資源描述：
《下承式鋼管砼剛架系桿拱橋設(shè)計淺析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2013年第4期西南公路XINANGONGLU下承式鋼管砼剛架系桿拱橋設(shè)計淺析宋松科劉泉石恒俊(四川省交通運輸廳交通勘察設(shè)計研究院四川成都610017)【摘要】簡要介紹鋼管混凝土拱橋的發(fā)展和基本理論，論述下承式剛架系桿拱橋設(shè)計的關(guān)鍵工序和主要部件的設(shè)計思路，并討論了科學(xué)合理、可操作性強的各主要構(gòu)件的設(shè)計方法?！娟P(guān)鍵詞】鋼管混凝土；剛架系桿拱橋【中圖分類號】U442．5【文獻標識碼】A類似梁橋，但節(jié)點處理和拉桿張拉調(diào)整困難，支座IJ弓I舌構(gòu)造復(fù)雜，施工須采用少數(shù)支架或整片浮運。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)形式豐富多樣，當前隨著我國l系桿拱橋的受力特點經(jīng)濟的快速
2、發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)制造水平的提高，其在我國下承式柔性系桿拱是組合體系橋的一種，由拱得到越來越廣泛的應(yīng)用，以支承形式可以劃分為：上承式、中承式和下承式。系桿拱橋通過在系梁內(nèi)施加肋、系桿和橋面梁組成，拱肋下設(shè)置吊桿，橋面板通過吊桿橫梁將橋面系的荷載傳遞至拱肋，拱肋主預(yù)應(yīng)力，抵消拱肋推力，使橋墩(臺)無需承受推力，可以象連續(xù)梁一般修建橋墩(臺)，完美地解決要承受軸向壓力，拱肋一般是鋼筋砼或鋼管拱，系了平原地區(qū)拱橋出現(xiàn)的問題。特別是在一些地區(qū)由于桿承受由拱肋傳來的水平推力，由于系桿的存在，建筑高度、地形及地質(zhì)條件的限制下，梁橋無法修建因此下承式柔性系桿拱能達
3、到較大的跨徑(當前最的情況，這時下承式系桿拱橋以其無推力或少推力結(jié)大跨徑已達280m)，屬多跨彈性支承梁體系。系桿構(gòu)、跨越能力大、建筑高度小、造價相對低等優(yōu)勢就拱橋作為拱橋家族中的一員，具有拱橋的一般特征，極大的體現(xiàn)了出來。系桿拱除在美觀上勝于普通梁橋又有自身的獨有特點。它是一種集拱與梁的優(yōu)點于一外，造價上也有較大優(yōu)勢。系桿拱主梁建筑高度可通身的橋型，它將拱與梁兩種基本結(jié)構(gòu)形式組合在一過吊桿的問距進行調(diào)整，在滿足通航要求前提下，可起，共同承受荷載。主要受力形式(見圖1)。最大限度降低橋面標高，縮短引橋長度，節(jié)省工程造價。根據(jù)橋面寬度不同，拱肋可
4、布單，雙，三肋甚至四肋。施工主要采用先拱后梁的方法。下承式系桿拱橋根據(jù)上下部結(jié)構(gòu)的聯(lián)接方式，單跨式雙跨式又可分為兩種。一種是上下部間剛接，系桿不參與拱肋拱肋橋面系的受力，為純拉桿，稱之為剛架系桿拱；另一種是上部結(jié)構(gòu)簡支于墩臺上，系桿即縱梁，屬拉彎結(jié)構(gòu)，因而是一種拱梁組合體系。第一種方式由多跨式于拱墩固結(jié)，可象一般固定無鉸拱一樣采用無支架圖1各種跨式的系桿拱示意圖施工，且橫向穩(wěn)定性也較好，但屬于高次超靜定結(jié)2拱軸系數(shù)及矢跨比的選取構(gòu)，活載內(nèi)力和次內(nèi)力對下部結(jié)構(gòu)影響較大，目前采用剛架系桿拱的情況較多。第二種方式結(jié)構(gòu)受力拱軸線是拱圈截面形心的連線，根
5、據(jù)各種荷載明確，為外部靜定、內(nèi)部超靜定的結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)情況而定，主要有圓弧形、橢圓形、拋物線形和懸40宋松科，劉泉，石恒?。合鲁惺戒摴茼艅偧芟禇U拱橋設(shè)計淺析鏈線形?。后因其彈性壓縮、溫度變化、砼收縮、墩臺位移等原下承式柔性系桿拱橋作為拱橋的一種形式，其因都會在拱圈內(nèi)產(chǎn)生附加內(nèi)力，而且矢跨比越小，附拱肋受力也與拱橋同理，其最理想的拱軸線是和荷加應(yīng)力越大，對主拱圈就越不利。因此在設(shè)計時，載的壓力線相重合，這樣使得拱圈僅有軸力而彎矩矢跨比的大小應(yīng)經(jīng)過綜合比較進行合理選擇。對于下為零。但這在實際工程中是不好控制的，除了恒載承式剛架系桿拱橋來說，矢跨比可
6、選為1／4—1／6。之外還有活載、溫度、拱軸的彈性壓縮等的影響存圖2、圖3是某128m跨徑拱橋當矢跨比由1／5．0在，總會在截面上產(chǎn)生彎矩，不存在理想合理拱軸變化至1／6．0的過程中，系桿拱拱肋關(guān)鍵截面軸力和彎線。因此在設(shè)計拱橋時，選擇拱軸線的原則是盡量矩變化隋況、跨中撓度和整體穩(wěn)定系數(shù)的變化情況。在最不利恒載作用下(成橋狀態(tài))，拱圈彎矩接近零(或最小)，至于以后的活載作用，就靠在確定的拱軸線基礎(chǔ)上進行加強設(shè)計?！や摴茼畔鲁惺较禇U拱橋由于橋道系重量通過均j∥／勻分布的吊桿傳遞給拱肋，拱肋承受沿跨徑方向近似均布的荷載，根據(jù)拱橋理論，其拱軸線的選擇
7、應(yīng)該是一條懸鏈線或者拋物線，因此在實際工程中也。L一一一一般采用拋物線或者拱軸系數(shù)較低的懸鏈線。拱圈1／52I／541／561／5．81／6丑靜矢跨比若采用拋物線，則拱的受力均勻但拱腳的恒載負彎5432l0軸力比值隨矢跨比變化圖矩偏大，這在小跨徑的情況下可通過設(shè)計上的一些措施進行解決，但對于大跨拱橋來說負彎矩過大將導(dǎo)致拱腳較難處理；拱圈采用懸鏈線則隨著拱軸系數(shù)m的增大，拱腳負彎矩減小，但拱頂正彎矩增大。且拱肋受力不均。因此對于中小跨徑(1OOm左右)的下承式柔性系桿拱橋一般采用二次拋物線，而大跨的一般采用懸鏈線。拋物線方程為：1／51／521／
8、541／5．61／581／6矢跨比Y=f(1-,／1一髻)圖3彎矩比值隨矢跨比變化圖懸鏈線方程為：表1矢跨比變化情況下跨中撓度和穩(wěn)定系數(shù)變化表Y=士(
