大跨径钢管混凝土桁架拱桥稳定性分析

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1、第7卷第1期铁道科学与工程学报VOl_7N0．12010年2月JOURNALOFRAILWAYSCIENCEANDENGINEERlNGFeb．2010大跨径钢管混凝土桁架拱桥稳定性分析王艳。陈淮(郑州大学土木工程学院，河南郑州450001)摘要：对小三峡大桥主桥即中承式钢管混凝土桁架拱桥的空间稳定性进行了分析。采用Midas／civil有限元程序建立该拱桥的空间有限元计算模型，对其进行了空间稳定性计算与分析。计算结果表明：该拱桥拱肋的横向刚度较小，可以通过优化拱肋截面尺寸与改善横撑结构形式达到提高拱肋横向刚度的目的；桥面系面外刚度略小，需要加强预制小T梁与

2、横梁的连接，同时加大边纵梁的截面尺寸并与横梁固结，以提高桥面系的面外刚度，使桥面系形成强大的梁格体系，共同抵抗外荷载的作用。关键词：钢管混凝土桁架拱桥；有限元法；稳定性中图分类号：U448．224文献标志码：A文章编号：1672—7029(2010)01—0007—04StabilityanalysisoflongspanconcretefilledsteeltubulartrussarchbridgeWANGYan，CHENHuai(SchoolofCivilEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，C

3、hina)Abstract：SpacialstabilityanalysisforthemainbridgeofXiaoSan—xiabridge，i．e．，ahalfthoughconcretefilledsteeltubulartrussarchbridgewascarriedout．ThespacialfiniteelementcalculatingmodelofthebridgewasestablishedbyadoptingfiniteelementprogramMidas／civiltocalculateandanalyzethestabilit

4、yofthebridge．Theresultsshowthatthetransversestiffnessofarchribisweak，SOoptimizingthesectionofarchribandthestructuralformoftransversebracingsmayimproveit．Theoutofplanestiffnessofthefloorsystemisalsoweak，thefollowingmeasuresshouldbetaken，suchasstrengtheningtheconnectionsbetweenprefab

5、ricatedTstringersandfloorbeams，increasingthesectionsizeofborderstringersandlinkingthemwiththefloorbeamsrigidly，SOthattheoutofplanestiffnessofthefloorsystemcanbeimprovedandthefloorsystemcanbeapower—fulfloorbeamsandstringerstoresisttheoutsideload．Keywords：concretefilledsteeltubulartr

6、ussarchbridge；finiteelementmethod；stability随着钢管混凝土在桥梁工程中得到推广与应定性能进行研究。用，拱桥趋于轻型美观，同时跨越能力也得到显著小三峡大桥主桥初步设计方案是一座跨径为提高。拱桥是以受压为主的结构体系，其空间稳定260m的中承式钢管混凝土桁架拱桥，该桥净矢跨性一直是桥梁工程师所关心的问题¨j。拱桥的跨比为1／5，主拱轴线为无铰悬链线，拱轴系数为径越大，桥梁的宽跨比越小，加上拱肋的轻型化又1．543。拱肋断面采用(1)950×12mm钢管组成拱导致其刚度进一步减小，使得拱桥的空间稳定性问肋上、下弦杆，截面高

7、为5m，宽为2．25m，水平向题更加突出。南水北调丹江口库区小三峡大桥主由6=12mm缀板横向连接2根主钢管，腹杆采用桥初步设计方案为一座宽跨比为1／17．3的中承式(／)351X10mm钢管作竖向连接，拱肋断面图如图1钢管混凝土桁架拱桥，横向刚度较小，所以，横向稳所示，主拱肋拼装形成后在q~950钢管和缀板内均定性问题较突出，为此，本文作者对该桥的空间稳灌注C60混凝土；两拱肋之间设有9道横撑，桥面收稿日期：2009—03—20基金项目：河南省杰出人才计划项目(084200510003)作者简介：王艳(1980～)，女，河南清丰人，硕士，讲师，从事复杂桥梁

8、结构分析研究8铁道科学与工程学报2010年2月上5道