大跨径多孔拱桥设计关键技术.pdfVIP

大跨径多孑L拱桥设计关键技术 周青，戴捷，倪宝伟，韩大章 (江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏南京210014) 摘要：通过乐山岷江二桥设计全面阐述了大跨径多孔拱桥的计算分析方法。在拱桥计算分 析时，详细考虑了桩土共同作用、连拱效应、混凝土收缩徐变等因素对拱桥受力性能的影 响，并重点分析了某一拱跨破坏时，抗推制动墩的极限承载能力，以确保拱桥不发生整体 垮塌，为以后同类桥梁设计提供了参考和借鉴作用。 关键词：桩土共同作用；连拱效应；混凝土收缩徐变；抗推制动墩 l工程概况 m+2x30 m+7x70 m，总体布置见图 乐山岷江二桥为上承式大跨径多孔拱桥，跨径组合为2x30 m，矢高8．75m， 1；其中，4、7号桥墩为抗推制动墩。主拱为空腹式钢筋混凝土箱形拱桥，净跨径70 矢跨比为1／8，拱轴系数m=2．814；主拱圈截面高1．3m，宽13．1m。附拱为空腹式钢筋混凝土箱形 拱桥，净跨径30m，矢高5rn，矢跨比为1／6，拱轴系数m=1．756；拱圈截面高0．8m，宽13．1m。 拱圈构造尺寸详见图2。主拱圈施工采用拱架现浇施工，并辅以临时水平拉索，拱上建筑为立柱加 腹拱结构。 图l拱桥总体布置图 图2主、附拱圈断面图单位cm 2拱桥有限元建模过程论述 本项目结构复杂，拱圈间存在连拱效应，常规的单拱计算方法己满足不了设计要求。因此，在 ．．146．． 设计计算分析过程中，建立考虑基础刚度的全桥模型，对多连拱桥进行空间分析，模型充分考虑了 动墩安全风险；(5)桥台抗推刚度；(6)拱桥混凝土收缩徐变效应。并在模型中模拟某一拱圈垮塌 时对抗推制动墩结构安全性进行演算。 3桩土共同作用模拟 模型考虑桩土相互作用，桩基按每米长等效为一个弹簧，表1为桩径2m桩长8m的等效土弹 簧的刚度；然后把表1中的弹簧刚度输入到模型中，来模拟实际的桩土相互作用。 表1桩径2m桩长8m的等效土弹簧刚度 4连拱效应分析 把以上各弹簧刚度输入到模型，然后分别在墩顶施加单位力，用得到的相应位移推算桥墩抗推 刚度。由表2可知，抗推制动墩桥墩抗推刚度与主拱抗推刚度之比44大于37，普通墩桥墩抗推刚 度与主拱抗推刚度之比17小于37，按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62．2004)相关规定，本项目应按连拱计算。 表2刚度汇总表及抗推刚度之比 5拱桥施工阶段计算分析 按照实际施工步骤建立全桥模型，进行施工阶段结构承载力验算。 ．．147．． Ff学霉黜竺霪矬一一卜一卜书霞避笔≯爵毫蔫@ 49 @ (D ④。。。：矾赫。为。。啬痢：t·罡 笛 笛 苎”；i丽m·蕾一。m瓣一④ (a)施q-步骤一：浇筑30m拱圈、边上两孔70m拱圈 辞≮葭兰i警霉遵孽霉牢霉验瓢苒喈三二j；苇≤兰二尹萨子二诮 i 0 分龃l一‘ 兮 o o 誊{!±!!盟竖№|l!世．8。oi≤“坚。。囊i≤i。謦。。j。i耐：，。尽±!￡蚋蚺 (b)施工步骤二：浇筑中间三孔70m拱圈 FF孚二W=遵!二浮=平二翠=辈三鬻罾习 @ ：9 G 爸 凸 邑 为 @ 萄 ④ “} u9 (c)施工步骤三：浇筑拱上建筑、填料及桥面铺装