大跨度V形刚构拱组合桥空间受力性能分析

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1、西南公路2010年第4期西南公路XINANGONGLU根据表2结果，可作出横桥向平均风速和平均风结果较基本风速法的要大。故风攻角为0°时主梁设计攻角的联合分布图，如图6所示。为方便风洞试验及基准风速取基于梯度风速法计算结果，即风致响应分析，取定横桥向风速与风攻角的对应关Vd=30.6m/s。不同来流攻角下设计基准风速按表3中大跨度V形刚构拱组合桥空间受力性能分析系如图6中的实线所示，由图可知该折线较好地包络的取值进行计算。不同攻角情况下，成桥及施工状1121了各工况的计算结果。风速与风攻角对应关系如表态主梁的设计基准风速、颤振检验风速、驰振检验勾红叶蒲黔辉白光亮王君明3所示，该表同

2、时给出了不同攻角情况下取定风速与风速及静风稳定性检验风速如表5所示。(1.西南交通大学成都610031;2.招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067)梯度风速的比值。当实际梯度风速与计算梯度风速表4主梁设计基准风速比较(m/s)【摘要】小榄水道特大桥主桥采用100m+220m+100m预应力混凝土V形刚构与钢管混凝土柔性拱组（50m/s）不一致时，可通过该比值得到相应桥面高方法基本风速法梯度风速法合桥式结构，大桥全长7686.57m，桥型与跨度在世界铁路桥梁中均居领先地位。首先利用单元生死技术，度处的实际风速。基本风速取值28.630.6编制了APDL命令流程序，考虑了混凝

3、土的徐变特性，建立施工全过程仿真计算模型。针对吊杆、拱、梁40受力比值进行了讨论，系统深入地研究了三片腹板剪应力分布规律，各施工阶段箱梁纵向弯曲正应力，成表5主梁设计风速标准(m/s)桥后箱梁纵向弯曲正应力和横向弯曲正应力的分布规律。研究结果表明，该新型组合桥梁结构，梁拱共同35计算结果）取定值-5-3-10135受力，结构弯矩效应主要表现为拱受压、梁受拉的受力特性，拱与梁在受力方面的优点得以充分发挥，结/sm30设计基准风速21.525.830.630.630.617.212.9构竖向刚度大，外形轻巧。（速成桥状【关键词】桥梁工程；大跨度V形刚构拱组合桥；施工全过程仿真计算；应力

4、分布规律；空间受力性能颤振检验风速33.540.247.747.747.726.820.1风25态主梁均【中图分类号】TU375.4【文献标识码】A平驰振检验风速25.83136.736.736.720.615.520向静风稳定性检验风速43.051.661.261.261.234.425.8桥横15设计基准风速18.121.725.725.725.714.510.8[9]本身相对复杂。小榄水道特大桥立面图见图1。10颤振检验风速28.133.840.140.140.122.516.90前言施工状态主梁驰振检验风速21.72630.930.930.917.3130701000022

5、0001000070-8-6-4-202483风攻角（。）大跨度V形刚构拱组合桥是以V形刚构受力为静风稳定性检验风速36.143.451.451.451.428.921.7图6平均风速随攻角的变化主，辅以拱结构受力的组合结构体系，把V形刚构舒注：施工状态风速重现期取为10年，相应的风速折减系数取为0.84。图1小榄水道特大桥立面图(cm)4桥梁设计风速标准4.2桥塔风速标准展的造型与拱桥流畅的造型和推力平衡的受力特点桥塔位于长江两岸上，其风特性与主梁差异较结合起来，使V形刚构与拱的优点得以充分发挥，具1小榄水道特大桥施工全过程仿真4.1主梁取定的风速标准大，考虑到两桥塔所在区域位于

6、两岸岸坡，地势变有良好的受力性能、合理的技术经济指标、丰富的地形CFD分析中得到了梯度风速与桥面高度处的计算化较大，可认为两桥塔所在区域属于C类地表。由于景观效果。随着现代组合桥梁跨度的不断增大，桥风速的比值（如表3所示），基于新规范的基本风速桥塔与主梁均为C类地表，桥塔在主梁高度处的百年梁在横向上的宽度也越来越大，大跨度预应力混凝1.1先梁后拱分段施工方案取定值（24.3m/s），并注意到桥面距水面的高度为一遇10min平均年最大风速可按前节所得到的主梁基土V形刚构拱组合桥空间效应也表现的越来越明显，小榄水道特大桥，采用预应力混凝土V形刚构和64.1m（跨中桥面设计标高与最低通航

7、水位之差），准风速取值，即为30.6m/s。因此桥塔高度Z处的风速平面分析的结果已很难反映桥梁的实际受力情况。钢管混凝土拱桥的组合桥式结构，作为刚性梁柔性[5～7]分别采用基本风速法和梯度风速法确定的桥面高剖面（V）可基于主梁基准风速进行推算：大跨度预应力混凝土V形刚构拱组合桥由于主梁拱，因拱肋较柔，施工过程中的稳定应优先考虑。Z度处设计基准风速如表4所示。基本风速法中风剖面0.220.22连续、墩梁固结、梁拱组合，且多采用三向预应力因此，通过受力分析比较，采用先梁后