中承式系杆拱桥结构优化设计

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1、58桥梁建设2010年第6期文章编号：1003—4722(2010)06—0058—05中承式系杆拱桥结构优化设计米曦亮，李东(北京市市政工程设计研究总院，北京100082)摘要：以邓家窑大桥为背景，研究小边跨、边跨仅有桥面系压重、依靠系杆力克服拱脚水平推力的三跨中承式系杆拱桥的桥型及结构参数的优化。优化后的桥型按部分推力拱设计，系杆力只平衡大部分恒载引起的水平推力；拱肋采用混凝土和钢箱的混合结构；边拱、刚性纵梁和主拱拱脚段组成一个三角刚架，整体承担系杆力。对拱肋内倾角、矢跨比、拱轴系数、系杆力和基础形式等结构参数进行研究，结果表明，拱轴系数对拱脚水平推力的影响很小；系杆力是克服拱脚水

2、平推力的最有效方式，通过技术和经济两方面比较，最终选定4排桩+15000kN系杆力的基础形式与系杆力最优组合形式。关键词：中承式桥；系杆拱；水平力；三角刚架；拱轴系数；系杆力；桩基础中图分类号：U448．225；U448．52文献标志码：AOptimizationDesignofHalf-ThroughTiedArchBridgeStructureMIXi—liang。LJDong(BeijingMunicipalEngineeringDesignandResearchInstitute，Beijing100082，China)Abstract：Againstthebackground

3、oftheDengjiayaoBridge，theauthorsherewithconductastudyofoptimizationofthebridgetypeandstructuralparametersofathree—spanhalf-throughtiedarchbridgethathasshortsidespans，utilizesfloorsystemonlyascounterweightonthesidespansandovercomeshorizontaltrustatarchspringersbythetiedmemberforce．Thebridgetypeaf

4、teroptimizationisdesignedinaccordancewiththepartialthrustarchandthetiememberforceisusedtoonlybalancethehorizontalthrustcausedbymostofthedeadload．Thehybridstruc—tureofconcreteandsteelboxesareusedforthearchribs，thesidearches，rigidlongitudinalbeamsandthearchspringersofthemainarchareinallformedintoa

5、triangleframetointegrallycarrytheforcefromthetiedmembers．Thestructuralparametersoftheinwardinclinationanglesofthearchribs，rise—to—spanratio，archaxiscoefficients，tiedmemberforceandfoundationtypesarestudiedaswel1．Theresultsofthestudyindicatethattheinfluenceofthearchaxiscoeffi—cientsonthehorizontal

6、thrustofthearchspringersisverylittleandthetiedmemberforceisthemosteffectiveforcethatovercomesthehorizontalthrust．Thecomparisonofboththetechnica1andeconomicaspectsfinallydeterminesthefoundationtypeof4rowsofpilesplusthe15000kNtiedmemberforceandthebestcombinationofthetiedmemberforce．Keywords：half—t

7、hroughbridge；tiedarch；horzontalthrust；triangleframe；archaxiscoeffi—cient；tiedmemberforce；pilefoundation收稿日期：2010—06—30作者简介：米曦亮(1982一)．男，工程师，2004年毕业于湖南大学土木工程专业，工学学士，2007年毕业于同济大学桥梁与隧道工程专业，工学硕士(mixiliang@bmedi．on)。中承式系杆拱桥结构优化设计