混凝土拱桥拱上建筑轻型化研究

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1、第29卷第1期土木工程与管理学报V01．29No．12012年3月JournalofCivilEngineeringandManagementMar．2012混凝土拱桥拱上建筑轻型化研究黄卿维，陈宝春，吴庆雄，王征(福州大学土木工程学院，福建福州350108)摘要：制约混凝土拱桥向更大跨度发展的主要问题是结构自重大和施工架设困难。为提高混凝土拱桥的竞争力和促进该桥型的进一步发展，以420m跨径的重庆万州长江大桥为工程背景，通过桥道系连续化和采用组合结构代替原有混凝土结构等方式来进行混凝土拱桥拱上建筑轻型化研究。与原设计在静力性能和地震响应分析的比较结果表明，桥道系连续化对减轻拱上建

2、筑结构自重的效率较低，其静力性能与抗震性能提高也不大；而采用组合结构可使得拱上建筑结构自重减轻35％，拱脚轴力和弯矩分别降低了16％和17％，三向地震作用下的拱脚横向弯矩和拱顶横向位移分别减小了13％和18％，拱脚纵向弯矩、轴力分别降低了45％和44％，具有可行性。关键词：拱桥；拱上建筑；轻型化；组合结构中图分类号：U448．38文献标识码：A文章编号：2095-0985(2012)01-0005-05ResearchonReducingtheWeightofSpandrelStructurefortheConcreteArchBridgesHUANGQing—wei，CHENBa

3、o—chun，删一xiong，WANGZheng(SchoolofCivilEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China)Abstract：Developmentoflong—spanRCarchbridgesarerestrictedbytwocriticalfactors，theheavyself-weightandthedifficultconstructiontechniques．Inordertoadvancethecompetitivenessandfurtherapplication，researchesonreduc

4、ingtheself-weightofspandrelstructuresofRCarchareconductedbyeithermakingthedeckfromsimplysupportedtocontinuousorutilizingcompositestructureinWanxianYangtzeRiverBridgewithamainspanof420m．Theresultsofthetrialdesignbyusingcompositestructureshowthatwithcomparisonoftheoriginalbridgetheserf-weightofs

5、pandrelstructureisreducedby35％，andtheaxialforceandbendingmomentofarchspringingisdecreasedby16％and17％．Simultaneously，thebendingmomentseismicresponseofarchspringinginlongitudinalandtransversedirectionreduce45％and13％underthethree—directionalgroundmotionsandtheaxialforceofarchspringinginlongitudin

6、aldirectionreduce44％andthedeflectionofarchcrowninthetransversedirectionreduce18％．Thecompositestructureissuperiortothecontinuousgirdersolutioninthestaticandseismicperformancewhichisfeasibleinpracticalapplication．Keywords：archbridge；spandrelstructure；light-weight；compositestructure从结构方面来看，以廉价的抗压

7、强度高的混进入2l世纪后，其修建的数量有下降趋势。凝土作为结构主要材料的混凝土拱桥是合理的，然而，国外近几年对超大跨径混凝土拱桥的因此适合跨越深谷河流的上承式混凝土拱桥在相研究相当活跃，如克罗地亚相继提出了主跨分当长的时期内一直是我国的主导桥型，其最大跨别为432m、500m、750m和1000m的拱桥设计径为1997年建成的重庆万州长江大桥(420m)，构思；JeanMuller国际顾问工程师公司与迄今为止其跨径还未有突破。然而，近二十年来AlianSpielman