多联大跨葵花拱桥设计分析.pdf

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1、多联大跨葵花拱桥设计分析■王道锋[摘要]环太湖公路需建一座桥梁跨越太湖一处湖湾，通环境、道路平纵、航道要求及桥梁功能，选用桥型一、桥梁总体布置过方案比选、综合考虑，选定六联28孔普通钢筋砼葵花应满足在“安全、实用、经济、美观”前提下，尽桥梁为六联28孔普通钢筋砼葵花形拱桥，在形拱桥，联与联之间设置止推墩。主拱圈采用二次抛物线量做到与环境相协调，从造型美、功能美、力学美两主拱圈之间设一腹拱，主拱圈采用二次抛物线无无铰拱，腹拱全采用圆弧线和二次抛物线无铰拱，拟定桥三个方面体现景观设计要求。经过多次方案比选，铰拱，腹拱全采用圆弧线和二次抛物线无铰拱。在梁

2、结构参数。通过建立有限元模型分析，设计计算过程需选定了结构受力复杂、通透、柔和、轻盈的葵花拱主拱和腹拱上面设置立墙，立墙上面架设预制空心严格按照施工阶段进行分析。本文对施工过程中主拱与腹桥为设计桥型。板梁。桥梁全长1148.9m，桥面宽度为19m，桥拱刚接和铰接两种处理方式进行了对比分析，结果应满足梁设计荷载公路一级。结构在施工阶段及成桥运营状态下规范要求，以期能为同根据地勘报告，整个桥位处地质构造，北岸部类型桥梁作为参考。分为中分化灰岩。从北岸到南岸地层逐步变化，主要由粘土层、粉土层、碎石土、泥沙岩到中分化灰[关键词]钢筋砼葵花拱刚接铰接有限元岩

3、。下部结构除北岸桥台采用扩大基础外，其余均采用嵌岩群桩基础，联与联之间设置止推墩。环太湖公路工程跨越太湖的一处湖湾需建桥梁一座，桥梁位于风景优美的太湖畔，桥梁跨越处湖面宽约900m，为规划旅游Ⅴ级航道。结合周围图1桥位平面图2桥梁立面图二、拱上部结构参数1.1～1.6m；腹拱圈采用二次抛物线拱，腹拱计算（3）主拱圈砼达到设计强度后，进行支架拆除。第一联（17+18+19+20.5+22）m五跨板式钢筋跨径分别为14m、24m、26m、26m、24m、14m，（4）架设腹拱支架，浇注腹拱肋附属构造，在砼葵花形拱，主拱圈采用二次抛物线。本联五孔计矢跨比

4、1/5，边跨14m跨径拱圈采用等截面板拱，腹拱拱脚设置临时不完全铰。算跨径分别为17m、18m、19m、20.5m、22m，矢拱圈高0.55m，其余腹拱圈采用变高度箱型拱，高（5）吊装板梁。跨比为1/5，拱圈高度分别为0.65m、0.65m、0.7m、度为0.9～1.2m、0.9～1.2m、0.9～1.2m、0.9～（6）浇注腹拱拱脚封铰。0.7m、0.75m；腹拱圈采用圆弧拱，腹拱计算跨径1.2m。（7）拆除腹拱支架，施工桥面系。分别为7.25m、7.5m、8.0m、8.5m，矢跨比1/5，第五联（51+45+40+37+34）m五跨箱形钢筋砼主

5、桥结构建立平面杆系有限元计算模型，计算拱圈高度为0.45m。本联拱圈均采用等截面板拱。葵花形拱，拱圈采用二次抛物线。本联五孔计算跨采用六联一次整体建模，共计单元1417个，其中第二联（23+25+29+31）m四跨板式钢筋砼葵花径分别为51m、45m、40m、37m、34m，矢跨比为1/5，主拱肋单元716个，腹拱拱肋单元406个，桥面单形拱，拱圈采用二次抛物线。本联四孔计算跨径分拱圈采用变截面箱型拱，高度分别为1.0～1.5m、元94个，其余为下部结构单元，下部结构采用等效别为23m、25m、29m、31m，矢跨比为1/5，拱圈1.0～1.4m、

6、1.0～1.3m、0.9～1.2m、0.9～1.1m；框架的方法进行模拟。对于下部结构模拟的对比分高度分别为0.75m、0.75m、0.8m、0.8m；腹拱圈腹拱圈采用二次抛物线，腹拱计算跨径分别为14m、析，本篇限于篇幅不再列出。计算时，对主腹拱的采用圆弧拱；腹拱计算跨径分别为9.75m、10.5m、19m、17m、15.5m、13.5m，矢跨比1/5，拱圈高连接方式分别处理成铰接和刚接两种形式，分析桥11.5m，矢跨比1/5，拱圈高度为0.55m。本联拱圈度为0.55m、0.70m、0.65m、0.60m、0.55m。梁施工阶段和使用阶段的合理

7、性。计算结果分析如均采用等截面板拱。第六联（23+25+29+31）m四跨板式钢筋砼葵花下：第三联（34+37+40+45+51）m五跨箱形钢筋砼形拱，拱圈采用二次抛物线。本联四孔计算跨径分由于桥梁比较长，数据较多，本次分析只列出葵花形桥，拱圈采用二次抛物线。本联五孔计算跨别为31m、29m、25m、23m，矢跨比为1/5，拱圈主跨第四联（58.5+65+68+65+58.5）m部分跨计算径分别为34m、37m、40m、45m、51m，矢跨比为1/5，高度分别为0.8m、0.8m、0.75m、0.75m；腹拱圈分析数据。拱圈采用变截面箱型拱，高度分

8、别为0.9～1.1m、采用圆弧拱，腹拱计算跨径分别为11.5m、10.5m、（1）主拱的受力分析（见表1、表2）0.9～1