高速铁路中承式钢箱混凝土系杆梁拱组合桥极限承载能力分析

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1、四川建筑科学研究第38卷第2期42SichuanBuildingScience2012年4月高速铁路中承式钢箱混凝土系杆梁拱组合桥极限承载能力分析赵金钢，占玉林，赵人达(西南交通大学桥梁工程系，四川成都610031)摘要：采用有限元方法，结合高速铁路中某特大中承式钢箱混凝土系杆梁拱组合桥工程实际，建立了该组合体系桥梁的全桥有限元模型，进行了桥梁整体结构极限承载能力分析。分析过程中主要考虑了材料非线性、几何非线性、施工制造误差、荷载效应、钢与混凝土的组合效应等对桥梁极限承载能力的影响。研究结果表明

2、，主拱肋、主纵梁及横梁固结形式的中承式钢箱混凝土系杆拱梁组合体系具有刚度大、承载能力高、美观经济等特点，在铁路尤其是高速铁路建设中具有良好的应用前景。所得结论对今后同类桥梁设计和分析具有指导意义。关键词：钢箱混凝土；极限承载能力；梁拱组合桥；钢管混凝土统一理论中图分类号：U448．216文献标识码：A文章编号：1008—1933(2012)02—042—05Studyofultimateload-bearingcapacityofhalf-throughCFSBtiedbeam-·archcom

3、binedbridgeonhigh·-speedrailwayZHA0Jingang。ZHANYulin．ZHAORenda(DepartmentofBridgeEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Basedonahalf-throughCFSBtiedbeam—archcombinedbridgeengineeringpr~ectwithlong—spanonhigh—speedrailway

4、，afiniteelementmodelofthecombinationsystembridgewassetuptoanalysistheultimateload—bearingcapacitybyFEM．AnalysedtheefectOilultimateload—bearingcapacitywhicharecausedbymaterialnonlinear，geometricnonlinear，constructionandmanufactureerror，loadeffectsandt

5、hecompositeperformanceofsteelandconcrete．Theresultsshowthatthehalf-throughconcretefiHedsteelbox(CFSB)tiedbeam—archcombinedbridgebythemainarch一1ibandthemainlongitudinalgirderandcross—beamconsolidationstructurehashighstifness，highload—bearingcapacityan

6、dgoodlandscape．Thistypeofbridgehasabroadusingprospectonhigh—speedrailway．Conclusionsdrawofthispaperisvaluabletothesimilarbridgedesignandanalysis．Keywords：CFSB；ultimateload—bearingcapacity；beam-archcombinedbridge；concretefinedsteeltubeunifiedtheory曲线线

7、形。这是一种为适应高速铁路对桥梁结构高0前言刚度、美观的要求而出现的新型桥梁结构形式。国钢箱混凝土结构利用钢箱对混凝土的套箍作用内外学者对钢管混凝土拱桥的极限承载能力进行了提高混凝土强度、改善混凝土的塑性和韧性性能，同大量的研究，但对钢箱混凝土拱桥的极限承载时钢箱内的混凝土可以延缓或避免钢材发生局部屈能力和破坏机理的研究尚未深入开展，本文将依托曲，能够充分发挥钢材材料性能，刚度高、易于连接、高速铁路中某工程实例对中承式钢箱混凝土系杆梁节省钢材。中承式钢箱混凝土系杆梁拱组合桥将钢拱组合桥的极限承载

8、能力进行分析。箱混凝土结构和系杆拱对地基承载能力要求不高的1分析实例优点相结合，采用钢箱混凝土主拱肋与加劲主纵梁和横梁固结的结构形式，增大了结构刚度，提高了主该桥采用(32+108+32)133的中承式三跨钢箱拱肋的面外稳定性和承载能力，同时还具有优美的混凝土系杆连续梁拱组合桥，主拱肋和两边拱肋均为钢箱混凝土结构，拱肋中心间距121TI。该桥采用主纵梁与主拱肋固结成整体的结构形式，其总体布收稿日期：2010—12-2i作者简介：赵金锕(1984一)，男，山东聊城人，博士，主要从事钢一混置如图1所