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1、第16卷第1期安徽建筑工业学院学报(自然科学版)Vol.16No.12008年2月JournalofAnhuiInstituteofArchitecture&IndustryFeb.2008连拱拱桥结构设计分析杨爱武(安徽交通职业技术学院土木工程系,合肥230051)摘要:多跨连续拱桥中,当地基条件较差,采用轻型桩基础,桥墩刚度相对较小时,连拱效应较显著,必须考虑非线性因素。文章以一座两跨连续拱桥的设计为背景,以现有理论为基础,基于有限元理论的桥梁计算软件,结合现行桥梁设计规范,探讨连拱计算的电算
2、方法,以期提高计算精度,满足工程建设的需要。关键词:连拱拱桥;结构设计;有限元;连拱计算中图分类号:U448.22文献标识码:A文章编号:100624540(2008)012069204AnalysisforContinuousArchBridgeStructuralDesignYANGAi2wu(DepartmentofCivilEngineering,AnhuiCommunicationVocationalandTechnicalCollege,Hefei230051,China)Abstra
3、ct:Multi2spanarchbridgeinarow,local2poorconditionsofuselightpilefoundation,arela2tivelysmallpierstiffness,archingeffectevenmorenotable,non2linearfactorsmustbeconsidered.Thearticleinatwo2spancontinuousarchbridgedesignasthebackgroundandcurrenttheory,bas
4、edonthetheoryoffiniteelementcalculationsoftwarebridgewiththeexistingbridgedesignspecifica2tions,eventhearchoftheICCcalculationmethodswithaviewtoimprovingtheaccuracy,meetthebuildingneeds.Keywords:Continuousarchbridge;Structuredesign;Finiteelement;Conti
5、nuousArchcalculation拱桥是世界上最古老的桥梁建筑形式之一。悬链线。桥梁下部结构依据地质条件而定,采用因其施工简便,结构简单,承载能力大,在我国公空腹式桥墩、一字式桥台,钻孔灌注桩基础。汽车[1]路、铁路上得到广泛使用。现代拱桥造型更加荷载为公路Ⅱ级;地震动峰值加速度为0.05g;设丰富,桥型更加优美,因此更能很好地与周围环境计洪水频率为1/100;桥面宽为0.4(护栏)+相互协调,相互衬托,特别是在对景观标准要求较7.0m(行车道)+0.4m(护栏);桥上为花岗岩栏高的旅游公路
6、、城市道路等条件下,使用拱桥代替杆;桥面铺装12cmC40防水混凝土。梁桥更是一种值得推荐的方案。2设计工况根据桥墩、拱圈的相对刚度,多跨连续拱桥结构计算模型一般有两种情况。一是桥墩采用重力桥梁主体结构设计基准期为100年。采用以结构,自身刚度较大,不考虑加载跨变形对邻跨的可靠度理论为基础的极限状态方法,按分项系数[4]影响,连续拱桥可按单孔拱桥计算。但当地基软的设计表达式进行计算。弱,采用桩基础时,桥墩刚度较小,在其中一跨加考虑以下三种设计状况及其相应的极限状态:载时,加载孔及其他孔的上部、下部
7、结构都产生一(1)持久状况。桥梁建成后承受结构自重、[2,3]定的变形,这使得连拱计算显得尤为重要。车辆荷载等持续时间很长的状况。该状况作承载能力极限状态和正常使用极限状态验算。1工程概况(2)短暂状况。桥梁施工过程中承受临时性上部结构采用上承板式无铰拱,拱轴线采用作用(或荷载)的状况。该状况作承载能力极限状收稿日期:2007212207作者简介:杨爱武(1971-),男,讲师,主要研究方向为道路桥梁工程。70安徽建筑工业学院学报(自然科学版)第16卷态设计,必要时才作正常使用极限状态验算。为(下
8、标q表示可变作用)。00(3)偶然状况。桥梁使用过程中偶然出现的M=Mg+Mq+Mg+Mq+Qqx+Hg(y-y0)如罕遇地震、船舶撞击等的状况。该状况仅作承+Hq(y-y0)+(Hg+Hq)wg+(Hg+Hq)wq载能力极限状态验算。(6)将(6)式代入(2)式得:3计算方法及结果分析2dwqHg+Hq2+wqsecφ=fq(x)(7)本桥结构为上承式空腹钢筋混凝土板拱,主dxEI拱圈等截面厚度40cm,跨径组合为2×16.0m。式中:由于该桥桥址处地质情况较差,采用桩基础,而上
