浅谈钢管混凝土在拱桥中的应用.pdf

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1、浅谈钢管混凝土在拱桥中的应用聂瑞锋1，徐培蓁1，李怀友2，阎宇1(1．青岛理工大学土木工程学院，山东青岛266033；2．中交公路一局六公司，天津300451)摘要：本文介绍了钢管混凝土具有承栽能力强、施工方便、经济效益显著等特点，因此在桥梁工程中得到了广泛的应用。本文列举了钢管混凝土作为拱肋常被采用的几种形式，并配以工程实例进行说明。关键词：钢管混凝土；桥梁工程；拱肋中图分类号：TU528．59文献标识码：A文章编号：1672—4011(2010)04—0145—02Discussedtheappficationofconcrete脚ledsteel

2、archbridgesNIERu澹n91，XUPeizhenl，LiHuaiyou2，YANYul(SchoolofCivilEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，qingdao266033，China；2．No．6EngineeringCO．，LTD．ofccce五m￡highwayengineeringco．，LTD，Tianjin300451，China)Abstract：Thesuperioranti—seismicandconstructionfacil-itateandeconomyob、ri

3、omlybehaviorsofconcretefilledsteelareintroducedinthisarticle．Soitisusedwildlyinbridgeengineer-ing．Thentheusuallystylesa8concretefilledsteelareusedflSarchrib骶intreducedwithpracticalprojectsmatched．Keywords：concretefilledsteel；bridgeengineering；archrib0前言在我国的广大地区，江河水系都很发达，尤其是江南和华南

4、地区更是江河交叉、水系纵横；另外，众多公路和铁路穿越在西南和西北地区的崇山峻岭之间。为了发展经济，便利交通，就必须连接山川和河流的两岸，这极大的促进了我国桥梁工程的发展。钢管混凝土作为一种新兴的承压结构，具有承载能力强、施工方便u以。等特点，被广泛应用在桥梁结构中。特别是改革开放以后，我国的桥梁工程得到了迅猛发展，以及国内外众多学者对钢管混凝土性能的深入研究，钢管混凝土在桥梁中的应用越来越广泛。根据文献[3]所做调查，截止到2005年3月，收集到跨径大于或等于50m的钢管混凝土拱桥已达230座，其中。跨径超过100m以上的为132座，更有33座跨径超过

5、200m。1钢管混凝土的特点1．1承载能力高钢管混凝土是由钢管中填充混凝土而形成的构件，一般不再配筋。在轴心压力作用下，钢管混凝士构件会发生轴向压缩和径向膨胀，而内填混凝土的膨胀受到外包钢管的约束，使混凝土处于三向受压状态，大大提高了混凝土的抗压强度；而内填混凝土也阻止或延缓了外包钢管的屈曲变形。二者相互弥补彼此弱点，充分发挥各自长处，使钢管混凝土的承载能力大为提高一·。1．2具有良好的塑性和韧性混凝土脆性大，一旦开裂，裂缝迅速发展。而注入钢管内部的混凝土则由于钢管侧壁的有效约束改善了混凝土延性差、脆性大的弱点，表现出较好的塑性和变形能力。此外，在地震

6、作用下，混凝土吸收可以吸收能量而不容易丧失承载力，而且由于混凝土刚度足够大，钢管不宜产生不可恢复的变形，从而使结钢管混凝土结构耗能性能好，具有很好的韧性¨J。1．3经济效益显著根据文献[1]，采用钢管混凝土比采用钢结构可节约钢材50％左右，而且造价也可降低；与钢筋混凝土相比，节约混凝土50％以上，减轻结构自重50％以上，且不需要模板，而耗钢量和造价略高或约略相等。1．4施工简便。可大大缩短工期与普通钢柱相比，零部件少、焊缝少，特别是由于钢管较薄，大大减轻了现场焊接的工作量和施焊难度；与钢筋混凝土相比，免去了支模和拆模等工序，也不用担心浇混凝土时发生漏浆

7、现象。同时，由于空钢管的重量小，也大大减轻了运输和吊装工作。2拱肋的截面形式及工程实例拱桥中，桥梁的拱肋是设计的关键，拱肋主要承受轴向压力。而钢管混凝土具有承压能力强的特点，所以，钢管混凝土在桥梁中绝大多数是作为拱桥的拱肋进行应用。拱肋截面有单管、双管、三管、四管和六管等”o多种，视桥梁拱肋的内力大小选用。拱肋内力和拱桥强度及荷载大小有关。具体可分为以下几类：2．1单管拱肋的拱桥相对于其它拱肋类型，单管拱肋的承载能力稍低，且稳定性稍低，因此主要应用在荷载不大的拱桥中。如1995年建成的浙江义乌篁园桥怕J，L=80m，桥宽B=29m，是下承式系杆拱，拱肋

8、截面为一长圆形。另外，在西安公路学院门口的人行立交桥⋯也属于单管拱肋截面的拱桥，L=100m，