飞燕式钢管混凝土拱桥稳定性影响因素分析
2011-07-09张谢东郭俊峰
武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2011年6期
田 路 张谢东 郭俊峰
(武汉理工大学交通学院1) 武汉 430063) (武汉市城市管理局2) 武汉 430010)(中铁大桥勘测设计研究院有限公司3) 武汉 430050)
飞燕式钢管混凝土拱桥,其学名为中承式钢管混凝土系杆拱桥[1],因其外观造型极似飞燕展翅故而得名.此类桥梁具有结构构思新颖独特,受力合理,造型轻巧美观,跨径大,建筑高度低,经济指标好,施工工艺简捷等许多优点,但它毕竟属于新型桥梁,在结构计算、稳定性分析等结构分析理论方面以及施工、设计等工程技术方面还不是很成熟和完善,因此对其进行稳定性分析方面的探讨也显得很有必要的.本文将以湖北武汉已建成的某飞燕式钢管混凝土拱桥为工程背景,对此类桥梁结构稳定性进行建模分析和讨论.
1 工程实例有限元模型
1.1 工程概况
某飞燕式钢管混凝土拱桥是武汉市三环线西段跨越汉江的一座特大桥[2],为55m+240m+55m的3跨结构,桥面总宽27m,2001年初建成通车.
主拱肋:净跨240m,矢跨比1/5,拱轴线为悬链线,拱轴系数m=1.5.主跨预拱度在拱顶取值为0.4m,预拱后的拱轴线仍为悬链线,其拱轴系数m′=1.4.主拱圈由钢管混凝土弦杆和钢管腹杆组成的桁架构成,拱肋全高4.5m,上下弦杆各为两根直径1m、壁厚14mm的钢管内灌50号混凝土并排形成,2根钢管上下用12mm厚缀板连接,其间内灌50号混凝土;腹杆为直径500 mm、壁厚10mm的空钢管.因拱脚段拱肋在汛期有6~7m高度淹没于水中,考虑防撞需要及拱脚段受力较大特点,将从桥面以下拱肋做成哑铃型钢管混凝土实腹结……
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