薛玉波,余 郁,熊 文,叶见曙

(1. 扬州市市政建设处, 江苏 扬州 225000; 2. 东南大学 交通学院 桥梁工程系, 江苏 南京 210096)

0 引言

梁拱组合体系桥梁是在传统刚架拱桥的基础上做了优化设计。通过对上部主梁和拱圈(肋)施加预应力，从而取消空腹部分的立柱及斜撑，使得整个结构显得更加轻巧、美观。从拱的意义来说，梁拱组合体系桥梁拱上建筑的构件已减至极限，仅剩下水平桥面系，外形也简洁至极限，并接近斜腿刚架。事实上，此种桥型与斜腿刚架已无本质区别，只不过将斜腿刚架的斜腿转换为拱轴曲线。显然，其受力条件比斜腿刚架更加优越，因为经过优化设计的曲线拱腿压力线会比直线形斜腿更接近于形心轴线[1-3]。

由于市政桥梁越来越宽，在满足通行需求的同时还要兼顾美观的效果，使得城市桥梁的结构形式更加复杂。当梁拱组合体系桥梁应用于城市中，仍存在以下主要设计难点[1-2]。①城市宽体梁拱组合体系桥梁的空间受力特性对施工以及运营阶段的力学影响；②施工阶段梁拱结构体系转化时的力学分析;③梁拱组合体系空腹三角区域的关键设计参数分析。这些设计难题也部分限制了该类桥型在市政桥梁中的应用与推广。

本文以扬州市观潮路跨古运河大桥(宽体梁拱组合体系桥梁)为工程背景，利用大型通用有限元程序ANSYS建立三维实体单元模型，对该桥的施工体系转化过程进行精细化数值模拟，重点分析其空间结构受力特征。通过改变关键设计参数取值(包括宽跨比、截面形式、横向连接方式等)，利用参数分析手段对该桥运营阶段的空间力学效应进行分析，明确各参数与空间效应之间的关联。……