上海张江路川杨河桥设计及其拱肋受力特征

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1、2011年2月第2期城市道桥与防洪桥梁结构4lt海张江路川杨河桥设计及其拱肋受力特征昔智华(上海浦东建筑设计研究院有限公司，上海市201204)摘要：该文对上海浦东张江路川杨河桥的总体设计作了介绍。该桥为90m主跨的钢管混凝土系杆拱桥，为了分析清楚其局部受力，建立了整片拱肋的模型，采用带中间节点的板壳单元和实体单元进行计算。通过计算可以清楚地认识其各部位的应力大小，结果表明结构是安全的。关键词：钢管混凝土；系杆拱桥；桁架式拱肋；有限元模型；上海市中图分类号：U44-8．22+5文献标识码：A文章编号：1009-77

2、16(2011)O2_o04l—04度，降低梁高可减少引桥长度，因此，在可能的条1项目概况件下应尽量降低中横梁高度。每个吊杆处设置一川杨河位于上海市浦东新区，是条人工河流，根中横梁，为预应力混凝土变高度T梁，跨中梁西起黄浦江，向东笔直达川沙海边的三甲港。张江高1．5rn，采用预制施工。路(华夏路一高科路)改建工程位于浦东张江高科端横梁采用箱型断面，具有较大的抗弯及抗技园区中部，跨越川杨河，需拆除老桥，新建桥梁扭刚度，有助于保证纵梁与拱肋的嵌固作用，提高一座。川杨河通航净宽不小于60m，因此可考虑拱肋的横向稳定性。一

3、跨过河的方案。在工可、初步设计阶段的方案比纵梁为预应力混凝土结构，梁高1．6m，采用较中，作了斜靠式拱桥、钢管混凝土系杆拱桥等几T形截面梁，腹板厚度1．5m，顶部宽度2．0m、每个方案进行比较，经过专家评审，最终确定了主跨根纵梁内布置30束9sl5．20钢绞线，分批张拉。90m的钢管混凝土桁架式系杆拱桥。南北引桥为主墩采用柱式墩，为两柱式，单个墩柱截面为多跨简支梁体系。总体布置如图1和图2所示。3．0m×3．0m，墩柱横向中心间距18．0m。2结构总体布置3拱肋构造及拱肋受力的问题上部结构采用单跨下承式钢管混凝土桁

4、架3根弦杆组成的倒三角形拱肋截面轮廓高拱，拱轴线形采用二次抛物线，矢高18m，计算2．525m，上下弦杆的竖向中心间距1．8m，标准段跨径L=90m，矢跨比#／L=1／5。拱肋采用3根钢管截面形心离上缘Yr=1．184m，离下缘Y下=1．341m；混凝土组成的倒三角形断面桁式结构，如图3所拱肋截面轮廓宽1．7m，两上弦杆横向中心距离示。拱肋拱脚段采用实体混凝土，以方便钢管拱1．1m。上弦杆两根直径为中600mlTl，标准段壁厚肋、纵梁及端横梁的连接。两片拱肋间布置三道风6=16mm，在近拱脚处壁厚加厚至20mm；下

5、弦杆撑，每道风撑采用三根钢管构成的倒三角形桁架。一根直径为cI,850mm，标准段壁厚6=20mm，在纵梁为预应力混凝土结构，梁高1．6m。采用先拱近拱脚处壁厚加厚至24mm。3根弦杆内灌注C50后梁法施工Ⅲ，先施工下部结构，然后浇注端横梁微膨胀缓凝混凝土。两根上弦杆之间采用245mm，及拱脚，待拱肋施工完毕后，安装吊杆，吊装中横6=8mm的钢管平缀条。上下弦杆之间采用qb245mm，梁，再现浇系梁及桥面板。在这个过程中张拉系梁6=8mm的钢管每隔一定间距相联系，为三角形桁预应力。桥梁全宽32．5m。系梁、拱肋及吊

6、杆位于架的腹杆，斜腹杆中心线与拱肋截面对称中心线同一铅垂面内，两片拱肋间距为18m。吊杆采用在下弦杆中心位置偏离40mm，以利斜腹杆与下OvMLzM7—91成品吊杆。吊杆共16对，间距5m，弦杆实施焊接，两根斜腹杆间用6=8mm的节点上端锚固在拱肋下钢管上方的锚箱内。下端锚固板相联。拱脚采用钢筋混凝土结构。混凝土拱脚内在中横梁底。施工过程中吊杆不张拉，后期如果索预埋钢套箱作为过渡段，施工时钢管桁架拱肋整力有变化或者换索可以在梁底进行张拉。体吊装插入时过渡为二铰拱图式，在拱脚端套箱中横梁的高度直接影响整个桥梁的建筑高

7、内临时固定并施焊，形成吊装阶段受力图式。该桥采用倒三角形桁架拱肋，相关文献中介收稿日期：2OlO一09一O1绍的桁式拱肋，一般都是3或4只钢管组成1个作者简介：黄智华(1981一)，男，湖北黄冈人，工学硕士，国家一级注册结构工程师，从事桥梁设计工作。肋，管间则是通过管或钢板联成整体，共同受力。42桥梁结构城市道桥与防洪2011年2月第2期注桩图1总体布置立面图(单位：mm)上的创新。但是由此带来的局部受力是否合理，l／I／9／l＼5＼l＼I则存在疑问。由于该桥结构受力特殊，且缺乏先例可参考，为了考察吊杆如何传力，吊

8、杆附近的斜腹杆受力是否过大，与上弦钢管及下弦钢管焊接部位的应力是否超限(杆件关系如图4所示)等，需借助于80mitt沥青混)l：含冀量)：桥梁中心线32500板壳单元和实体单元进行计算。

9、0300030002f~o59o7500i75005002]00300030002鼾l人行书}机动车道z动车道人行道笪I丝II2％j璺～JJJ1．兰Jj1一LJ图2总体布置