一座不对称外倾人行拱桥的设计.pdf

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1、一座不对称外倾人行拱桥的设计TheDesignofanAsymmetricCamberLineArchFootbridge■夏支贤陈永亮钟豪■XiaZhixianChenYongliangZhongHao[摘要]云南大理下关泰安桥为提升通行能力，在原桥两侧净跨60m，矢跨比f/L=1/5。采用二次抛物线线形，新建两座人行桥，人行桥设计为不对称外倾拱桥。不对称拱圈外倾10°，拱圈采用圆形截面，直径0.8m，拱桥由于仅在单侧设置拉索(吊杆),所以需在提供竖向支壁厚0.016m，主梁为扁平钢箱梁，梁高1.0m，从撑力和保证主梁稳定性之间寻求平衡。本文研究了三种设跨中向两侧各布置4根拉索，拉索间距4

2、m，位置和计方案，为类似桥梁设计提供参考。原桥一致，每根拉索由一根标准强度1860MPa，直径φ15.24环氧喷涂钢绞线组成，桥型断面如图1[关键词]不对称外倾拱方案设计结构计算所示。2.结构计算[Abstract]YunnanDaliShimonosekiTai’anBridgetoenhan-（1）计算假设及计算条件cecapacity,builttwonewfootbridgestheonbothsidesofthe结构计算采用空间结构分析软件“MIDASoriginalbridge,designedastheunsymmetricalextroversionCivil”建立有限元模型

3、。拱肋和钢箱梁均采用梁单图2混凝土刚构—拱协作体系方案桥型断面图archbridge.Becauseofasymmetricarchbridgecableisprov-元模拟，拉索采用只受拉桁架单元。边界条件为：2.结构计算idedonlyintheunilateral(boom),soneedtoprovidevertical拱脚完全固结，钢箱梁两端支撑位置横向按实际设（1）计算假设及计算条件supportandguaranteethebalancebetweenthestabilityofma-两个支点。共分三个施工阶段：阶段一安装拱圈及结构计算采用空间结构分析软件“MIDASCivi-

4、ingirder.Thispaperstudiesthreekindsofdesignschemes,w-钢箱梁（钢箱梁为简支状态），阶段二安装拉索，阶l”建立有限元模型。拱肋、主梁、主墩均采用梁单hichwillprovidereferenceforsimilarbridgedesign.段三施加二期恒载。计算考虑了永久作用和可变作元模拟，拉索采用只受拉桁架单元。边界条件为：用，可变作用有人群荷载、温度作用、风荷载，均拱脚完全固结，主梁和主墩刚性连接，两边跨过渡[Keywords]asymmetriccamberarch,schemedesign,structu-按《公路桥涵设计通用规范》

5、JTGD60-2004取值。墩位置只约束竖向位移，主墩墩底完全固结。共分2recalculation人群荷载作用于钢箱梁上，按3.5KN/m考虑，温度三个施工阶段：阶段一安装所有结构单元，阶段二作用按整体升降温25℃考虑。风荷载按设计基本风施加二期恒载，阶段三徐变3000天。计算荷载除方引言速V10=38.7m/s，离地面平均高度15m考虑。案一考虑的荷载外，还考虑了收缩徐变。泰安桥位于云南大理市下关苍山中路跨越西洱（2）计算结果（2）计算结果河处，主孔为净跨60m双肋中承式拱桥，两岸为跨1）钢箱梁计算结果1）混凝土主梁计算结果:径13m简支空心板梁引桥。该桥建于上世纪90年①钢箱梁应力计算

6、结果①混凝土主梁计算结果代，通行能力已不能满足目前交通量的需求，急需钢箱梁下缘靠近拉索侧角点拉应力最大，各种承载能力极限状态基本组合主跨跨中正弯矩为提升其通行能力。为减少投资在对桥梁进行检测的荷载标准值最不利组合下为111.6MPa；，钢箱梁上7550KN·m，主墩顶处主梁负弯矩为-13075KN·m。基础上，拟定了提升改造方案为：对原桥进行加固缘远离拉索侧角点压应力最大，各种荷载标准值最正常使用极限状态短期组合主跨跨中正弯矩为后拆除人行道，将原非机动车道和人行道改造成1不利组合下为121.2MPa，均小于容许值。6955KN·m，主墩顶处主梁负弯矩为-11333KN·m。个供小型汽车行驶的

7、机动车道，同时在原桥两侧新②钢箱梁挠度计算结果通过配置适当钢筋承载能力极限状态和正常使用极建两座人行桥。为和原桥协调，同时考虑景观效果，人群荷载引起的跨中挠度为41mm，挠度比为限状态，均能满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝人行桥方案采用不对称外倾拱桥。在此前提下，研41/60000=1/1463＜1/600，满足《城市人行天桥与土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）要求。究了三种结构方案。人行地道技术规范