钢管混凝土连续桁架梁骨架空间分析

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发布时间：2021-09-12

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钢管混凝土连续桁架梁骨架空间分析
蒋建军牟廷敏
(四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院四川成都 610041)
【摘要】钢管混凝土连续桁架梁由钢管混凝土下弦杆与上弦杆、钢管腹杆、横向连接角钢、端横梁、
预应力混凝土桥面板等组成，施工阶段和运营阶段骨架的受力状况是设计的重点。采用钢管混凝土制成的下
弦杆和上弦杆的应力计算是空间分析的难点，根据不同的阶段，在空间分析模型中需要对下弦杆和纵向上弦
杆采用不同的材料特性和截面特性进行模拟。
【关键词】钢管混凝土；连续桁架梁；骨架；空间分析
【中图分类号】U448．21 5 【文献标识码】A
钢管混凝土具有强度高、重量轻、塑性好、耐
疲劳、耐冲击、便于施工、抗震性能好等特点，因
此得到各行业的大力推广⋯。
钢管混凝土结构的基本原理有两点：
(1)借助内填混凝土来增强钢管壁的稳定
性；
(2)借助钢管对核心昆凝土的套箍作用，使
核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土
具有更高的抗压强度和抗变形能力。
钢管混凝土结构多用作轴心受压构件和小偏心
受压构件，当偏心较大时一般设计成格构式，将弯
矩转化成轴力。钢管混凝土在国内广泛应用在拱式
结构体系上，1991年以来，将钢管混凝土先后应用
于悬索桥主梁及索塔、斜拉桥主梁、连续刚构主梁
等。如主跨245m盐边观音岩鳃鱼大桥(悬索桥)、
主跨210m巫山大宁河泰昌大桥(悬索桥)、主跨
140m广东南海紫洞大桥(斜拉桥)、主跨140m重
庆万安大桥(斜拉桥)、主跨120m重庆万州大桥
(连续刚构桥) 。
1 钢管混凝土连续桁架梁设计
钢管混凝土连续桁架梁由钢管混凝土下弦杆与
上弦杆、钢管腹杆、横向连接角钢、端横梁、预应
力混凝土桥面板等组成(见图1和图2)。
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图1 钢管砼连续桁架梁的一般断面图
图2 钢管砼连续桁架梁端横梁处断面图
以四川省雅安经石棉至泸沽高速公路拖乌河一
号特大桥方案技术设计为例，介绍钢管混凝土连续
桁架梁的构造。拖乌河一号特大桥采用多跨连续结
构，孔跨布置含7跨一联和9跨一联，各两联。主梁
标准跨径为46．75m，梁高4．4m，半幅桥宽为
12．25m，整幅桥宽为24．5m；钢管混凝土主梁下弦
钢管直径为720mm，厚度为16～24mm，灌注}昆凝
土的强度等级为C60；腹杆为空钢管，直径为
377mm，厚度为8～18mm；钢管混凝土纵向上弦