三跨连续下承式系杆拱桥设计

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1、三跨连续下承式系杆拱桥设计　　摘要：以韶关市曲江区江畔步行桥18＋28＋18＝64m为例，简要的介绍了三跨连续下承式系杆拱桥的结构设计、模型计算和施工特点，为同类型的小跨径下承式系杆拱桥的设计和施工积累了经验。关键词：下承式；系杆拱桥；结构计算；施工工艺中图分类号：TU8文献标识码：A1．概述韶关市曲江区江畔步行桥工程位于韶关市曲江区江畔花园南面，横跨马坝河，北端与沿堤三路相接、南端与石湾路相接，桥轴线呈北北西～南南东向，全长64米，桥面宽8.5米，桥梁设计为行人步行桥。2．工程地质条件韶关市曲江区

2、江畔步行桥工程位于韶关市曲江区江畔花园南面，横跨马坝河。马坝河河面宽约60米、水深0.5～1.0米。勘察期间为枯水期，大部分河床已裸露出水面，仅中间河床有河流水。河床起伏不大，桥位区地面标高介于53.91～55.47米间，相对高差约1.50米。桥位区上覆地层为第四系冲积层，其下基岩是石炭系石灰岩，勘察场地区域上为“喀斯特”丘陵河谷地貌。3．主要技术标准4荷载标准：人群荷载4.0KN/m2；航道标准：不通航；高程系统：黄海高程系统；坐标系统：北京坐标系统；纵坡及横坡：以桥跨中心桩号对称，两侧设2％的纵

3、坡，并设R=1000米的凸竖曲线；桥面设双向1.0％的横坡；桥宽：8米（人行道）＋2×0.25米（栏杆）＝8.5米；地震烈度：基本烈度为６度，结构物按７度设防。4．设计要点韶关市曲江区江畔步行桥横跨马坝河，北接沿堤三路，南接石湾路。步行桥的平面线型为直线。以步行桥的中跨跨中为对称面，两侧设2％的纵坡，凸曲线的半径为R=1000m。步行桥为三跨连续下承式钢筋混凝土系杆拱桥，计算跨径为18＋28＋18＝64m。桥面宽8.5m，其中人行道净宽8m。4.1上部结构三跨连续下承式系杆拱的中跨矢跨比为1/4.3

4、1，计算跨径为28米，矢高为6.5米。中跨拱肋采用b×h=60×85cm的工字型断面，在拱脚处变为矩形断面，拱轴线为抛物线。边跨的矢跨比为1/4.5，计算跨径为18米，矢高为4米。边跨拱肋采用b×h=60×70cm的工字型断面，在拱脚处变为矩形断面，拱轴线为抛物线。桥的纵梁兼做拱肋的刚性系杆，采用b×h=804×90cm的工字形断面，在拱脚处也变为矩形断面，同时局部加高；吊杆采用5Φs15.2高强度低松弛的钢绞线，外套Φ95×4mm的无缝钢管，钢管内灌注水泥砂浆。横梁采用预应力混凝土结构。内横梁底宽

5、50cm，高85cm，两侧带20cm宽的牛腿。中横梁底宽80cm，高100cm，两侧带20cm宽的牛腿。端横梁底宽80cm，高100cm，单侧带20cm宽的牛腿。4.2下部结构：主墩采用桩柱式结构，墩柱采用Φ120cm的圆柱墩，下接Φ150cm的钻孔灌注桩。桥台采用重力式桥台，下设150cm厚的承台，承台下接双排Φ80cm的钻孔灌注桩。4.3伸缩缝0、3号桥台处设伸缩缝，共2道；采用BEJ-5型浅埋式伸缩缝装置。4.4支座桥墩采用GPZ2500盆式橡胶支座，在2号墩的两个墩柱上，一处采用固定，一处采

6、用横向活动而纵向固定，1号墩采用活动支座（单向和多向两种）。桥台采用GPZ1000盆式橡胶支座，0、3号桥台均采用活动支座（单向和多向两种）。5．结构计算5.1计算模型4该步行桥采用商用有限元程序Midas2012计算。计算中仅考虑上部结构，下部结构的作用考虑成约束。将拱肋、纵梁和横梁用梁单元离散，吊杆用桁架单元模拟。上部结构划分成489个梁单元，28个桁架单元。计算图式如下所示：模型的约束条件如下表所示：注：(1)、“DX、DY、DZ”分别表示纵桥向、横向、竖向平动自动度；“RX、RY、RZ”分别

7、表示绕纵桥向、横桥向、竖向的转动自由度。（2）“0”表示该自由度不约束，“1”表示该自由度受到约束。5.2计算结果拱肋跨中截面强度验算：承载能力极限组合下，最大轴力组合设计值N=1438kN4