基于多重平衡体系的索辅梁拱桥设计
2021-07-12马振栋闫福成
公路交通技术 2021年3期
关键词:结构
马振栋,姚 龙,闫福成
(林同棪国际工程咨询(中国)有限公司,重庆 401121)
拱桥是所有桥梁体系中最富于变化的结构,现代拱桥不仅向大跨径发展,也向造型多样化发展,如斜靠式拱桥、蝴蝶拱等空间异形拱桥应用越加广泛[1-2]。拱桥尽管形态各异,结构上大多属于大跨径缆索承重桥梁[3],即主拱和吊索是提供整体刚度及承载受力的主要结构,梁体主要起提供局部刚度、传递活载的作用。当今城市建设中,常要求结合城市整体设计和景观需求,把桥梁建成能反映该城市历史文化、人文风貌等地标性或景观性的桥梁[4],这类桥梁的典型特征是:1)桥面较宽,常在40 m以上;2)因造型要求较高,常出现异形或非对称形态的结构。随着梁拱组合体系桥梁的发展,特别是邓文中院士在2007年提出“以充分发挥梁体自身承载能力为前提,把缆索设计成辅助受力结构”的索辅梁桥设计理念[5-7],使拱的形体更轻型化,为造型丰富的异形或非对称拱结构设计创造了条件。非对称且与多吊索面结合的空间异形组合拱桥的构造及受力均较复杂,可参考的研究成果及设计经验较少。为此,本文以前海合作区11号景观桥为例,采用索辅梁桥的理念和多重平衡体系的分析思路,阐述此种组合体系拱桥达到理想状态,即“面内受力平衡、面外受力平衡、梁体横向受弯平衡”的分析过程,对利用分析成果优化后的结构在使用状态下的受力性能进行评价,并对异形组合拱桥的设计做出总结、给出建议。……
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