崔龙龙, 汪 莲

(合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)

脱空后钢管混凝土拱桥的受力性能分析

崔龙龙, 汪 莲

(合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)

针对钢管混凝土拱肋普遍存在的核心混凝土脱空问题，以一座哑铃型钢管混凝土拱桥为研究背景，利用Midas Civil施工联合截面功能，建立全桥的有限元模型，分析了拱肋脱空比、截面脱空率、含钢率等因素对拱桥的受力性能的影响。结果表明：脱空比和脱空率对拱肋的应力和挠度影响较小，含钢率对脱空后的拱桥的影响较大，施工中应严格控制核心混凝土的密实度，防止脱空现象的发生。

脱空；钢管混凝土拱桥；Midas Civil

0 引 言

大量工程实践表明,钢管和混凝土之间经常出现界面分离的现象[1]。界面分离现象可分为两种：一种是由于施工质量引起的较大程度的脱离,可称之为脱空，另一种是由于混凝土收缩、温度变化等非质量原因引起的二者粘结力的丧失,可称之为脱粘[2]。

在施工过程中因混凝土配合比设计不当、混凝土泵送不到位、注浆口及排气口设置不当等原因会造成混凝土拱肋脱空[3-4]。

本文采用有限元软件Midas Civl,研究拱肋出现脱空后,不同脱空率、脱空比、含钢率对拱肋应力和拱肋挠度的变化。为哑铃型钢管混凝土拱桥的设计和施工提供有益的参考。

1 工程概况

图1 全桥总体布置图

图2 哑铃型钢管混凝土拱桥

2 脱空计算分析模型

2.1 脱空参数定义

为了在分析中定量描述钢管和混凝土的径向脱空程度,引入两个参数:脱空率ψ,即核心混凝土脱空部分面积与钢管核心区面积之比[5];拱肋脱空比ρ,即核心混凝土脱空段的水平投影长度与拱肋跨度之比[6]。……