續(xù)鋼梁橋，橋?qū)?2m。
4. 1970年11月2日，加拿大皮埃爾·拉波特大橋(Pierre Laporte Bridge)開通。橋梁又稱為新魁北克大橋，大橋為雙塔懸索橋，跨徑組合為186.5+667.5+186.5m，塔高116.05m，設(shè)雙向六車道 。
5. 1971年11月2日，美國華盛頓州亞基馬縣弗雷德·G·雷德蒙大橋(FredG. Redmon Bridge)開通。大橋又稱為塞拉河大橋，大橋為鋼筋砼上承拱橋，橋長407.51m，拱跨167.34m，橋梁建成時是美國最長的混凝土拱橋，橋梁獲得1971年華盛頓骨料和混凝土協(xié)會頒發(fā)的“混凝土應(yīng)用卓越獎”。
6. 2014年11月2日，中國吉林省吉林大橋新橋正式竣工通車。吉林大橋分左右兩幅布置在老橋兩側(cè)，孔跨布置為（21+6x31+2x62+5x31+21m，共五聯(lián)，與老橋橋墩對齊布置。單幅橋?qū)?7.5m，主跨采用鋼箱梁，其他跨采用小箱梁與鋼桁拱組合斷面，主跨外側(cè)布置裝飾鋼桁拱與引橋風格一致，橋墩采用連拱門型墩，與縱橋向橋側(cè)鋼桁拱相呼應(yīng)，提煉老橋雙曲拱元素。
展開 
MIDAS實際算例之板橋斜橋
MIDAS實際算例之板橋斜橋
25+35+25連續(xù)梁板單元分析.rar
鋼拱人行橋計算.rar
預(yù)應(yīng)力彎橋.rar
體育場罩棚覆膜分析
工程實例，寶安體育場的索膜結(jié)構(gòu)
寶安體育場（圖片來源：百度百科）
ABAQUS實現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)設(shè)計
考慮鋼拱的膜結(jié)構(gòu)模型
分析結(jié)果——膜結(jié)構(gòu)
橋梁歷史上的今天(2月12日)
大橋主橋為系桿拱橋，拱跨152.4m，拱高33.528m，拱肋向內(nèi)傾斜15度。橋梁有雙向四車道和一條3m寬的自行車和行人道，引橋為鋼梁橋。
來源：敦樸小兵
梁結(jié)構(gòu)元的滑落與分離(Slide and Separate)模擬
struct link attach x shear-yieldstruct link attach y shear-yieldstruct link attach z normal-yield
同時改變鏈接屬性：
struct link property x stiffness 10e3 cohesion 1 friction 30struct link property y stiffness 10e3 cohesion 1 friction 30struct link property z stiffness 10e3 yield-tens 1
3 實例
這個例子模擬了一個巷道開挖，開挖后使用3個環(huán)狀的梁結(jié)構(gòu)元進行支護，在實踐中，這近似地對應(yīng)于鋼拱結(jié)構(gòu)的支護。默認狀態(tài)下，當加入梁結(jié)構(gòu)元后，梁與圍巖呈剛性鏈接，梁的最大軸力為1.05MPa。如果考慮梁單元的滑動與分離，梁的最大軸力為0.89MPa。這顯示出，當考慮了梁的滑動和分離后，梁內(nèi)的軸力會減小，因此這種考慮更接近于真實情況。
此外，當在初始的剛性狀態(tài)下，梁結(jié)構(gòu)元的鏈接不會出現(xiàn)任何屈服，而當考慮了梁的滑動和分離后，梁顯現(xiàn)出鏈接的屈服。
下面三個命令可以檢查當前鏈接的狀態(tài)。
structure beam list
structure beam list system-local
structure beam list information
展開 橋梁歷史上的今天(11月20日)
大橋為雙跨鋼拱橋，跨徑分別為204m和168m，橋?qū)?4m，橋全長602m。橋梁建成時是瑞典最大的鋼拱橋。瑞典無產(chǎn)階級作家約瑟夫·謝爾格倫(Josef Kjellgren)寫的小說“建橋人(People Around a Bridge)”詳細介紹了參與修建該橋的工人生活。
2. 1981年11月20日，德國蒂蒂湖-新城的古塔赫谷橋(Gutach Valley Bridge)開通。古塔赫谷橋變截面預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁剛構(gòu)橋，橋梁主橋由長617m和134.5m兩聯(lián)橋梁組成，主跨長度101m，橋?qū)?7.85m，水平彎曲半徑600m，橋面至水面高度97m。
3. 2000年11月20日，法國盧瓦爾奧爾良的歐洲大橋(Pont de l‘Europe)開通。橋梁主橋為單拱肋拱橋，橋長470.6m，拱跨為378m，拱跨橋面板跨徑組合為88.2+201.6+88.2m，橋?qū)挒?5.74m，拱肋與豎向平面傾斜22度。橋梁設(shè)計者為西班牙設(shè)計師圣地亞哥·卡拉特拉瓦。
4. 2002年11月20日，中國河南省南河渡黃河大橋建成通車。南河渡黃河大橋原名稱為焦作黃河公路大橋，為50孔50m預(yù)應(yīng)力砼T梁橋，共350片，采用現(xiàn)場預(yù)制。
5. 2009年11月20日，南非約翰內(nèi)斯堡橙色農(nóng)場人行天橋(Orange Farm Pedestrian Bridge)開通。橋梁為沃倫式鋼桁架橋，橋長65m，走道寬2.5m。
6. 2011年11月20日，中國山西大同北都橋竣工通車。北都橋主橋采用140m下承式鋼桁架拱橋，主拱肋由4片桁架組成，下弦矢跨比1/5。
7. 2012年11月20日，中國湖南長沙福元路湘江大橋建成通車。
展開 德國一座鋼拱橋施工圖片
德國一座鋼拱橋施工圖片
功能屬性:
不限
結(jié)構(gòu)體系:
拱式體系 ? 中承式 ? 鋼箱拱
橋梁部位:
不限
材料類型:
組合
Project data
Location: Dresden， Germany , Y/ Q. |6 U: d3 y6 e: o7 z7 L/ | W
arched bridge over the river Elbe
structure: arched bridge with four lanes， plus pedestrian and cycle paths
superstructure in steel composite construction method ' j" S3 l1 O& u+ `) I0 d4 @* Y6 [
overall length: 635 m
standard cross-section width: 28 m + O0 g5 `+ H8 w# x" h) m, h
span of steel arches: 148 m , A8 A: m! d B0 K8 U
construction period: 2007 – 2012
Requirements
complicated bridge geometry 3 A" q+ Y" v! h' W
Customer 6 N* g2 N/ V; ]9 N2 e) m
ARGE Ingenieurbau Waldschlsschenbrcke;# P* L f5 w1 b+ k
Schsische Bau GmbH， Dresden and EUROVIA Beton GmbH， Oebisfelde
展開 橋梁歷史上的今天(8月6日)
白露大橋為鋼桁拱結(jié)構(gòu)，橋長2090m，其中主橋長504m，主跨288m，橋?qū)?3.5m，雙向六車道，橋面離江面高約20m，主拱拱頂與橋面的最大垂直距離達51m。
5. 2012年8月6日，中國廣西柳州市的鷓鴣江大橋正式開通。鷓鴣江大橋為單主纜斜吊桿地錨式A型塔懸索橋，鷓鴣江大橋由主橋、南北引橋組成，主橋長510m，主橋主跨430m，南北引橋長984.82m，主塔為A型三維變截面鋼箱結(jié)構(gòu)，高達105m，主橋?qū)?8m，北岸引道全寬37m，南岸引道全寬54m。
6. 2012年8月6日，中國山東兗州市泗河的興隆大橋正式開通。興隆大橋為提籃系桿拱橋，工程全長1.7公里，主橋長800m，主拱120m，拱高37m，橋面設(shè)計為雙向六車道。
來源：敦樸小兵
展開 
“杭州之門”，將以鋼結(jié)構(gòu)驚艷亮相
整個項目分為雙塔塔樓超高層區(qū)和商業(yè)區(qū)，其中雙塔超高層區(qū)由兩棟310米高的塔樓組成，中間以鋼連橋相連。尤其是主體建筑的雙塔形狀堪稱經(jīng)典，形似展翅的造型，源自杭州城市拼音第一個字母H，寓意城市騰飛、和諧美好。
最近，雙塔造型傳來消息：未來將以鋼結(jié)構(gòu)亮相。由杭蕭鋼構(gòu)負責兩棟塔樓的主體鋼結(jié)構(gòu)工程、兩棟塔樓之間的鋼連橋，以及裙房商業(yè)區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)工程。
據(jù)統(tǒng)計，目前世界上80%的超高層建筑均采用鋼結(jié)構(gòu)，而作為310米超高的 “杭州之門”，必須用“強度高、自重輕、剛度大”的鋼結(jié)構(gòu)來搭建，這是實際所需，也是優(yōu)勢所在。“事實上，高度并不是此項工程最難攻克的，最難的應(yīng)該是雙塔中間的柔性橋。”相關(guān)負責人說，兩棟塔樓之間的底部跨度約60米，中間由約22米的鋼結(jié)構(gòu)拱連橋相接，“別看只有22米，有關(guān)連橋精度定位，是對企業(yè)實力的考驗。”
“杭州之門”又稱“杭州第一高樓”，規(guī)劃總占地面積約為77572平方米，總建筑面積約53萬平方米，其中地上約37萬平方米，地下約16萬平方米，將打造成集企業(yè)總部、綜合商務(wù)、超五星級酒店、精品商場等功能于一體的超高層城市綜合體地標。目前進展順利，計劃于2022年8月亞運會前完成竣工交付。
（來源：錢江晚報 記者：陳偉利）
展開 橋梁歷史上的今天(9月30日)
橋梁為三跨連續(xù)鋼桁梁人行橋，跨徑組合為49.3+82.5+41.79m，橋?qū)?.44m。
2. 1899年9月30日，德國漢堡老哈爾堡大橋(Old Harburg Bridge)建成通車。老哈爾堡大橋桁架拱橋，橋長474m，原來為公路橋，現(xiàn)在改為步行橋。
3. 1916年9月30日，美國紐約地獄門大橋(Hell Gate Bridge)建成通車。橋梁為中承式鋼桁架鐵路拱橋，拱跨298m，拱高93m，橋?qū)?0.5m。
4. 1930年9月30日，美國賓夕法尼亞州退伍軍人紀念大橋(Veteran‘s Memorial Bridge)建成通車。橋梁為鋼筋砼上承式拱橋，橋梁布置為28x56.43m，橋?qū)?5m。
5. 1965年9月30日，印度尼西亞巨港的安培拉大橋(Ampera Bridge)建成通車。橋長224m，主跨61m，主跨為垂直升降橋。
6. 1968年9月30日，中國江蘇南京市五萬多軍民舉行了南京長江大橋通車典禮。10月1日凌晨3時，從福州開往北京的46次快車成為鐵路橋上通過的第一列客車。1968年12月29日，公路橋竣工通車，南京長江大橋全線貫通。南京長江大橋是長江上第一座由中國自行設(shè)計和建造的雙層式鐵路、公路兩用橋。大橋上層為公路橋，長4589米，車行道寬15米，可容4輛大型汽車并行，兩側(cè)各有2米多寬的人行道；下層為雙軌復(fù)線鐵路橋?qū)?4米、全長6772米。大橋由正橋和引橋兩部分組成，正橋9墩10跨，浦口岸第1孔為跨徑128m的簡支鋼桁梁，其余9孔為三聯(lián)等跨160m的連續(xù)鋼桁梁。主桁為平弦菱形桁，節(jié)間8m，桁高16m。
7. 1970年9月30日，中國山西太原勝利橋建成通車。太原勝利橋為15孔預(yù)制混凝土裝配式雙曲拱橋，單孔凈跨30m，全長486.17m，橋面總寬16.71m。
展開 橋梁歷史上的今天(10月29日)
菜園壩長江大橋主橋為88+102+420+102+88m的中承式鋼箱系桿拱橋，采用剛構(gòu)與提籃式鋼箱系桿拱、鋼桁梁的組合結(jié)構(gòu)半漂浮體系。橋梁為公軌兩用橋梁，上層為六車道公路交通，兩側(cè)各設(shè)有2.5m寬人行道，公路設(shè)計車速為60km/h，橋面凈寬30.5m，下層為輕軌線，設(shè)計車速為75km/h。主拱圈采用封閉式鋼箱，寬2.4m，高4m，標準節(jié)段水平投影長16m，拱軸線采用二次拋物線，矢跨比為1/5.67，主拱肋傾角為10.67度，全橋設(shè)6道鋼箱橫撐；Y形剛構(gòu)采用變截面空心薄壁預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)；主梁采用正交異性橋面板鋼桁梁，標準節(jié)段長16m，寬39.8m，高11.2m，重230t。大橋榮獲第九屆中國土木工程學(xué)會詹天佑獎。在拱橋拱跨跨排名中排世界第14，中國第11。
4. 2008年10月29日，重慶三江寨溪大橋建成通車。大橋原名三江絲廠大橋，大橋全長104.75米，橋面寬度為凈7米+2米寬的人行道，橋梁上部采用25+35+25米三孔應(yīng)力鋼筋混凝結(jié)構(gòu)，橋臺采用重力式U型橋臺+明挖擴大基礎(chǔ)，橋墩采用樁柱式結(jié)構(gòu)。
5. 2009年10月29日，中國浙江寧波灣頭 大橋建成通車。灣頭大橋主橋為三跨連續(xù)下承式鋼桁架拱橋，跨徑組合為48+180+48m，拱肋矢跨比為1/5。
6. 2009年10月29日，韓國釜山乙淑島大橋舉行了開通儀式。乙淑島大橋橋長3605m，橋?qū)?9.5m，上部結(jié)構(gòu)為鋼梁橋，最大跨度125m。
7. 2011年10月29日，中國江蘇蘇州東太湖大橋建成通車。東太湖大橋主橋采用三跨大懸臂預(yù)應(yīng)力砼變截面連續(xù)箱梁，全長250m，跨徑布置為70+110+70m，單幅橋梁采用單箱三室截面，箱梁底板呈拋物線變化，設(shè)雙向六車道。
展開 橋梁歷史上的今天(10月15日)
橋梁總長2116m，由70個鋼筋砼拱肋支承的拱跨組成，橋梁中間有一跨下承式鋼拱橋。
2. 1947年10月15日，比利時哈勒的馬海德行人橋(Malheide Footbridge)開通。橋梁為單跨鋼筋砼預(yù)應(yīng)力雙T梁橋，跨度44.5m，橋?qū)?.3m。
3. 1957年10月15日，中國湖北武漢長江大橋建成通車。武漢長江大橋為公路鐵路兩用橋，上層為公路，寬22.5m，雙向四車道，兩側(cè)有人行道；下層為復(fù)線鐵路，寬14.5米，兩列火車可同時對開。橋身為三聯(lián)鋼桁架三孔連續(xù)梁，每聯(lián)3孔，共8墩9孔，每孔跨度為128米。2013年5月3日，武漢長江大橋成為第七批全國重點文物保護單位。2016年9月，入選“首批中國20世紀建筑遺產(chǎn)”名錄。
4. 2001年10月15日，波蘭第三千年約翰保羅二世大橋(Third Millennium John Paul II Bridge)竣工。大橋為單塔雙索面斜拉橋，主跨230m，橋長380m，橋?qū)?0.3m，塔高99.89m，主梁采用鋼-混凝土組合梁。橋梁在2001年1月9日正式開通。
5. 2009年10月15日，中國山東威海長會口大橋竣工通車。長會口大橋主橋為雙塔雙索面斜拉橋，主橋跨徑組合為117+230+117m，主塔采用H形橋塔，塔高106.4米，設(shè)計雙向四車道。
6. 2010年10月15日，中國遼寧錦州云飛大橋竣工通車。云飛大橋主橋為雙索面雙套拱獨塔斜拉橋，跨徑布置為108+92m，采用連續(xù)梁-斜拉橋協(xié)作體系，塔梁分離。主梁采用雙邊鋼箱主梁結(jié)構(gòu)，橋塔采用雙鋼箱套拱結(jié)構(gòu)，外拱塔高65.5m，傾角8度，內(nèi)拱塔高54.2m，傾角15度。
7. 2010年10月15日，法國曼恩盧瓦爾省的匯合橋(Pont Confluences)開通。
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