某下承式钢管拱肋钢箱梁系杆拱桥拱梁接合部设计.pdf

《某下承式钢管拱肋钢箱梁系杆拱桥拱梁接合部设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、３０世界桥梁２０１７年第４５卷第２期（总第１８６期）某下承式钢管拱肋钢箱梁系杆拱桥拱梁接合部设计程江伟，郭子俊，徐伟（中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北武汉４３００５０）摘要：某下承式钢管拱肋钢箱梁系杆拱桥主桥为不等跨三连拱桥，跨径布置为（６０＋１３６＋２０８＋１３６＋６０）m。结构体系为墩梁分离、拱梁固结，拱肋由外倾式钢管主拱和空间曲线的钢管副拱组成。边跨６０m主梁采用混凝土箱梁，拱跨主梁为钢箱梁。下部结构采用Y形混凝土桥墩。钢管拱肋与钢箱梁连接处采用了一种新型的连接构造形式，在钢箱梁顶面对应纵腹板及横隔板的位置熔透焊一个矩形结构，将钢管拱肋伸入到矩形结构中，

2、拱肋与钢箱梁通过矩形结构连接成整体，内力通过矩形结构顺利传递。利用有限元程序ANSYS建立拱梁接合部局部模型进行分析，结果表明，整体受力性能良好、传力可靠，是一种合理的构造设计。关键词：系杆拱桥；拱梁接合部；钢管拱肋；钢箱梁；有限元分析；桥梁设计中图分类号：U４４８．２２５；U４４２．５文献标志码：A文章编号：１６７１－７７６７（２０１７）０２－００３０－０５1工程概况某下承式钢管拱肋钢箱梁系杆拱桥主桥为不等跨三连拱桥，跨径布置为（６０＋１３６＋２０８＋１３６＋６０）m。桥面宽为：２×［０．５m（护栏）＋３．５m（人行及非机动车道）＋０．５m（护栏）＋０．５m（路

3、缘带）＋１０．５m（机动车道）＋０．５m（路缘带）＋０．５m（护栏）］＋６m（中间带）＝３９m。该桥总体布置如图１所示，横断面布置如图２所示。该桥道路设计等级为城市主干道，设计车速６０km／h，汽车设计荷载为城－A级。拱跨钢箱梁、钢管拱肋均采用Q３４５qD钢材，边跨混凝土箱梁与桥墩采用C５０混凝土。图2横断面布置示意拱架设置在桥面中央，由２片拱肋组成，每片拱肋由１片主拱及１片副拱组成。拱肋２片主拱及２片副拱在拱脚处交汇，拱肋往拱顶方向逐渐向外侧伸展，拱肋线形采用抛物线。２片主拱肋间及主、副拱间用横撑连接，横撑为一字形，横撑采用圆形钢管。中拱肋跨度１８８m，边拱肋跨

4、度１２２m，中拱矢高３６．５m，边拱矢高２２．０m。拱肋采用空钢管结构，中拱肋主拱直径２．３m，图1桥梁总体布置示意壁厚２８～４４mm；副拱直径１m，壁厚１６mm。边拱该桥中间３跨采用墩梁分离、拱梁固结的结构肋主拱直径１．８m，壁厚２４～３２mm；副拱直径０．８体系。拱肋由外倾式钢管主拱和空间曲线的钢管副m，壁厚１４mm。拱组成。钢箱梁与混凝土梁在Y形桥墩斜腿顶部吊杆布置在主拱肋平面内，与横向撑杆布置相交接，该处纵向设置２排支座分别支撑钢箱梁与混匹配。吊杆纵向间距９m，每片拱肋横向设置双吊凝土梁。杆，全桥共计１７２根吊杆。吊杆采用高强度镀锌平收稿日期：２０１６－１

5、０－２４作者简介：程江伟（１９８３－），男，工程师，２００６年毕业于武汉理工大学土木工程专业，工学学士，２０１０年毕业于兰州交通大学桥梁与隧道工程专业，工学硕士（E‐mail：１７３６９９８３３＠qq．com）。某下承式钢管拱肋钢箱梁系杆拱桥拱梁接合部设计程江伟，郭子俊，徐伟３１行钢丝，规格均为PES５‐９１。吊杆在拱肋上采用锚线布置３道横向连接板，间距１２５０mm，板厚３２［１‐２］箱锚固，在桥面中央采用吊耳的形式锚固。mm。拱跨主梁采用全焊接钢箱梁（单箱三室截面），2．2．2矩形连接结构梁高３．５m，箱梁外侧悬臂长４．０m，顶面设２％双拱脚段拱轴线与水平线夹角

6、３６．７７４°，矩形连向横坡。梁顶宽３９．０m，底宽１８．５m，钢箱梁顶、接结构中心线沿拱轴线布置，中心线长６０４４．８底板厚１６mm，顶、底板纵向加劲在６m中间带和mm，内高３５４４mm，横向宽６０００mm，单个箱室宽悬臂托架部分采用板式加劲肋，其余采用U形加劲３０００mm，拱肋钢管中心横向距箱室中心１４００肋。纵向设置４道纵腹板，腹板厚１６mm，采用Lmm，距顶板内侧１７６２mm，距底板内侧１７８２mm。形加劲肋。支座处钢箱梁中央增设１道纵腹板。在矩形连接结构顶、底及侧板板厚４０mm，内隔拱梁接合部箱梁顶、底板局部加厚至３６mm，腹板板厚５０mm。距离接合段端

7、部７００mm处沿拱肋轴加厚至３２mm。线布置３道横向连接板，间距１２５０mm，板厚３２mm。单个拱肋钢管与矩形结构在顶、底板沿箱室2拱梁接合部结构设计横向各设置３条纵向连接板二，间距为６００mm；钢2．1设计思路管与侧板、内隔板间设置２道纵向连接板一，其板厚对于拱结构，拱梁接合部是将拱桥上部结构荷４０mm，纵向连接板一沿箱室竖向距离钢管中心均载传递到基础的重要传力构件，除了承受弯矩与轴为４００mm，２道纵向连接板一在钢管圆心处沿箱室力，还要承受支座集中力。另外，与拱脚相连接的钢竖向设置１道纵向连接板三，其板厚３２mm。其中箱梁支撑横梁也承受着较大的横向弯矩和剪力，

8、因纵向连接