武烈河大桥——钢管混凝土拱桥设计.pdf

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1、第4期(总第154期)2011年8月．中国彳菹，柱CHINAMuNICIPALENGINEERINGNo．4(SerialNo．154)Aug．2011DOI：10．3969／j．issn．1004—4655．2011．04．007武烈河大桥——钢管混凝土拱桥设计雪艳y相／t：；田t廿(上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司，上海200092)摘要：承德市武烈河大桥主桥为单跨170m钢管混凝土中承式桁拱桥，桥面总宽28nl。拱肋为钢管混凝土结构，矢跨比f／L=1／4．72，拱轴线采用m=1．3的悬链线，全桥分二榀拱肋，二榀拱肋中一中间距17．2m

2、。有限元分析采用大型桥梁结构分析软件MIDAS。关键词：钢管混凝土中承式桁拱桥；悬链线；拱轴线；设计；施工中图分类号：U448．224文献标识码：A文章编号：1004-4655(2011)04-0014—03承德市规划南环路上的武烈河大桥，桥梁跨径为170ra，桥宽28m。该桥连接半壁山路和东环路，属于城市桥梁，道路等级为城市主干道II级。设计荷载标准：汽车荷载城一A级；人群荷载按cJJ77一1998《城市桥梁设计荷载标准》规定取用；区域抗震设防烈度VI度，地震动峰值加速度为0．059，大桥提高一级按VII度设防；河道等级为非通航河道。武烈河大

3、桥是旅游城市——承德市的重点市政项目，本桥在满足城市交通需求的同时，与周围环境充分融合，为周围的景观注入生机与灵动。大桥拟建场地地形平坦开阔，最大高差仅1．08m。地貌单元属武烈河高漫滩地貌类型。松散覆盖层由武烈河的冲洪积物组成。场地地层主要有第四系(Q4)粉土、粗砂、圆砾、强风化砂砾石、中风化砂砾石、微风化砂砾石组成，地质条件较好，含水层岩性为第②层粗砂和第③层圆砾。透水性及富水性较弱，地下水位埋深2．00一3，10m，勘察时为平水期，地下水位年变化幅度1．00～1．50HI。1桥梁设计1)结构型式。武烈河大桥建设场地地质条件较好，设计选用有

4、推力的拱结构，拱的水平推力直接由墩台或基础承受。桥道系是局部承力与传力结构，不考虑与主拱联合受力，主拱圈(肋)是桥跨结构的主要承重构件。主桥采用有推力的单跨中承式钢管混凝土拱桥。收稿日期：2011—05—09作者简介：雷艳妮(19r78一)，女。陕西成阳人，工程师，从事桥梁设计工作。14中承式拱桥的桥面位于拱肋矢高的中间部位，桥道系一部分用吊杆悬挂在拱肋下面，一部分用立柱支撑在拱肋上。钢管混凝土中承式拱桥选择合适的矢跨比不仅可以使桥道系与拱肋的相对位置合理，造型美观，而且有利于横撑的布置。钢管混凝土作为钢与混凝土组合材料的一种，一方面借助于钢管

5、内填筑混凝土，提高钢管受压时的稳定性，提高钢管抗腐蚀及耐久性；另一方面借助管壁对混凝土的套箍作用，提高混凝土的抗压强度，将钢材和混凝土有机地结合起来。在施工方面，钢管混凝土可利用空心钢管作为劲性骨架及模板，具有吊装质量轻、施工速度快、用钢量省等特点。2)总体布置。武烈河大桥主桥采用单跨中承式钢管混凝土拱桥，跨径170m，横断面布置：2m(人行道)+2．5m(非机动车道)+2m(拱肋带)+15m(机动车道)+2m(拱肋带)+2。5m(非机动车道)+2m(人行道)=28m，设双向1．5％横坡。拱肋采用IT／,=1．3的悬链线，矢高36m，矢跨比f／

6、L=1／4．72。桥梁立面图见图l，横断面布置图见图2。3)拱肋设计。全桥分二榀拱肋，二榀拱肋中一中间距17．2m。地面以上每榀拱肋截面为四肢妒50nlnlX15mm钢管(弦杆)组成的等高度横哑铃形桁式，拱肋高度3．5nrl，宽度1．8nl。每根拱肋上弦杆(下弦杆)之间用缀板横向连成整体，缀板厚10咖。腹杆采用6400mm×12mill钢管。拱肋上、下弦杆及缀板内充填CA0混凝土。4)横撑。桥面以上两拱肋之间共设置7道一字横撑，横撑截面为四肢妒00mm×12mlTl钢管(弦杆)中国’盎z柱雷艳妮：武烈河大桥——钢管混凝土拱桥l歧计2011年第4

7、期{L—堡型塑螋喳墼业坚坠—一}图1桥梁立面圈圉2桥梁横断面布置图组成的等高度横哑铃形桁式，高度3．15111．宽度2．05m。横撑腹杆及上弦杆(下弦杆)之间连杆采用担00mmX10i／1／／1钢管。拱肋与桥面交接处两拱肋之间全桥共设置2道肋间横梁。肋间横梁采用钢箱梁结构。地面以下拱肋采用钢筋混凝土结构，截面为矩形，高度4．0111，宽度2，2m，混凝土CA0。两拱肋之间设置一道强大的横梁，截面为箱形，高度3m，宽度2m，壁厚40cm，混凝土C40。横粱和拱座之间设置2道斜撑，断面为矩形，高度2．0m，宽度15in，混凝土C40。5)桥面系设计

8、。桥面系采用吊杆吊住预制预应力混凝土横梁(混凝土C50)。其上纵置预制钢筋混凝土T形桥面板(混凝土C30)。T形桥面板跨度分6m和9m2种，高度分别为