雷晗 许大鹏

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 200092

引言

给水钢管跨越河道、沟渠等障碍物时通常采用自承式钢管桥结构，其构造简单，受力明确，能避免水下施工，造价较低且维修方便，因此在我国南方地区得到了广泛应用。

自承式给水钢管桥的支座形式有很多，常用的基本形式有滑动式、滚动式和摆动式三类，其中滑动式支座又分为鞍式支座和环式支座两类。鞍式支座的包角为90°～180°，其结构形式简单，但与管道之间的摩擦力大，支承部位受力不均匀，一般用于直径不大于1m的钢管，鞍式支座的简图如图1所示。环式支座是在支座处的管身四周加刚性支承环，其摩擦力小，支承部位受力较均匀，一般用于直径不大于2m的钢管。在这几种支座形式中，鞍式支座的施工最为方便，因此在自承式给水钢管桥结构中得到了普遍应用，虽然相关文献中注明这种支座形式仅适用于直径不大于1m的钢管，但在目前已实施的工程案例中，采用鞍式支座的钢管桥最大管径已达到DN2200，远超相关文献建议值。且在实际工程应用中，根据现有规范理论公式计算得出的管道弯矩相比经验值往往偏大［1］，从而导致在设计中选用较大的钢管壁厚而造成工程浪费。

图1 鞍式支座简图Fig.1 Diagram of saddle support

本文对国内外鞍式支座的计算方法进行调研总结，并针对在实际工程应用广泛的新型支座形式给出理论计算公式，为钢管桥的结构设计优化提供参考。

1 国内相关研究

《自承式给水钢管跨越结构设计规程》（CECS214—2006）［2］（以下简称《规程》）中对于鞍式支座给出了支承处管壁环向最大弯矩可按下式计算：