曾家沟大桥主拱圈施工阶段挠度计算和分析

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1、公路交通技术2009年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct．2009No．5曾家沟大桥主拱圈施工阶段挠度计算和分析刘山洪，杨杰，崔莹华，喻骁(重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074)摘要：拱桥施工中，确保拱轴线的线形非常重要。当采用钢拱架砌筑混凝土预制块拱圈时，钢拱架的下挠直接影响着拱桥的拱轴线形。利用有限元软件Midas进行数值分析，分别考虑了砌筑拱圈刚度和不考虑砌筑拱圈刚度2种情况下的挠度变化，然后与施工中实测情况进行对比。分析结果表明，在设计中考虑拱圈刚度与否，相同工况下拱架

2、的下挠值变化很大，实测挠度值表明施工中拱圈的实际刚度比计算中的理想化刚度要小，故在施工时可以通过提高砌筑拱圈的实际刚度来控制主拱圈挠度，从而保证拱轴线线形。关键词：圬工拱桥；钢拱架；主拱圈；挠度；有限元分析文章编号：1009—6477(2009)05—0071—04中图分类号：U448．22文献标识码：ADeflectionCalculationandAnalysisinConstructionStageofMainArchRingofZengjiagouBridgeL／UShanhong，YANGJie，CUIYinghua，

3、YUXiaoAbstract：Duringtheconstructionofarchbridges，itisveryimportanttoensuretheshapeofaxislineofthearch．Whensteelarchisusedtomakeprefabricatedconcreteblockarchringsbywaysofbrickwork，thelowerdeflectionofthesteelarchhasdirectinfluenceontheshapeofaxislineofthearchbridges

4、．FiniteelementsoftwareMidasisusedtomakenumericalanalysis．Changesofdeflectionintwocases，whichrigidityofmasonryarchringsistakenintoconsiderationinonecaseandisnotintheothercase，arecomparedwithfieldmeasurementsinengineering．Theresultsofanalysisshowthatvalueofthelowerdefl

5、ectionofthearchvariesgreatlyunderthesameworkingcondition，nomattertherigidityofarchringsisconsideredornot，andthemeasureddeflectionvalueindicatesthattheactualrigidityofthearchringsinconstructionislessthantheidealoneobtainedfromcalculation．Therefore，thedeflectionofthema

6、inarchringcanbecontrolledbyincreasingtheactualrigidityofthemasonryarchringsinengineeringSOastoguaranteetheshapeofaxislineofthearch．Keywords：masonryarchbridge；steelarch；mainarchring；deflection；finiteelementanalysis我国是修建石拱桥最早的国家之一。古代建造也就不足为奇。因此在施工中，对石拱桥的挠度和的许多石拱桥，如赵州桥、

7、卢沟桥等，虽历经千年风拱轴线形应引起重视¨。蚀雨淋，迄今仍在为人类服务。相对于其它桥型，石20世纪以来，随着数学和力学的不断发展、完拱桥具有造价便宜、技术难度小、施工方便等优点，善，逐步形成了以结构力学和材料力学为基础的拱在地质条件好、石料丰富的地方适宜建造。但近年桥线弹性理论设计方法。上世纪五六十年代，德国来，石拱桥拱圈开裂、变形、甚至整体垮塌等恶性事学者开始用挠度理论设计拱桥。70年代，不少学者故接连发生，给当地经济建设和人民生命财产带来开始使用加权残值法研究拱的几何非线性问题。9O重大损失。从大量研究资料可知，有些石拱桥建

8、成年代后，随着有限元法的推广应用，根据有限元变形两三年便成为病害桥，其中许多桥在修建完成时其理论，国内外学者用有限元法研究拱桥的几何非线拱轴线形与设计拱轴线形就有较大偏差。石拱桥属性问题。超静定结构，受力相对复杂，成桥时其拱轴线形有缺2l世纪以来，随着电脑普及，