钢管混凝土拱桥不同成桥方式对结构影响

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发布时间：2021-09-12

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钢管混凝土拱桥不同成桥方式对结构影响
凌知民，段书龙
(同济大学桥梁工程系。上海200092)
【摘要】通过对钢管混凝土系杆拱桥不同成桥方式的计算分析，得到钢管混凝土拱桥不同施工顺序、吊杆
张拉与否对成桥状态拱肋应力、系梁应力以及吊杆内力产生的影响，分析对比得出最佳设计成桥顺序，从而为设
计施工提供好的指导。
【关键词】钢管混凝土系杆拱桥；施工顺序；吊杆张拉
【中图分类号】TU755 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2010)11—0036—03
THE EFFECTS oF DIFFERENT W AYS FoR THE CoNSTRUCTIoN oF
THE STEEL PⅡ’E CoNCRETE TIED ARCH BRⅡ)GE To THE STRUCTURE
LING，Zhi—min， DUAN Shu—long
(Bridge Engineering of Ton~i Univ．，Shanghai 200092，China)
Abstract：Through analyzing the steel pipe concrete tied arch bridge constructed by different ways，
efects of different construction orders and whether hangers are tensioned on stress of arch ribs，tie—bars
and internal force of suspending bars are obtained。Thus，we can get the best construction order as a
guidance of design and construction．
Key words：steel pipe concrete tied arch bridge ；construction order；hangers tension
钢管混凝土系杆拱桥以其稳定的结构，较大的跨越能
力，优美的线形和自重轻、强度大等优点，在我国近年来的
桥梁建设中备受亲睐。钢管混凝土结构较好的结合了钢和
混凝土的优越性能，推动了拱桥向大跨度、高强度和高稳定
方向发展。
1 问题的提出
随着钢管混凝土在国内外的研究和建设，钢管混凝土
理论的研究也日趋成熟，尤其在拱肋的拱轴线型、拱桥稳
定、拱桥动力特性以及拱桥的吊杆调索等方面理论较为完
善 I6 ，但是在成桥方式对拱桥的影响上研究不多，尤其是
成桥方式中吊杆的张拉对结构的影响研究匮乏，甚至存在
一定的误区。
受桥址处地质条件、通航、施工难度、结构稳定等因素
影响，钢管系杆拱桥按成桥方式分“先梁后拱法”和“先拱后
梁法”两种方案。J。
先梁后拱法施工是指：采用支架现浇、预制拼装、顶推
等方法完成梁的架设后，施工拱肋、吊杆完成体系转换的施
工的过程(图1)。在施工中拱脚的水平推力由梁内预应力
来承担。目前普遍采用张拉吊杆将梁的荷载转移到拱肋
上，完成体系转换。本文提出先梁后拱不张拉吊杆方案，靠
施工前的支架定位来协调体系转换中系梁和拱肋位移变
化。这样减少了吊杆张拉给施工带来不便。
先拱后梁法施工是指：采用支架节段吊装、整体吊装、
斜拉吊装节段施工等方法完成拱肋施工后，利用吊杆吊装
图2先拱后梁施工方案驾设拱肋段
劲性骨架逐段浇注、挂蓝逐段浇注和预制吊装等方法，完成
桥梁的施工的过程(图2)。施工中拱脚水平推力由临时措
施承担(如临时固结、临时拉索)。先拱后梁施工中，目前均
采用利用吊杆定位的方式完成施工。本文提出先拱后梁张
拉吊杆的方案，即系梁合拢后对吊杆张拉调整的方案。
2 有限元建模及假定
以上海市某高速公路桥为例，主桥采用标准跨径为
125m的下承式钢管混凝土系杆拱桥。拱肋的计算跨径为
120m，计算矢高30m，矢跨比1／4。单幅桥宽14．3m，系梁内