曲线斜腿连续刚构系杆拱组合桥应力分析.pdf

曲线斜腿连续刚构系杆拱组合桥应力分析 郄才富 ， 欧阳永金2， 葛惠海2， 王常峰 (1．兰州铁道学院土木建筑学院，甘肃 兰州 730070；2．厦门市政建设指挥部。福建厦门 361012) 摘 要：通过对厦门市曲线斜腿连续刚构预应力系杆拱组合桥施工过程三维模拟分析 ，掌握 了这种桥型的受力特 点，对原设计提 出了若干改进意见，避免了该桥可能出现的隐患．对同类工程具有参考价值． 关键词：曲线箱梁；斜腿刚构；系杆拱；组合桥 中圈分类号 ：TU352．1 文献标识码：A 本桥为厦门市市政建设湖里大道中段跨鹰厦 m，墩帽横向宽度 由7．0m变化至5，0m，以适应梁 铁路和东苑路的立交桥．由于地形及道路走向的客 底宽度，斜腿上仅布置普通螺纹钢筋，属钢筋混凝土 观要求，桥梁主跨全部位于圆曲线上，梁中心线路曲 结构．主拱圈采用两条钢筋混凝土平行无铰拱．拱圈 线半径为R=500m．主梁设计为斜腿刚构连续弯 厚0．8m，高1．0m，矢跨比为 1／3，拱轴线方程为 箱梁与预应力混凝土系杆拱桥组合桥式．主梁断面 = 0．0222x2，两拱肋之间无横向联系，属刚性系杆 为三箱双室等截面斜腹板布置，线路纵断面位于R 柔性拱桥式．吊杆采用85根 镀锌钢丝的厂制PE =1000m的竖曲线上，纵横梁体系，两侧设柔性 热挤压防护索．钢丝极限强度1670MPa．吊杆上、 拱，吊杆位置随横梁布置，以协助主梁承受二期恒载 下吊点顺弯曲主梁布置，吊杆铅直，下端锚固于边箱 及活载…．本桥采用小半径 曲线斜腿刚构连续梁， 梁直腹板中心线向弯道内侧偏移0．3m处．所有吊 直线拱和偏心吊杆的组合桥式，属三种桥型的组合 杆共同形成圆柱索面．吊杆间距在桥纵向中心线处 体，结构复杂新颖．分析该桥会对同类型桥梁有一定 投影为4．0m． 的参考价值． 1．3 施工方案 为不影响鹰厦铁路的畅通，本桥采用满堂支架 1 结构设计与施工方案 法施工，共分为5个施工阶段．施工步骤如图1所 1．1 设计标准 示． 桥梁设计荷载为：汽车一超20级；验算荷载：挂 车一120级．行车道净宽22．6m，双向六车道，设计 时速40kni／h；地震烈度为7。．人行道净宽5．95m， 人群荷载3．5kN／m2．桥梁结构采用50号混凝土． a)安装斜腿支架和模板。浇筑斜腿 1．2 结构设计特点 主梁为三箱双室斜腹板断面，其主要尺寸为：梁 高1．5m，顶板厚0．2m ，底板厚0．3m，腹板厚0．4 m，在横梁相交处设梗斜过渡．主梁沿中心线方向每 b)安装箱梁支架和模板，浇筑除合拢段以外的箱梁， 隔4m设一道横梁，方位与R =500m半径方向一 张拉第一批预应力索 致 ，呈扇形布置，两端与吊杆相连．横梁厚0．6m，梁 端加厚至1．2m 以适应吊杆孔道及横梁预应力锚头 布置．主梁采用双向预应力体系．斜腿采用钢筋混凝 c)浇筑合拢段，张拉第二批预应力索 土板式结构，截面厚度 由梁底0．9m变化至根部1．4 d)安装拱圈支架和模板，浇筑拱圈 e)拆除全部支架 ，安装并张拉 吊索．二期恒载上桥 图1 施工步骤图 图2 三维有限元计算模型 2 三维杆系仿真计算模型的建立 取值．吊杆的张拉力则换算成降温梯度施加． 2．1 结构计算模型建立