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1、钢管与钢管混凝土复合拱桥 陈宝春,陈友杰,刘玉擎17文章编号:1003-4722(2001)01-0017-04钢管与钢管混凝土复合拱桥112陈宝春,陈友杰,刘玉擎(11福州大学土木建筑工程学院,福建福州350002;21日本九州大学工学部,日本福冈812-8581)摘 要:提出钢管与钢管混凝土复合拱桥的概念,介绍了试验桥—福建省福鼎市山前大桥的设计要点。关键词:钢管;钢管混凝土;复合拱桥;桥梁设计中图分类号:U448122文献标识码:AHybridArchBridgeofSteelTubeandConcrete2filledSteelTube112CHENBao2chun,CHENY
2、ou2jie,LIUYu2qing(1.CollegeofCivilEngineeringandArchitectures,FuzhouUniversity,Fuzhou350002,China;2.KyushuUniversity,Fukuoka81228581,Japan)Abstract:Conceptofhybridarchbridgeofsteeltubeandconcrete2filledsteeltubeispresented.Themaindesignpointsofaexperimentalbridgeofsuchstructureisintroduced.Keywor
3、ds:steeltube;concrete2filledsteeltube;hybridarchbridge;bridgedesign1 钢管与钢管混凝土复合拱桥的提出决。然而,分析表明,拱的横向刚度的增大也使得拱[4]钢管混凝土拱桥与钢拱桥相比,构件刚度大,用的横向地震作用力增大,而且横撑的布置方式对[3]钢量省;与钢筋混凝土和圬工拱桥相比材料强度高、拱的横向抗震性能也有显著的影响。因此,综合自重轻、跨越能力强,施工难度小。所以,近十年它考虑拱的横向稳定与拱的横向抗震性能,改善拱的在我国得到广泛的应用,已建和在建的桥梁达100横向受力性能,是拱桥结构发展应重点考虑的一个座左右,结构型式
4、以中下承式为主,跨径在100m附问题。钢管混凝土拱肋的管内混凝土由于施工工艺[1]近的最多,最大跨径已达360m。和混凝土收缩引起的不密实(尤其是拱顶段)问题,拱桥面内受力以受压为主,因此,将具有良好抗目前在理论上和实践上都还没有很好地解决。因压性能的钢管混凝土应用于拱桥之中有相当的合理此,有一些钢管混凝土拱桥的设计计算中不考虑管性。然而在横向受力时,由于结构受力并不以受压内混凝土的作用。加强钢管与混凝土相互作用的理为主,因此钢管混凝土抗压强度高的特点并没有得论研究与施工工艺研究是解决这个问题的一个途到充分发挥。相对于空钢管拱桥来说,管内混凝土径,拱顶段不填充混凝土,避免造成了拱顶混凝土
5、不的质量还加大了拱的横向受力(特别是中下承式拱密实,从而达到解决这一问题的另一种途径。桥),因此,管内混凝土在加大结构刚度的同时,也加基于上述考虑,在对大量的钢管混凝土拱桥的大了拱的自重,对拱的横向稳定和横向抗震性能产实践与应用研究的基础上,受国内外复合拱桥的启[2,3]生了不同程度的不利影响。发,并吸收借鉴了国外钢管拱的修建经验,本文提出钢管混凝土拱桥随着跨径的增大,横向稳定问了钢管与钢管混凝土复合拱桥的新型结构。题愈显突出。一些桥梁通过设置很强的横撑来解钢管与钢管混凝土复合拱桥仅在拱肋的拱脚段收稿日期:2000-10-08基金项目:福建省自然科学基金项目(E0010015),福建省高
6、等学校科技项目(TJ9904)作者简介:陈宝春(1958-),男,教授,1982年毕业于福州大学路桥专业,获学士学位,1986年毕业于福州大学结构工程专业,获硕士学位,主要论著有《钢管混凝土拱桥设计与施工》等。18桥梁建设 2001年第1期充填混凝土,其余部分仍为空钢管,使拱肋的自重较力需要采用较厚的管壁。因此,它是由钢管混凝土小、重心较低,以提高拱肋的横向稳定性,减小横向组合材料与钢材两种不同材料组成拱肋的复合拱地震作用力,并避开了拱顶段管内混凝土不密实的桥,所以称之为钢管与钢管混凝土复合拱桥,是比较问题。合适的。国内修建的钢管混凝土拱桥有些为加强拱脚段的防腐和防撞,将拱脚段外包混凝
7、土。国外也修建2 试验桥桥型设计了一些复合拱桥,主要是拱脚段用钢筋或预应力混福鼎市山前大桥主跨是第一座应用钢管与钢管凝土,拱顶段用钢拱,其目的也是为了加强拱脚段的混凝土复合拱桥概念设计的试验桥。该桥位于福建受力和防腐、防撞性能,如1991年修建的西班牙的省福鼎市市区,跨越桐山溪。桥位处地质构造从上PuenteLusitania大桥。法国近年修建的Antrenas桥至下为表土层、亚粘土层、砾石层和花冈岩层。基岩(跨径56m)为一空间桁
