下承式钢管混凝土拱桥设计研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com公路交通技术2010年4月第2期TechnologyofHighwayandTransportAprI2010No．2下承式钢管混凝土拱桥设计研究陈金龙，乔建东(中南大学土木建筑学院，长沙410075)摘要：结合涟水河大桥的设计，介绍下承式钢管混凝土拱桥的特点，阐述该桥的总体设计和结构设计。对桥中吊杆、横撑处理及结构分析等诸方面技术措施进行详细介绍，并结合分析提出一些观点。关键词：钢管混凝土；拱桥；模态分析；稳定分析；局部应力分析文章编号：1009—6477(2010)02—0040—06中图分类号：U448．

2、22文献标识码：AStudyonDesignofThroughConcreteFilledSteelTubeArchBridgeCHENJinlong，QIAOJiandongAbstract：IncombinationwiththedesignofLianshuiRiverBridge，thispaperintroducesthefeaturesofthroughconcretefilledsteeltube(CFST)archbridgeandexpatiatesgeneraldesignandstructuraldesignofthebri

3、dge．Inthepaperthetechnicalmeasureswithrespecttothetreatmentforsuspenders，cross-bracesandstructuralanalysis，etc．areintroducedindetail，andsomeviewpointsareputforwardbasedontheanalysis．Keywords：concretefilledsteeltube(CFST)；archbridge；modalanalysis；stabilityanalysis；localstressa

4、nalysis近年来，钢管混凝土拱桥在我国发展很快，是全桥共设两榀钢管混凝土拱肋，拱肋的理论计大跨度拱桥的一种较理想的结构形式。钢管混凝土算跨径为77．5In，计算矢高15．5In，矢跨比1，5，作为钢管一混凝土组合结构材料，一方面借助内拱肋拱轴线采用2次抛物线。拱肋截面为哑铃型，填混凝土提高钢管壁受压时的稳定性，提高钢管的截面高2．5in，内灌C50补偿收缩混凝土。上下钢抗腐蚀性和耐久性；另一方面借助管壁对混凝土的管之间为腹板连接，腹板为厚16mm的钢板，腹套箍作用，提高了混凝土的抗压强度和延性，将钢板在拱脚处间距为1in，在中间位置为0．6i

5、n。横材和混凝土有机地组合起来。在施工方面，钢管混向两拱肋之间设置3道横撑，横撑采用桁架式，其凝土可利用空心钢管作为劲性骨架甚至模板，施工中中间为一字横撑，两边为K撑。拱肋设15对厂吊装重量轻，进度快，施工用钢量省。由于在材料制吊杆，吊杆间距顺桥向为4．0in。吊杆采用和施工方法上的优越性，将这种结构应用于以受力OVM．GJ15—31钢绞线整束挤压拉索，挤压锚碇套为主的拱桥是十分合理的，钢管混凝土的出现解决采用OVM．GJ15—31型拉索锚头。吊杆张拉采用单了拱桥材料与施工的2大难题。本文结合涟水河大端张拉，张拉端设于拱圈上，固定端设于系梁梁桥的

6、设计，介绍该类桥型的结构特点。底。图1～3分别示出了桥梁总体平面布置、系梁8l【x】1工程概况涟水河大桥为81m下承式钢管混凝土拱桥，lIlllIIllII桥面系采用纵横梁体系。系梁采用高度为2m的1．14×400I实体截面预应力混凝土结构，在主纵梁两端各8．9＼I地面线．m范围内加高至3in，顶宽31．5m，底宽各2．0In，桥面板厚0．3In。梁端设置端横梁，在吊杆处设置中横梁。端横梁及中间小横梁均采用矩形截面预应单位：cm力混凝土结构。图1总体平面布置收稿日期：2010—01—15作者简介：陈金龙(1983一)，男，湖南省浏阳市人，在读研究

7、生学兔兔www.xuetutu.com2010年第2期陈金龙，等：下承式铜管混凝土拱桥设计研究412OH0515O栏杆委005007288lO4l20l37153l69185单元号单位：cm图4拱肋钢管应力包络图2系梁典型截面l21O●／，r：88／6一一一一一4_8谴2卜07288l()4I20l37l53l69185单元号0图5拱肋混凝土应力包络＼＼＼i单位：film组合下结构关键部位的应力结果对应于表1，图4、图3拱肋截面图5所示为拱肋钢管和混凝土应力包络结果。系梁跨中最大挠度一10．373mm，约为跨径的表1结构关键部位应力结果1／780

8、9，钢管拱肋跨中最大挠度值为一59．627mm，约为拱肋跨径的1／1300，均满足规范要求。在弹性阶段组合下，吊杆最大拉力为2250．2