多拱肋蝶形拱桥的稳定及其影响因素研究.pdf

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1、第27卷第9期2010年9月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．27No．9Sep．2010文章编号：1002-0268(2010)09-0073一07多拱肋蝶形拱桥的稳定及其影响因素研究霍学晋，蒲黔辉，施洲(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要：多拱肋蝶形拱桥由于拱肋的异化导致结构的受力异常复杂且空间效应明显，拱肋的外倾角、矢跨比、含钢率等各种设计参数均会对该桥型的空闻稳定性产生不同程度的影响。以太原市南申环主桥为背景，采用不同的方法对钢管混凝土拱肋进行模拟，并建立全

2、桥空间有限元模型，深入研究了多拱肋蝶形钢管混凝土拱桥的空间稳定性及其影响因素，结果表明：主副拱肋的外倾角对结构稳定性的影响并不明显；存在一个理想的矢跨比值，使得结构的稳定系数最大，结构最为稳定；拱肋的初始缺陷会降低结构的整体稳定性；拱肋刚度的计算方法对稳定系数的影响也较大；增大拱项附近截面的含钢率有利于增强结构的整体稳定性；拉杆等构件的刚度对结构的稳定性也存在着规律性的影响。关键词：桥梁工程；蝶形拱桥；有限元法；稳定性；外倾角；矢跨比中图分类号：U448．22+2文献标识码：AStudyonStabilityandItsInfluencingFactorsofButterfly

3、··shapedMulti--ribArchBridgeHUOXuejin，PUQianhui，SHIZhou(SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China)Abstract：Duetothealienationofarchribsofbutterfly—shapedmulti·ribarchbridges，thestructuralbehaviorsareparticularlycomplicatedandspatialeffectsaleobvious，thes

4、tabilityofthistypeofbridgeisrelevanttomanydesignparameterssuchasangleofdepression，rise／spanratio，steelratioandSOon．Basedonthemainbridgeonsouth-centralringstreetofTaiyuancity，thesteelpipeconcretearchribsweremodeledbydifferentmethodsandthespatialfiniteelementmodelw鹪developed．Thenthespatialstab

5、ilityanditsinfluencingfactorsofbutterfly—shapedconcrete·filledsteeltubularmulti—ribarchbridgesweI'_estudied．Theresultindicatesthat(I)thedepressionanglesofmajorandminorarchribshavelittleinfluenceontheoverallstability；(2)thereisalloptimumrise／spanratiothatmaximizesthestabilitycoefficienttomake

6、thestructurethemoststable；(3)theinitialimperfectionofribscandegradetheoverallstability；(4)thedifferentcoefficientsofstabilitywouldbeobtainedbythedifferentcalculationmethodsoftherigidityofribs；(5)thelargersteelratioofsectionsnearthearchclownishelpfultotheoverallstability；(6)thestiffnessofvari

7、ouselementssuchasthelinkrodsaffectthestabilityofstructureregularly．Keywords：bridgeengineering；butterfly—shapedarchbridge；finiteelementmethod；stability；angleofdepression；rise／spanratio0引言蝶形钢管混凝土拱桥是一种造型美观的新桥型，拱结构向桥面外倾斜，呈现蝴蝶状，容易与周围环境相互协调。蝶形拱桥最早出现于英国贝德