大跨度中承式拱桥结构体系.pdf

《大跨度中承式拱桥结构体系.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2013年7月第7期城市道桥与防洪桥梁结构69大跨度中承式拱桥结构体系冯希训，徐利平，张丛(1．天津市市政工程设计研究院，天津市300051；2．同济大学建筑设计研究院，上海市200092)摘要：将大跨度中承式拱桥的结构体系归结为有推力单拱体系、自平衡连拱体系、自平衡刚构式连拱体系、刚构与下承式拱组合体系、具有梁桥支承体系的连拱结构等5种结构体系，并分析了这5种结构体系的受力、传力规律。结合已建实际工程案例，总结了各体系总体设置参数及构造形式。关键词：大跨度；中承式拱桥；结构体系中图分类号：U448．22文献标识码：B文章编号：100

2、9—7716(2013)07—0069—04受力特点进行对比研究，现将中承式拱桥结构体0引言系分为以下5种。在目前的大跨度桥梁设计中，中承式拱桥是1．1有推力单拱体系优先考虑的桥型之一。它具有优越的力学特点和单拱体系即一孔跨越河流、山谷等障碍的单广泛的适用场合。许多拱桥为避免两岸桥台及基孔拱桥体系，主拱圈是主要承重构件，承受桥上全础的水中施工困难和拱肋防撞问题，起拱线设于部荷载，并通过其拱脚传给墩台与基础。单拱体系常水位或低水位之上，在一定的跨径和矢跨比条拱桥按照主拱的静力特点又可分为三铰拱、两铰件下，拱的矢高远大于起拱线与桥面标高间

3、的距拱和无铰拱，而单跨中承式拱桥多采用有推力的离，就无法采用上承式，而多采用中承式。无铰拱体系。无铰拱属外部三次超静定结构，在自海诺·嗯戈尔将结构体系定义为：“结构内部重及外荷载作用下，拱内弯矩分布均匀，材料用量荷载的传递方式以及为保持结构内部平衡而形成省。但是，由于其超静定次数高，温度变化、材料收的内力状态”。针对中承式拱桥，一般而言其传力缩徐变、结构变形、墩台位移均会在拱内产生较大方式为：桥面荷载直接作用在桥面上，对于以拱为附加力，所以无铰拱一般建造在地基良好的条件主要承重构件的结构体系，桥道系把作用力通过下。但是，附加内力的影响

4、会随着跨径增大而相对吊杆和立柱传递到主拱肋上，主拱肋又把这些作减小，故无铰拱仍是大跨度桥梁采用较多的一种用力传递到拱座和地基，形成传力主从结构；对于构造形式，特别适用于能一跨跨越河流、山谷的西以梁为主或拱梁共同承重的结构体系，还有一部部山区地带，如图1所示。广西邕宁邕江大桥、四川分桥面荷载由系梁来承受。但是，随拱、梁间结合宜宾南门金沙江大桥、重庆巫山巫峡长江大桥即采方式不同，最终又表现出不同的受力状态。用该种体系。其总体设计参数、构造形式见表1。目前文献关于中承式拱桥受力特性的研究，1．2自平衡连拱体系主要集中在某座具体拱桥或者拱肋、

5、横撑、吊杆、“连拱”即连续的多孔拱桥，当支承在有限刚主梁等某个具体构件上，缺乏对中承式拱桥结构度桥墩上时，某一孔受到活载作用，其拱脚连同桥体系的系统分类和研究。本文将大跨度中承式拱墩墩顶将一同发生位移和转角，引发连拱效应；桥的结构体系分为5种，即有推力单拱体系、自平“自平衡”即在两边拱端部张拉系杆，以平衡恒载衡连拱体系、自平衡刚构式连拱体系、刚构与下承作用下中墩基础的水平推力，因此中墩基础只承式拱组合体系、具有梁桥支承体系的连拱结构，旨受温度荷载、活载等产生的水平推力，能适应软土在分析这5种结构体系的受力、传力规律，并结合地基地质条件

6、。已建实际工程案例，总结各体系总体设计参数及采用自平衡连拱体系的较大跨度中承式拱桥构造形式，供类似设计参考。多配合无主梁的“横梁+桥面板”桥道系形式，通常将较大跨一孔的矢跨比做大以减小大跨的水平1大跨度中承式拱桥结构体系推力，并通过边拱来平衡主拱产生的水平推力，亦通过对已建大跨度中承式拱桥的构造形式、常在两边跨端部横梁之间设置柔性系杆来平衡恒载作用下连拱剩余的水平推力(见图2)。广州、r髻收稿日期：2013—02—05作者简介：冯希训(1984一)，男，山东德州人，硕士，工程师，从沙大桥、武汉市江汉五桥、南昌生米大桥即采用自事桥梁设计

7、工作。平衡连拱体系，其总体设计参数、构造形式见表2。70桥梁结构城市道桥与防洪2013年7月第7期表2已建自平衡连拱体系大跨度中承式拱桥设计参数及构造形式图1单跨无铰拱体系表1已建有推力单拱体系大跨度中承式拱桥总体设计参数及构造形式⋯形妻⋯=囊边-⋯拱肋截面蔷凝土拱肋截誊’嚣蕈蓁囊边拱：R箱粱塑边拱：Rc矩形截面嘉箸募0囊呈：嫠⋯拱边界于设拱盆式座橡；边胶跨支端座部喜盖箸军；h嚣嚣鬟3合个的方主式墩连处接固，蓁在结一桥面系形形式式形凝钢土纵Ⅱ耄梁形+桥预面制板混一翟⋯RC茎力面横板粱+髫槽形桥钢横粱和拱肋立桥面板在与拱桥面系与拱柱间设

8、双向活动行车道板支承于横交接处支撑在肋连接方式抗震球形支座(释梁上．漂浮体系肋间横梁上并放弯矩和温度力)设伸缩缝图2自平衡连拱体系1．3自平衡刚构式连拱体系边跨主梁与边拱肋、桥面以下主拱肋、拱上立柱组成刚性三角区，主梁为