大跨度混凝土拱桥的应用与研究进展

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1、万方数据4世界桥渠2009年第2期国外大跨度混凝土拱桥的应用与研究进展韦建刚1一。陈宝春2(1．同济大学土木工程学院，上海200092；2．福州大学土木工程学院，福建福州350108)摘要：介绍了近10年(1999年以来)国外8座具有代表性的混凝土拱桥，在此基础上分析了国外大跨度混凝土拱桥的发展趋势与研究进展。关键词：拱桥；混凝土结构；桥例；研究；发展中图分类号：448．22文献标志码：A文章编号：1671—7767(2009)02--0004—05l概述在山区、海岛等地形地质条件合适的桥位处，混凝土拱桥具有很强的竞争力。从国内外的调查来看，跨度在200m以下

2、的混凝土拱桥已有大量的修建，技术已日趋成熟，有着良好的经济性，是目前混凝土拱桥最具竞争能力的跨度范围Ll’2]。跨度≥200m时，其技术难度较大，其竞争力要依具体的工程情况而定。跨度≥300m的混凝土拱桥，目前仅有6座，其技术还处于发展之中。因此，本文将研究的对象集中在跨度不小于200m的混凝土拱桥，并为叙述方便，称之为大跨度混凝土拱桥。对于跨度超过现有最大跨度420m(我国的万州长江大桥)的混凝土拱桥称之为超大跨度混凝土拱桥。图1、图2统计了世界范围内大跨度混凝土拱桥修建的时间与数量情况。从图1可见，1942年，西班牙跨度210m的埃斯拉(Esla)桥建成，

3、混凝土拱桥跨度首次跃上200In大关；此后，1965年修建的澳大利亚悉尼的格莱兹维尔(Gladesville)桥，跨度达305In，为第一座跨度上300m大关的混凝土拱桥。1997年中国万州长江大桥建成，主跨达420In。与埃斯拉桥相比，格莱兹维尔桥在23年后将混凝土拱桥的跨度增大了95m(平均每年4．13m)，万州长江大桥在55年后将跨度增大了210In(平均每年3．82m)。每年的增长速度在4In左右。然而，从1997年万州长江大桥建成以来，这一跨度至今没有新的突破。从建造的年代来看，大跨度混凝土拱桥的修建数量，最多的是近10年(1999---2008年)

4、，随后是前一个10年(1989～1998年)和20世纪60年代。虽然二战以后斜拉桥与现代混凝土梁桥的技术发展很快，挤占了混凝土拱桥的空间，然而大跨度混凝土拱桥的本身技术也得到不断的发展，应用的数量也越来越多。但近10年(1999年以来)我国仅修建了2座大跨度混凝土拱桥，占全世界总数14座的14％。相对于前一个10年(1989～1998年)来说，我国大跨度混凝土拱桥所占的比例越来越小【3]。450400350魁300警2502∞150默刀卅长扛艚竟罗地主克尔克l号桥‘贵州江再河大柝浃大利亚格莱兹雏尔柝：h典秉多桥>葡萄牙阿拉譬迪桥广琴鼍声邕扛大柝·鸯克兰扎波罗热

5、；；}．甫非布劳专朗斯骘．1．．．．’：．’···．·．西班牙埃斯拉磊’·’····；，194019501960197019801990200020lO1945195519651975198519952005成桥年代图1大跨度混凝土拱桥发展时间161412捌10i8螺621939194395919609791983嘎蝴成桥年代图2大跨度混凝土拱桥数量2国外近10年大跨度混凝土拱桥桥例简介2．1德国维尔德格拉桥和基尔河谷高架桥维尔德格拉(WildeGera)桥是德国跨度最大的混凝土拱桥，主跨为252In，为公路桥，跨越维尔德格拉河，2000年建成，如图3所示。主

6、拱由双室箱组成，采用斜拉悬臂法施工。总长552m、宽25．5收穑日期：2009一Ol-04基金项目：福建省科技厅资助项目(JA07014)作者简介：韦建刚(1971一)，男，副研究员，1994年毕业于上海交通大学工民建专业，工学学士，2002年毕业于福州大学结构工程专业。工学硕士，2007年毕业于福州大学结构上程专业，工学博上，2009年同济大学土木工程专业博士后(E—mail：weijg．@fzu．edu．cn)．万方数据国外大跨度混凝土拱桥的应用与研究进展韦建刚，陈宝春5m的桥道系采用钢一混凝土组合结构，由梯形钢箱和厚20～44cm的混凝土桥面板组成。桥道

7、系施工时，钢箱采用顶推法架设。图3德国维尔德格拉桥德国1999年建成的混凝土拱桥——基尔河谷(KyllValley)高架桥见图4，主拱跨度为223m，矢高为56m，由2个分离的实体矩形截面拱肋组成，截面尺寸从拱脚的7mX3．5m减小到拱顶的7m×1．5m。拱上立柱为分离的双立柱，桥道系为高1．5m的预应力混凝土板梁。上部结构宽30m。拱采用有临时支撑加斜拉悬臂进行现浇施工[1．5】。圈4德国基尔河谷高架桥2．2西班牙洛斯蒂洛斯桥西班牙洛斯蒂洛斯(LosTilos)桥位于加那利岛，2004年建成(见图5)。拱的跨度为255m，矢高为50m。由于采用了高强混凝土(

8、C75)，拱肋的截面仅为6ITI×31