128m跨度系杆拱桥的分析研究（铁道科学研究院）.ppt

2004-9-6 铁道建筑研究所 3 128m跨度系杆拱桥的分析研究 陶晓燕 铁道科学研究院 主要内容 一、系杆拱桥的受力特性及在我国的发展现状 二、128m系杆拱桥的整体受力分析 三、六种拱脚构造细节方案的应力分析 四、结论 一、系杆拱桥的受力特性及在我国的发展现状 ? 一、系杆拱桥的受力特性及在我国的发展现状 ? 一、系杆拱桥的受力特性及在我国的发展现状 ? 一、系杆拱桥的受力特性及在我国的发展现状 ? 一、系杆拱桥的受力特性及在我国的发展现状 一、系杆拱桥的受力特性及在我国的发展现状 ? 二、128m系杆拱桥的整体受力分析 二、128m系杆拱桥的整体受力分析 二、128m系杆拱桥的整体受力分析 二、128m系杆拱桥的整体受力分析 二、128m系杆拱桥的整体受力分析 二、128m系杆拱桥的整体受力分析 三、六种拱脚构造细节方案的应力分析 三、六种拱脚构造细节方案的应力分析 三、六种拱脚构造细节方案的应力分析 三、六种拱脚构造细节方案的应力分析 三、六种拱脚构造细节方案的应力分析 三、六种拱脚构造细节方案的应力分析 三、六种拱脚构造细节方案的应力分析 三、六种拱脚构造细节方案的应力分析 四、结论 四、结论 ? 铁道建筑研究所 第*页 * 系杆拱桥起源于19世纪末的欧洲, 它是由拱、系杆、吊杆和桥面系梁板等协同工作的结构体系，拱的推力由系杆（或系梁）承受而不传给墩台，所以它能象简支梁一样不受地基不均匀沉陷的影响，可以适用于地质条件较差的情况。 分类一：系杆拱根据拱肋与系杆的刚度比分为三种结构形式。 1）当系杆与拱肋刚度比小于1/80时，系杆可视为只承受轴向力,不承受弯矩，称之为柔性系杆刚性拱； 2）当系杆与拱肋刚度的比值大于80时，拱肋可视为只承受轴向力，不承受弯矩，称之为刚性系杆柔性拱； 3）介于以上两者之间则称之为刚性系杆刚性拱。 分类二：依据吊杆按其在拱平面内的布置形式不同，可分为竖吊杆、斜吊杆、网状吊杆。 三种吊杆布置形式对拱肋及系梁的轴向压力没有显著影响，但对它们的弯矩影响较大。 1）对拱肋弯矩的影响从大到小依次为：斜吊杆、竖吊杆、网状吊杆 2）对系梁弯矩的影响从大到小依次为：竖吊杆、斜吊杆、网状吊杆。 3）竖吊杆结构的吊杆内力影响线均为拉应力，斜吊杆和网状吊杆内力影响线则有正有负，所以斜吊杆和网状吊杆的疲劳应力幅比竖吊杆要大一些。 我国从1990年在四川省旺苍县建成我国第一座大跨度钢管混凝土拱桥以来，已建和在建的钢管混凝土系杆拱桥已近百余座 。 表1 我国主要大跨度系杆拱桥 2001 湖北武汉 中承式钢管混凝土系杆拱桥 240 武汉江汉五桥 2001 广东广州 自锚式系杆拱，转体施工 360 广州丫髻沙桥 2000 深圳 三跨连续下承式有风撑钢管混凝土杆拱结构 55＋80＋55 深圳市芙蓉大桥 1998 天津 下承式钢管混凝土拱，2Φ500mm×16mm 3×160 天津彩虹桥 1997 四川绵阳 三跨中承自锚式，4Φ750mm 46＋202＋46 绵阳涪江三桥 1995 广东南海 三跨中承自锚式，4Φ750mm 45＋200＋45 三山西大桥 1992 江西九江 双层公铁两用，主桥三跨连续系杆拱，栓焊钢桁梁 180＋216＋180 九江长江大桥 建成年代 地点 概述 跨度(m) 桥名 建设中 重庆 钢构与提篮式钢箱系杆拱、钢桁梁的组合结构半漂浮体系，以钢绞线作为系杆 80＋102＋420＋102＋80 重庆菜园坝长江大桥 2004 无锡市 哑铃型侧倾提篮拱桥 225 无锡市新下甸桥 2004 钱塘江 大小拱结合，双层多拱组合连跨的拱桥 2×190＋9×85 钱江四桥 2004 厦门 三跨钢箱拱中承式提篮拱桥 58＋208＋58 钟宅湾大桥 2003 嵊州 刚性系梁钢管拱桥 2×136 嵊州大桥 2003 东莞 三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥4Φ1000mm 50＋280＋50 东莞水道特大桥 2003 上海 中承式钢拱桥结构，主干线为双向六车道 550 上海卢浦桥 2002 江苏 三跨自锚中承式空间曲线钢管混凝土拱，4Φ850mm 235 京杭运河特大桥 该128m系杆拱桥的梁部拱肋轴线采用二次抛物线，以拱顶为坐标原点，其方程为y=3x2/512，矢高为f=24m，矢跨比为1/5.33。两片拱肋中心距为16.0m，吊杆间距为10+12×9+10m，每侧共设13根吊杆，拱肋设7根横撑。两系梁内侧由29根横梁、4根纵梁及钢筋混凝土板组成桥面系，具体形式