胡民逸 李道业 张文龙华南理工大学土木与交通学院

葵花拱桥连拱效应分析

胡民逸 李道业 张文龙
华南理工大学土木与交通学院

胡民逸，男，硕士，华南理工大学土木与交通学院，主要研究方向为大跨度桥梁。

为研究葵花拱桥受力与下部结构刚度之间的关系，以工程实例为背景，通过模拟桩土间的共同作用，建立考虑连拱效应的葵花拱桥有限元模型，并与按固定拱计算的模型进行对比。发现按连拱计算时能充分考虑上部结构的实际受力情况，同时使下部结构的造价更为经济。该模型的建立及分析结果可为同类桥梁的设计提供参考。

葵花拱桥作为一种造型新颖、结构复杂的新型桥梁，因其外观轻盈大方，形似一朵绽开的向日葵而得名。与传统的连拱拱桥相比，葵花拱桥通过设置腹拱圈代替空腹式拱桥的立柱，使主拱在其拱脚到腹拱拱脚之间没有力的直接作用。但同时，腹拱会对主拱产生巨大的水平推力，使主拱的受力形式由原来的近似均布荷载变为集中荷载作用，结构受力变得更加复杂。

由于葵花拱桥是我国桥梁建设者自主创造的新桥型，已建成数量较少，目前，对该桥型的研究主要集中在其主腹拱连接方式、不同拱轴线、矢跨比等对结构受力性能的影响，而对其连拱效应的研究较少。当考虑连拱作用时，墩和主腹拱的内力与上下部结构的刚度之比有着直接的关系。而前人研究也表明，只有当桥墩的抗推刚度是拱圈刚度的38倍以上时，多孔拱桥才不计连拱作用，可近似按固定拱计算。……