大跨度上承式钢筋混凝土箱肋拱桥设计

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1、第31卷第1期华北水利水电学院学报V01．31NO．12010年2月JournalofNoAhChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerFeb．2Ol0文章编号：1002—5634(2OLO)01—004l一04大跨度上承式钢筋混凝土箱肋拱桥设计尹超(安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥230000)摘要：以金寨县金桃大桥为例介绍了大跨度上承式钢管混凝土箱肋拱桥的主要设计过程．为了合理拟定拱桥的重要尺寸，设计时采用通用Midas软件对全桥进行了结构分析和计算

2、．结果表明，该拱桥尺寸拟定合适，整体结构安全可靠，可为同类桥粱的设计提供参考．关键词：大跨度桥梁；整体结构；上承式钢筋混凝土肋拱；拱肋结构；主拱圈中图分类号：U442．52文献标识码：A箱肋拱桥在竖向荷载作用下，主梁端部产生负1桥梁概况弯矩，减少了跨中的正弯矩，跨中截面尺寸可相应减小．其主要优点是外形尺寸小、桥下净空大、桥下视新建金寨县金桃大桥跨越梅山水库，结合桥位野开阔、混凝土用量较小．主梁截面形状在纵方向可处地形、地质条件，采用拱桥设计．梅山水库位于淮为等截面、等高变截面和变高度3种．为适应内力的河支流的史河上游，

3、集蓄洪、调节洪峰流量、灌溉及变化和方便施工，还可把主梁做成其他截面形式．其发电等功能于一体．水库坝顶高程140m，一般正常支柱有薄壁式和立柱式，立柱又可以分成多柱和单水位105ITI，枯水期水位96～97113．，1991年洪水位柱．多柱式的柱顶通常用横梁相连，形成横向框架，135．75m．桥位位于库区内，距溢洪道、泄洪道较远，以承受侧向作用力．当立柱较高时，应在其中部用横建桥后不会引起冲刷．撑将各柱连接起来．箱肋拱桥的节点指立柱与主梁金桃大桥主桥采用二孔跨度均为160111的上承相连的地方，又称角隅节点．该节点必须具

4、有很大的式钢筋混凝土箱肋拱，引桥采用跨度13m的简支空刚度，以保证主梁和立柱的刚性连接．笔者以金寨县心板，桥梁全长491m．主跨计算跨径160in，矢高金桃大桥为例，介绍箱肋拱桥的设计过程．20Ill，拱轴系数取1．56，桥跨布置如图1所示．图1金桃大桥总体布置图(单位：cm)护栏)，全宽9．5m；设计控制水位为百年一遇水位2技术标准I36．07m；地震烈度为6度地区，按7度设防；平曲设计荷载：汽车一20，挂车一100，人群为线要素：桃岭岸引桥半径R=65m，缓和曲线长度3kN／m；设计行车速度为6Okm／h；桥面宽度

5、为35m；梅山岸引桥半径R=350m，不设缓和曲线；桥0．5m(防撞护栏)+8．5130-(行车道)+0．5m(防撞上最大纵坡3％；横坡为双向坡±1．5％．收稿日期：2009—11—19作者简介：尹超(1978一)，男，江苏徐州人，工程师，硕士，主要从事桥梁工程方面的研究42华北水利水电学院学报2010年2月分布钢筋，待拱箱合龙后，将分布钢筋弯起交叉钩3结构设计住，再现浇混凝土．从图2中可以看出，金桃大桥预3．1桥梁纵向布置(桃岭一梅山)制拱箱间的横向连接符合规范要求．6m(桥台)+3×13m(钢筋混凝土简支空心板)撞

6、匦堑墼送旦壁垂塑壅立面+160m(钢筋混凝土上承式箱肋拱)+6×13m(钢／—、，II筋混凝土简支空心板)+160m(钢筋混凝土上承式●厂—＼箱肋拱)+2×13m(钢筋混凝土简支空心板)+I—_啦董曲钢筋网两屉6ITI(桥台)，全长491m．3．2主桥设计a．总体．由于受到桥面高程及设计水位和地形＼／＼／_llI1I的影响，主桥采用计算跨度160m的上承式钢筋混l加2睦0凝土箱肋拱，计算矢高为20in，矢跨比为1／8，拱轴图2拱箱横向连接构造(单位：cm)线采用悬链线，拱轴系数1．56，悬链线方程为Y=f·(eh(k·

7、)／(m一1))；其中f=20，／7／,=1．56，k=d．拱肋现浇混凝土的构造处理．将拱箱之间的In(，+(m一1))／2，=x／80．混凝土和顶板现浇混凝土一起浇注，拱箱上的竖向b．主拱圈．横桥向主拱圈由2根拱肋组成，每根钢筋外伸，埋入顶板的现浇混凝土中，并沿全拱宽设拱肋由2片预制安装的拱箱组成一个单箱双室的箱置通长钢筋网，浇注在顶板的现浇混凝土层中．形截面．拱肋间以横系梁联结．主拱肋采用等截面设考虑到拱箱间的现浇混凝土有30cm的宽度、计，160m跨径每片拱肋高度3．3m，宽度3．0m．为3．3m的高度，因此，金

8、桃大桥在拱箱问现浇混凝土减轻吊装重量，预制拱箱高度为3．13m；预制宽度内设置了2排D8带肋钢筋网片，以利于拱肋预制为1．40m，采用C50号混凝土．拱轴弧长部分与现浇部分之间更好地联合．165．0054m，分9段预制安装，边拱肋弧长e．拱上建筑．①拱上建筑布置：拱上建筑采用预21．6425m，其余每段弧长17．6425m．最大吊