“飞燕式”钢管混凝土拱桥主拱与端横梁受力分析

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1、林初杰zoos浙江大学硕士学位论文第一章绪论抗火和防火〔卜，s1。不过，钢管混凝土结构的耐腐蚀性能较钢筋混凝土弱，与钢结构一样需要采取有效的防腐措施。1.1.9钢管混凝土结构类型钢管混凝土结构是由钢和混凝土两种材料组合而成的，根据两者的组合关系，钢管混凝土结构可分为内填型和内填外包型两种类型，如图1-1-1所示。内填型钢管管壁外露，结构含钢率较高，主要用于以受压为主的结构，如建筑物的柱子和肋拱桥的拱肋等;内填外包型钢管混凝十主要用在大跨度拱桥之中，它主要解决大跨度拱桥施工的“自架设问题”t卜川。:.飞da

2、)内填型b内填外包型图1-1-1钢管混凝土结构的主要截面形式钢管混凝土结构主要用于受压构件之中，其稳定性问题突出，构件的长细比对稳定问题影响很大。当需要通过加大管径来满足刚度要求，而经济性又不许可时，可考虑采用多肢结构。这样内填型钢管混凝土又可分为单管、多肢式和混合式。单管式的根据钢管的形状可分为圆管、方管、多边形管和圆端形管等等，典型的截面形式见图卜1-2。常见的多肢式结构如图1-1-3所示有双肢、三肢和四肢，多根钢管混凝土构件通过缀板或缀条联成一体共同受力。另外，钢管混凝土受拉时，混凝土退出工作，只有

3、钢管受力，材料利用率低，所以当构件承受偏心矩较大的偏心压力时，可采用钢管混凝十、型钢组合的结构。a)圆管b)方管c)多边形d)回端型图1-1-2钢管混凝土结构的其他截面形式林初杰2005浙江大学硕士学位论文第一章绪论a)双肢式b)三肢式c)四肢式图1·卜3铜管混凝土结构的主要组合形武1．2钢管混凝土结构在拱桥中的应用与发展1．2．1钢管混凝土拱桥的历史与现状钢管混凝土结构问世之后，除了在30年代，法国和苏联曾将这种抗压性能优越的结构运用到拱式体系桥梁中，此后的相当长时间内，世界范围内再也没有修建这种类型的

4、拱式桥梁。直至90年代，随着我国钢管混凝土结构研究水平的提高以及一些设计规程o。⋯。1”“。1”的颁布，钢管混凝土结构便在拱式体系桥梁中得到了迅速的推广应用。采用钢管混凝土结构来修建拱桥具有相当多的优势”1””““：(1)钢管混凝土结构最适用于轴心受压构件。而在公路和城市拱式体系的桥梁中，我们可以选择合理的拱轴线，使得拱肋所承受弯矩很小，这样便可以充分发挥钢管混凝土抗压承载力高的优势，从而节省材料。(2)钢管混凝七结构架设方便，施工快捷，综合经济效益高。修建钢管混凝土拱桥时，可以先通过缆索吊装法或转体施工

5、法完成空钢管拱肋的架设，再以此为支架完成管内混凝十的浇注和桥面系的吊装。这样由于空钢管自重小，运输和安装十分方便，而且节省施工费用，同时也促进了拱桥向更大跨度的发展，使长期以来钢筋混凝拱桥无法突破200m的现象成为历史。(3)和过去常用的钢筋混凝土拱桥相比，不存在混凝土开裂的问题。1991年5月我国第一座采用钢管混凝土拱肋的拱桥——四川旺苍东河大桥“。1”建成通车．它为挣跨115m的F承式拱桥，该桥的建成具有深远意义，它揭开了我国大规模修建钢管混凝土拱桥的序幕。自此以后，钢管混凝十拱桥在我国公路和城市桥梁

6、中发展迅猛，据不完全统计．到2003年年底，我国已建和在建的钢管混凝士拱桥已达200余座，其中跨度火o¨o林初杰2005浙江大学硕士学位论文第一章绪论丁lOOm的有50余座，跨径人于200m的有20余座，跨径大丁300m的有接近lo余座。表1—1列出了近十几年来我国已建和在建跨径在200m以上的钢管混凝土拱桥“““。。”“2“。在此期间，国外也曾修建了一些钢管混凝土拱桥，象法国的Antrenas桥””’、捷克的Brne--Vienna桥“。1及美国NewDamenAvenue桥“2“，日本也计划修建一庳跨

7、径达230米混凝士拱桥——长崎鹤海二桥“”‘。但总的来说，国外修建钢管混凝士拱桥的数量少、规模小，相对而言我国修建钢管混凝士拱桥技术已经达到国际先进水平。表卜1我国部分在建和已建的跨径大于200m的钢管混凝土拱桥序跨径矢跨建成号桥名结构形式拱轴线形拱肋截面(m)比年份l／3．m=1．55悬链四管桁式1四JIl巫山长江大桥460中承式在建8线(变高)m=1，543悬链2湖南南县茅草街大桥368b燕式I／5四管桁式在建线114．六管桁式3广州丫髻沙大桥360飞燕式m=2．0悬链线20005(变高)1／4．4广

8、两南宁永和大桥338中承式四次抛物线四管桁式在建51／5．m=1．167悬链5浙江淳安南浦大桥308中承式四管桁式20035线四管桁式6重庆梅溪河大桥288上承式1／5悬链线2001(变高)下承式刚m=1．543悬链横哑铃形7武汉江汉三桥2801／52000架系杆拱线桁式m=1．167悬链8广西三岸巍江大桥270中承式1／5四管桁式1998线m=1．167悬链9湖北秭归青千河大桥256中承式1／4四管桁式2000线横哑铃形10