赵艺程 万川龙 许诺

（1.四川交通职业技术学院，成都 611130；2.四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，成都 610041）

0 引言

钢管混凝土拱桥在悬臂施工过程中，拱肋刚度较小，拱肋线形受扣索力影响明显。因此，拱肋悬臂施工过程扣索力的准确计算，直接关系到拱肋线形控制精度和施工安全。近年来，相关学者在扣索力计算上开展了大量研究，取得了系列成果。索力计算总体分为解析法与数值法两种，前者有力矩平衡法，弹性-刚性支撑法，零弯矩法，后者包括零位移法[4]以及基于有限元理论的优化方法，本文针对目前常见的索力计算方法进行分析探讨。

1 力矩平衡法与零弯矩法

力矩平衡法用于斜拉扣挂施工的拱肋扣索力计算。早期的钢管混凝土拱桥在施工过程中，拱肋节段之间采用临时铰接，在拱肋合龙前，调整好拱肋标高后再焊接成整体。因此，拱肋吊装过程，可将拱肋与扣索视为静定体系，假定拱脚和拱肋节段接头处的弯矩为零，采用静力平衡方法可求解扣索力。力矩平衡法的原理可简述如下：

图1-1 力矩平衡法求解示意图

如图1所示，安装1#节段时对拱脚取矩为零可得以下方程：

安装2#节段时，分别对1#节段接头及拱脚取矩为零可得：

其中Ti为i#索索力；βi为i#索水平面夹角；Gi为i#拱肋节段自重；xi及yi为i#索扣点横纵坐标值。由式（2）与式（3）即可求得吊装2#节段时，1#、2#扣索的索力值，在吊装3#节段时，对1#段接头、2#段接头及拱脚段取矩为零，即可求得1#、2#、3#扣索力。依次类推，在吊装n#拱肋节段时，可求得1～n#节段的扣索力。……