拱梁组合体系桥梁的拱梁相对刚度分析

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1、50桥梁建设2008年第1期文章编号：1003-4722(2008)01～0050—04拱梁组合体系桥梁的拱梁相对刚度分析李映(同济大学建筑设计研究院，上海200092)摘要：介绍3座不同承载面、不同加劲梁及拱圈形式的拱梁组合体系桥梁的设计实例，并对这3座桥梁中拱和梁的相对刚度进行参数分析，探讨拱梁相对刚度对全桥结构受力的影响。关键词：拱梁组合体系桥；拱；梁；相对刚度中图分类号：U448．29文献标识码：AAnalysisofRelativeRigidityofArchesandBeamsofArchan

2、dBeamHybridSystemBridgesLIYing(ArchitecturalDesignandResearchInstitute，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Thedesignexamplesofthreearchandbeamhybridsystembridgeswithdifferentcarryingplanes，differentstiffeningbeamsanddifferentarchringtypesarepre

3、sented．Thepara—metricanalysisofrelativerigidityofthearchesandbeamsofthethreebridgesismadeandthein—fluencesoftherigidityonthemechanicalbehavioroftheoverallbridgestructuresarestudiedaswel1．Keywords：archandbeamhybridsystembridge；arch；beam；relativerigidity1概述

4、梁设计中拱梁的刚度比对结构受力有较大影响，设拱梁组合体系桥梁是由梁桥和拱桥两种结构形计中应根据具体情况，合理选择拱梁的刚度，达到最式组合而成。从受力特征来讲，梁桥是以梁的刚度优的设计。来直接承受竖向荷载；拱桥是以拱受力为主，梁受力为辅；拱梁组合体系桥梁则是以梁和拱共同受力，因2设计实例此三者的最大差别在于梁的受力不同从而导致桥型2．1无锡开源桥不同_1]。从梁桥、拱梁组合桥到拱桥，主梁承受的弯无锡开源桥位于京杭大运河城区段。道路等级矩逐渐减小，梁高也随之降低。拱梁体系结构桥梁为城市主干道，设计车速为5Ok

5、m／h，设计荷载为城兼具梁桥和拱桥构造特性，并具自身构造特点，连续一A级，最高通航水位为2．81m(黄海高程)，通航梁拱梁组合桥梁还具有施工上的优势，连续梁可悬标准为四级航道，底宽9Om，净高7m。主桥采用臂浇筑或悬臂拼装，对于不能中断交通的桥位尤其(50+95+50)m三跨预应力混凝土连续梁单承载适用。由于拱梁组合桥梁在造型及结构受力方面的面拱梁组合体系结构，桥长195m，主桥宽38m。优势，该桥型在许多地方得到认可。通过几座不同主梁采用单箱五室大悬臂变高度箱形截面，见图1。承载面、不同加劲梁形式及拱圈

6、形式的拱梁组合体主墩墩顶处梁高4．2m，高跨比1／22．6；跨中处梁高系桥梁的设计、计算及分析，可以看到在拱梁组合桥2．1m，高跨比1／45．2；梁底曲线按二次抛物线变收稿日期：2007—11—02作者简介：李映(1968一)女，高级工程师，国家一级注册结构工程师，1989年毕业于同济大学桥梁工程系，工学学士，1992年毕业于同济大学桥梁工程系，工学硕士。拱粱组合体系桥梁的拱梁相对刚度分析李映5150l95。50L———j^‘L—J———【】r1r一]r]—一2Ii3．5I11．5i4I11．5I3．5j

7、I2l。。。38。’l单位：m图1无锡开源桥总体布置化。箱梁顶宽38m，单侧悬臂长6m，箱梁底宽26采用标准强度为1860MPa的7高强钢丝成品索。m。主拱圈采用钢箱拱，拱的矢跨比为1／4．75，拱圈主桥基础采用1．5m钻孔桩。施工方法为支架浇高1．8m，宽3．0m，钢板厚度为22mm。吊杆间距6筑主梁及拱圈，张拉吊杆后落架。该桥于2002年建m，采用标准强度为1860MPa的7高强钢丝成品成通车。索。施工方法为悬臂浇筑连续梁，支架安装拱圈、张2．3苏州澹台湖桥拉吊杆，上二期恒载。该桥于2007年底结构贯

8、通。澹台湖位于苏州市东南地区，京杭大运河贯穿2．2宁波琴桥其问。澹台湖桥主桥采用钢管拱一连续梁组合结构宁波琴桥是跨越奉化江的一座重要城市桥梁。体系，跨径组合为40m+96m+40m，主桥桥长道路等级为城市I级主干道，设计车速为50km／h，176m，桥宽为36m，见图3。荷载标准：城一A级。设计荷载为城一A级，通航标准：净宽不小于55m，航道标准为底宽60m，净高7m，设计水位2．41m。净高不小于5．0m。主桥桥型为下承式单