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238科技研究城市道桥与防洪2013年6月第6期
单跨复合圬工圆弧拱受力特性分析研究
张四国，齐延平，何玉宝
（天津市市政工程设计研究院，天津300051）
摘要：随着交通量的增大和结构自身承载力的降低，越来越多的石拱桥不能满足使用要求。作为我国重要的文化遗产，石拱桥
的保护尤为重要，因此对石拱桥的改造和仿制还原得到了越来越多的应用。石拱桥改造和仿制常采用新的结构体系，在新的结构
体系里通常用其他构件和石拱圈协同受力，共同承担外部荷载。改造后的结构是石-混凝土复合拱桥，对于复合拱桥的受力机
理，目前研究较少。该文以某石拱桥消险改造工程为背景，研究石-混凝土复合拱桥的受力性能，可供同行参考。
关键词：复合拱桥；力学特性；参数分析
+
中图分类号：U448.22、U441.5文献标识码：A文章编号：1009-7716（2013）06-0238-04
为N，弯矩为M。该截面的正应力计算如式（1）：
1复合拱桥作用机理
NM
σ=±（1）
复合拱是指两种或者两种以上的建筑材料相AW
式中：为拱圈截面面积；为截面弯曲系数。
互结合、协同工作，形成的较单一材料拱更加合理AW
的拱结构。与单一材料的拱结构相比，复合拱表现拱圈一和拱圈二的截面积均为b×2h，截面上
出其独有的受力特点。与单一材料的拱相比，复合拱由轴力引起的正应力是相同的；拱圈一和拱圈二
3
桥中不同材料的拱圈在受力时相互影响，共同工bh/122
的弯曲截面系数分别为==/6和=
W1bhW2
h/2
作（见图1）。下面简单说明复合拱桥的受力特点。
3
（2）/12
bh2
=2/3。拱圈一中上、下拱圈的弯矩相
bh
h
同均为/2，则拱圈一中由弯矩引起的正应力为
M
23
M/M；拱圈二中弯矩为，拱圈二中由弯矩
=M
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