简支下承式钢管混凝土系杆拱桥稳定性能的参数研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com16江苏建筑2014年第6期(总第166期)简支下承式钢管混凝土系杆拱桥稳定陛能的参数研究吴佳祯．孙鹏程(江苏省交通规划设计院股份有限公司。江苏南京210005)[摘要]文章结合苏南运河无锡段三级航道整治工程洛社大桥的稳定性研究，利用有限元程序分析了简支大跨度钢管混凝土系杆拱桥的稳定性能，研究了不同参数对系杆拱桥稳定的影响，并得出了一些对类似工程设计有益的结论。[关键词】系杆拱桥；稳定；有限元；钢管混凝土；弹性屈曲；影响参数[中图分类号]U448．225[文献标识码]A【文章~-]1005—627

2、0(2014)06—0016—04TheParameterResearchofSimple-supportedCFSTTied-ArchBridgeWUJia-zhenSUNPeng-cheng(JiangsuProvincialCommunicationPlanningandDesignInstituteCo．，Ltd，NanjingJiangsu210005China)Abstract：StudyonstabilityoftheLuosheBridgerenovationprojectoftheSouthJiangsucanal

3、inWuxiinthispapershowsthestabilityofsimple-supportedCFSTTied-ArchBridgewhichisanalyzedbyusingfiniteelementprogram，theinfluencesofvariousparametersonthestabilityoftiedarchbridgeshasbeenstudied．Finally，usefulconclusionstothedesignofthiskindofbridgesareobtained．Keywords：t

4、ied-archbridges；stability；finiteelement；concrete-filledsteeltube；elasticbuckling；influenceparameter0引言跨径109．2m．全桥宽22．8m[31。近几十年来．随着科技的长足进步．钢管混凝土拱桥得主桥上部结构拱肋采用哑铃型钢管混凝土．钢管和双以飞速发展．它具有内填混凝土增强钢管壁稳定性和外套肢钢腹板内填充C50微膨混凝土．拱肋矢跨比为1，4．55．拱钢管对混凝土有效套箍的性能．使其具备更高抗压和抗变轴线为二次抛物线为保证横向稳定．全桥拱

5、肋间设6道K形能力．是大跨径拱桥设计中比较理想的建筑材料。但由于型空钢管风撑。系杆为带悬臂的箱型截面全预应力构件．内钢管拱肋截面尺寸较小而导致的桥梁刚度降低．使得钢管设劲性骨架以适应系杆混凝土无支架吊模浇筑施工全桥混凝土拱桥较传统的石拱桥和钢筋混凝土拱桥．其弹性和每片拱肋设间距5-35m的~299x12mm外套无缝钢管的非弹性稳定问题更为突出且普遍存在吊杆19根为平衡拱肋和系杆混凝土浇筑阶段产生的巨大1拱稳定的有关理论水平推力，全桥设置8根临时系杆拉索。行车道布置在系杆作为压弯构件．拱的稳定问题对极限承载力有较大影内侧．两侧人行道挑

6、在系杆外侧。主桥下部结构过渡墩为双响从拱失稳时的空间形态可分为面内和面外失稳从失稳柱式桥墩，墩身顶部设系粱，横桥向两承台间设连系梁。主性质可分为第一类失稳问题和第二类失稳问题lll由于在具桥过渡墩桩基础采用中1．6m钻孔灌注桩。全桥的桥型布置体工程中．拱的拼装必将偏离预定状态．加之拱材料的初始如图1所示缺陷以及外荷载施加点的误差等．拱从加荷载起就处于对3影响参数分析称弯曲变形平衡，使得第一类稳定问题并不存在但在结构3．1模型建立计算时较难准确考虑拱的安装误差及材料缺陷等．使得难洛社大桥的稳定分析采用空间整体有限元分析软件以采用第二类

7、稳定问题进行计算．因此在实际工程中多采Midas，Civil2010进行．拱肋截面分别按照混凝土和钢管的用第一类问题进行计算，而采用提高稳定系数的方法考虑实际截面输入并在施工阶段进行截面联合．采用空间梁单拱的安装误差及材料缺陷等带来的误差[21元：系梁、横梁、风撑按实际截面输入，采用空间梁单元；桥2工程背景苏南运河无锡段三级航道整治工程洛社大桥主桥位于【收稿日~]2014．06-17无锡惠山区洛社镇镇区．跨域京杭大运河．主桥为刚性系杆[作者简介】吴佳祯，~(1982一)，江苏省交通规划设计院股份有限公刚性拱的哑铃型拱肋简支下承式钢管

8、混凝土系杆拱．计算司工程师，主要从事结构设计工作。学兔兔www.xuetutu.com江苏建筑2014年第6期(总第166期)系粱刚度图1全桥桥型布置图图4系梁刚度对拱桥面外弹性稳定的影响面系行车道板由于搁置于花篮型中横梁和L型端横梁