300m悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥设计分析

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1、I万方数据摘要采用悬浇法修建钢筋混凝土拱桥因其不受地形限制、拱圈整体性好、外型美观而受到桥梁建设者的亲睐，国外采用此法修建的大跨径钢筋混凝土拱桥不在少数。我国目前采用悬浇法施工工艺修建的拱桥仅有5座，跨度最大者也仅有200m（四川鳡鱼大桥）。随着超静定结构分析理论的发展，计算机仿真技术的提高，高强材料在拱桥修建中的运用，国内悬浇拱桥跨度会进一步加大，拱桥将成为山区大跨径桥梁的有利竞争者。因此，开展大跨度钢筋混凝土拱桥悬浇技术研究对促进我国桥梁事业的发展具有切实的现实意义和应用基础。本文依托国家自然科

2、学基金资助项目基于多目标优化的悬浇施工混凝土拱桥构形与安全控制的理论与方法，在充分研究国内外钢筋混凝土拱桥设计及施工工艺的基础上，针对目前国内斜拉扣挂悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥的不段涌现，对跨径300m的斜拉扣挂悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥进行试设计研究。具体研究工作有：1.针对目前大跨度钢筋混凝土拱桥设计和施工现状，提出了实现300m悬浇拱桥的合理结构参数。在进行参数选择时考虑了悬浇拱桥桥型选择特点，并通过对国内外大量已建大跨径钢筋混凝土拱桥数理统计及计算，初步拟定该桥合理矢跨比为1/6；采用悬链线作为其合

3、理拱轴线，并通过穷举法试算拱轴系数，取m=1.988；主拱截面采用目前常用的单箱双室截面。2.阐述了适合确定悬浇拱桥合理成桥状态的相关理论，在此基础上运用Midas-civil对该设计方案进行一次成拱（桥）和考虑施工过程正装迭代分析，以拱桥截面拉压应力为控制目标，对该桥设计方案进行了承载能力极限状态验算。结果表明：该桥设计参数能够满足结构受力安全的要求，拱桥主拱上下缘截面应力均在规范允许的范围之内。3.对悬浇拱桥施工工艺进行了研究，并结合该设计方案实际情况，提出了符合工程实际的施工步骤。在此基础上，

4、在Midas-civil中利用应力平衡法对拱桥施工过程进行正装分析，分析结果表明：对该300m悬浇拱桥施工过程拟定合理，在施工过程中各工况下拱圈截面上下缘截面应力均在规范允许的范围之内，结构受力安全。关键词：300m悬浇拱桥；拱桥设计；合理成桥状态；施工步骤II万方数据ABSTRACTUsingthecantilevercastmethodtoconstructconcretearchbridgeisfavoritebybridgeconstructersbecauseitisnotlimitedb

5、yterrainandthearchringintegrityandtheshapeiswell-done,whichisusedbymanyforeignbridgeconstructerstobuildthelongspanconcretearchbridgeCurrently,only4bridgesareutilizedthecantilevercastmethodconstructiontechnologyinChina,thelongestspanofwhomisonly182m(Sic

6、huanXinmidibridge).Withtherapiddevelopmentofstaticallyindeterminatestructureanalysistheory,withtheadvancementofcomputersimulationtechnology,andwiththeapplicationofhighstrengthmaterialinarchbridgeconstruction,Chinawillfurtherincreasethecantileverbridge’

7、sspan,andcompetitorswillbefavorableinarchbridgeoflongspan.Therefore,tocarryouttheresearchoflongspanconcretearchbridgewithcantilevercastingtechnologyhaspracticalsignificanceandapplicationtopromotethedevelopmentofbridgeconstructioninChina.Thispaperissupp

8、ortedbytheNationalNaturalScienceFoundationofTheoryandMethodofConfigurationandSafetyofConcreteArchBridgeswithCantileverCastingConstructiononMulti-obiective.Basedonthedesignandconstructiontechnologyofconcretearchbridgeathomeandabroad,invi