提篮拱桥拱肋及横撑对其稳定性的影响

2011-04-17常建忠

山西建筑 2011年5期

常建忠

提篮拱桥是近年来在提篮拱桥基础上发展起来的一种新型的拱桥结构形式，但是稳定问题始终是拱桥设计、施工中的一个重要问题，结构失稳往往导致结构整体垮塌，且发生较为突然，危害极大，拱桥因失稳而导致结构破坏的情况时有发生[1]。影响钢管混凝土拱桥稳定性的因素有吊杆、系杆、拱肋以及拱肋间的横撑，本文采用MIDAS/Civil建立有限元模型，分析拱肋和拱肋间横撑对某提篮拱桥稳定性的影响。

1 工程背景

该桥位于广珠货运客运专线上，跨径为112m(见图1)，梁全长116m，计算跨长为112m，拱肋平面内矢高22.4m，拱肋采用悬链线。拱肋截面采用哑铃形钢管混凝土截面，钢管内采用C55无收缩混凝土填充，截面高度h=3.0m，沿程等高布置，钢管直径为1 200mm，由厚18mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用腹板连接。每隔一段距离，在圆形钢管内设加劲环、在两腹板中焊接拉筋。拱肋在横桥向内倾 9°，形成提篮式，拱顶处两拱肋中心距6.99m，拱脚处两肋中心距14.00m。

系梁采用 C50混凝土，按整体箱形梁布置，采用单箱三室预应力混凝土箱形截面，桥面宽15.6m，梁高2.5 m。拱脚顺桥向8.0m范围内设成实体段，横桥向宽度由15.6m增至 16.6m，截面渐变处设倒角或过渡段。吊杆布置采用尼尔森体系，在吊杆平面内，横桥向水平夹角为 81°，吊杆顺桥向间距为 8m。两拱肋之间共设5道横撑，拱顶处设X型撑，拱顶至两拱脚间设4道K型横撑[2]。