钢管混凝土劲性骨架对拱桥性能影响分析

资料大小：180KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-12

资料介绍

钢管混凝土劲性骨架对拱桥性能影响分析
杨永清文亚男刘振宇
(西南交通大学土木工程学院四川成都 610031)
【摘要】以某中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥为例，分析考虑劲性骨架作用对拱桥拱圈刚度及强度性
能的影响，通过与静力荷载试验测试结果的比较验证，提出该类桥梁劲性骨架作用影响的比重，其成果可为
同类桥梁结构借鉴参考。
【关键词】劲性骨架；钢筋混凝土拱桥；静力荷载试验；刚度；强度
【中图分类号】U448．22 3 【文献标识码】A
钢管混凝土劲性骨架在桥梁施工过程中，先用
无支架方法施工劲性骨架，然后围绕劲性骨架内填
外包混凝土，把劲性骨架作为混凝土中的钢筋，不
再拆卸收回。劲性骨架作为支架结构，在施工期问
承受构件的自重和施工荷载。在桥梁工程应用中，
劲性骨架钢筋混凝土拱桥由于其跨越能力大、潜在
超载能力强、施工方便，是一种极具发展前途的拱
桥结构形式。一般在设计过程中不考虑劲性骨架对截
面强度、刚度的影响。本文以实际桥梁为例，定量计
算劲性骨架对该类桥跨强度及刚度的影响比重。
1 桥梁概述
某桥为160m中承式劲性钢筋混凝土箱形肋拱
桥，拱圈由两片箱肋组成，截面为3．4x2m，在钢管
混凝土劲性骨架上现浇混凝土形成箱肋，每片劲性骨
架上下弦各采用2 299~12mm钢管混凝土，竖杆、
斜杆、平联、横向剪刀撑均采用 140~8mm空钢
管，劲性骨架弦杆中心高度为2．9m，宽度为1．5m。
拱圈混凝土强度等级为C40，横梁采用预应力钢筋混
凝土箱形截面梁，吊杆采用纵向平行钢丝束双吊杆体
系，索体采用61 7、抗拉强度为1670MPa的热镀锌
钢丝。桥面布置为12m(车行道)+2x1．5m(人行道)=
15m。桥梁设计荷载等级汽一超2O，挂一120，人群
3．5kN／m。。
2 有限元模型的建立
采用空间有限元程序MIDAS Civil 2012进行建
2
立模型A：拱圈为钢筋混凝土箱形截面，不考虑钢
管混凝土劲性骨架。建立模型B：采用双单元模
型，即拱圈两个节点间建立两个单元，分别赋予钢
筋混凝土截面和钢管截面，考虑钢管与混凝土的耦
合作用。模型立面见图1，设计拱圈截面见图2，模
型B拱圈截面见图3。有限元建模时主要考虑结构的
刚度、质量和边界条件，使模型传力方式尽可能与
实际情况接近。