摘 要 ：以某三拱肋混凝土拱桥为实例 ，采用空间有限元分析程序 MIDAS／CIVIL建立三拱肋拱桥有限元计算模型 ，分析拱肋、系杆粱等 主要构件 的受力与 变形性 能。计算结果表 明：拱桥各 构件 的受 力与变 形基 本关 于跨 中对称 ，两侧 边拱肋基 本关 于 中跨拱肋 对称 ，但是 中间 拱肋 的变形明显要 大于边拱 肋；拱 肋、系梁 总体 处于受压状态 ；全桥 以 竖 向位移 为主 ，最 大竖向位 移发 生在拱顶 ，系梁竖向位移较 小。 关键词 ：三拱肋拱桥；有限元法；静力分析 中图分类号 ：U448．22 文献标识码 ：A 文章编号 ：1007—7359(2012)04-0125—02 0 前 言 三拱肋系杆拱 桥技术含量 比二拱肋 高 ，受力复杂 ，施 工体 系转换 多。施 工方 法为满堂支架现浇 系粱 、横梁及挑梁 ，架设桥 面板 ，现浇湿接头 ，然后架设拱肋 ，灌注拱肋混凝 土。当拱肋混 凝 土达 到设计强度后 ，安装并张拉吊杆 ，同步张拉系梁 。系杆拱 桥具有受力合理 、用材经济 、施工方便 、造 型美观等 突出优点在 我 国得 到迅速发展 。在桥宽较 大的情况 下，由于横梁 的高度受 限等原 因，不得不采用 3片拱肋 ，这 就使 得结构的纵 向受力 、横 向受力 以及结构 的稳定性都成为十分突 出的问题。本文以某三 拱肋混凝土拱桥实例 ，介绍该类桥在成桥状态 的受力特点 。 1 工程概况 本桥主桥结构形式为三拱肋下承式混凝 土系杆拱桥 ，主桥 横 向布置 为 ：5m(人非共 板 )+1．5m(拱 肋 )+11．25m(机 动车道 ) 40．5m(护栏 )+5m(绿 化带及 拱肋 )+0．5m(护栏 )+l1．25m(机 动 车道 )+1．5m(拱肋 )+5m(人非共板 )-41．5m。主桥系梁拱 ，系梁 轴线为 R=9000m 的圆凸曲线 ，拱肋 曲线 方程为 Y=4fx／L2(L-x) 的二次抛物线，其中计算跨径 L=97m，矢跨比 1：5。系梁、拱肋均 采用整体现浇 ，横桥 向设置 3片拱肋 ，肋间距 15．Om。除了风撑 采用 C40混凝土 ，其他所有部位采用 C50混凝土。该桥 主桥桥 型布置图见图 1和图 2。 2 空间有限元计算模型 全桥 成 桥状 态静 力 分析 计 算采 用有 限元分 析 程序 MIDAS／CIVIL。本模型 中，其坐标原点 为右主跨起点处 的桥面 收稿 日期 ：2012-05-29 作者简介 ：沈杰(1988一)。男，江苏无锡人 ，合肥工业 大学土木 与水利工 程学院在读硕士 ，研 究方向 ：桥 梁与隧道工程。 41500 睦o0o-I5Q9112505001250175050011250 oo-5o0QI I 一 一 ll15Go Il 『 *一 一 l 非 非 人 机 行 机 机 机 动道 鑫茎 动 动 车 查 车 道 道 道 l _l_I - _-- 丝 『 I 图 2 主桥横断面图 ￡墩 图 3 中心 ，沿桥纵 方向为 X轴 ，沿高度方 向为 Z轴 。桥 面横 向为 Y 轴 。对于每个单元的局部坐标 系来说 ，沿单元 i— j方向为 x、Y、 z 轴正向。混凝土拱肋及其横撑 、纵梁和横梁均采用梁单元模 拟 。全桥共划分为 300个梁 单元 、60个 只受拉桁架单元 ，节点 总数为 248个。 边界 条件 ：以外侧 中拱 拱脚为基 准 ，分别沿桥梁纵 向与横 向采取一端铰接 、一端滑动支座处理 。 桥梁的恒载由程 序 自动加 载 ，桥梁所承受 的活载按城市一 A级汽 车荷 载确定全 桥对称 布置 ，系梁预应力采用钢束预应力 荷载来施 加 ，考 虑预应力损失 ，横梁 的预应 力采用梁单元 预应 力荷载来施加。吊杆的施工初张力通过对杆单元 的初拉力荷载 方法施加 ，计算模型如图 3所示 。 为了探讨该 三拱肋拱桥 的受 力性能 ，按恒载作用工况对桥 梁进行空间受力分析 ，通过对 中拱肋和两侧边拱肋的竖 向位 移 的比较 ，分析三拱肋下承式拱桥 的受力特点。

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