大跨度上承式钢管混凝土拱桥的稳定性分析与计算

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1、4．秀天。≯f}{

2、欲t学垃泛爻分忻方法和施工r艺的成熟和创新，{；f_《筋．fll=拱桥逐渐破』、泛』、tⅢ，l975I977年法圈同艺家修建了第一幔供人行走的钢筋混凝=}：拱桥。钢筋混凝fj拱桥中，戡面的拉应，J辛要由受拉钢筋承受，混凝十承受J&应力，俐筋1I混凝{。的何效结合，使钢筋混凝土拱桥主要有以下优点：(1)跨越能／J大，目前世界上最大跨径的钢筋混凝士拱桥是1979年建成的箱形截面钢筋混凝}二拱桥～南断扭夫克而克桥，该桥主跨390米，桥面行车道宽lO．37米．而石拱桥的最大跨径为155米，钢筋混凝土拱桥与跨径差不多的

3、斜拉桥相比，又有抗b叱稳定。n·强的特点。(2)能充分做到就地取材，与钢筋混凝土梁式桥和钢桥相比，可以节省大量的钢材和水泥。(3)能耐久，而且养护、维修费用少。(4)外型美观，曲线流畅，结构简单，技术易下掌握，有利于推广应用。但主要缺点有：(11自重较大，产生较大的水平推力，增加了F部结构的工程量，：刍采用无铰拱时，对地基的要求较高。(2)施工I．序多，建桥州问长。(3)由于拱桥产生较大的水平推力，在连续多jL的大、中桥中，为防止其中一孔破坏，向影响全挢，需要采取特殊措施，或者设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加造价。这账缺点

4、也局限了钢筋混凝土拱桥的使用。近代我国拱桥的发展，人致可分为pq个阶段。第阶段是j()；r代剖bf)年代绝大多数是中小跨石拱桥，最大跨度的是1961年建成的河南龙门大桥(跨度90米的石拱桥)。第二阶段是60年代中至70年代，主导桥型是低配筋的双曲拱桥，在当时缺乏运输工具和大型重量吊机的条件下，这种新型拱桥将拱圈化整为零预制装配，极夫地加快了施工速度，不汉减少了拱圈用料，还增加了主拱的截面抵抗力矩，很快在全围普及推广。最人跨度的是1969年建成的河南嵩县前河大桥(跨度l50米，双曲拱桥，支架施工)。第三阶段是70年代末到80年代，

5、主导拱型是人中跨预制钢筋混凝土箱(肋)型拱桥、箱形截面钢筋混凝土拱桥．截面控空率大，用料及受力合理，抗弯和抗扭刚度人。钢筋混凝土肋拱桥，拱体重量轻，恒载内力小，能充分利用主拱材料的强度和适应各种地形。当时，采用无支架桥建成的最大跨度是四川宣宾马溪人桥(1979年建成、跨度150米)，采用支架法建成的最大跨度足四』II攀枝花r}丁’ii鼎大桥(19H2年建成，跨度l70米)，采用转体法建成的最人跨度足pq川；￡陵1弓；I大矫(1990年建成、跨瞍200水)，第叫阶段是90年代，以钢管澍凝f拱桥为扛导的桥掣，LZ纤建成的最人跨度铡管

6、混凝I拱桥是』pq．片j盥}f‘人彖青大学{程硕／学∞IQ迂桥r【998年建成，跨嵌27f)米)，已经建成的最人跨度钢管混凝f筋混凝土拱桥足四川，]‘县长江大桥(1997年建成，跨度420米)。§1—2钢管混凝土拱桥、发展概述钢管混凝土作为钢混凝土组合材料的种，一方面混凝十填1i钢管之内，增强了钢管壁受压的稳定性和铡管内壁的抗腐蚀性，刚度也远大』：钏结构。另一方面又利用铡管的套箍作用使混凝土处于一-向受压状态，极人提高了混凝土的塑性性能，特别是克服了高强混凝十的脆性弱点，㈥m

7、『!{i受J』!为主的构件中，使用钢管混凝土材料比钢

8、结构和混凝一i：结构有着较大的优越性。早在I879年英国赛文(severn)铁路桥桥墩就采用了钢管混凝十桥墩，但当时空钢管内灌注混凝土的目的主要是为了防锈。1901年，SewellJ，s第⋯个发表文章认为：方形钢管混凝士柱内填允混凝{：不仅能防锈，还能提高其刚度和承载力。】907；f-Z-圉Lally公训推导出心管澍凝t_-枉的安个，』i技能／』公』℃。之后，这种圆形钢管混凝I：柱被用了’些虏屋建筑中。本吐纪20；}二代f请后，在美国曾将钢管灌凝上用于厂房建筑承重柱。住本世纪={年代，日i药，联在列宁格勒用集束的小直径钢管混凝土

9、作为拱肋，修建了横跨涅瓦河的跨度为101米的_卜-承式拱桥，和位于西伯利亚跨度为140米的上承式钢管混凝土铁路拱桥，但其施工方法足将钢管拱架分段预制并浇注混凝J．后，庄满‘Z支架上拼装成桥。因而钢管混凝上在施iL安装方面的优越性未能得到发j1：，这期间，前苏联～批学者对钢管混凝上结构进行深入的研究，成功地用极限平衡法求解了钢管混凝土轴压短柱的极限承载能力。60年代，英国聂罄(NeogiPk)等人对管内混凝土：向受力时强度的提高及考虑钢管对混凝土约束效应时钢管混凝土承载能力的计算方法作了研究，在钢管混凝土理论研究方面取得了重大进展

10、。许多工、比发达固家玎始蕈视钢管混凝土技术，丌展厂人量的。实验研究工作，但终因管内混；疑土二的浇灌技术术得剑解决而未能进步发展。直乍80：}二代术，泉灌混凝fI岂的成熟，解决了现场的钎内泓凝t帕浇灌r岂问题，钢筑’混凝t绀掬义拒f玖是眷【明悄然兴起，jf_迅速甜