鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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　　鋼管混凝土拱橋近十年來(lái)在我國(guó)發(fā)展迅速，隨著數(shù)量的增多，跨徑與規(guī)模也不斷增大，分布區(qū)域也越來(lái)越廣，除了鋼管混凝土拱橋具有材料強(qiáng)度高、施工方便、造型美觀等優(yōu)點(diǎn)的原因外，與我國(guó)正處于大規(guī)模的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)期的大環(huán)境有密切的關(guān)系[2］。本文將根據(jù)鋼管混凝土拱橋在我國(guó)的應(yīng)用情況與近幾年的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)進(jìn)行定性的討論。　　　　　　一、剛架系桿拱橋型　　　　　　鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)形式豐富多樣，承載形式上、中、不承式均有。按拱的推力，又可分為有推力供和無(wú)推力供。無(wú)推力供又有拱架組合體系和剛架系杯供。鋼管混凝土拱橋以中下承式為主，有推力拱和元推力拱均占相當(dāng)?shù)谋戎?。在無(wú)推力拱中，以剛架系桿拱為主。這些都是鋼管混凝土拱橋的構(gòu)造特點(diǎn)，與我國(guó)傳統(tǒng)的石拱橋、鋼管混凝土拱橋均有明顯的不同?！　　　　　偧芟禇U拱是在鋼管混凝土拱橋中出現(xiàn)的拱橋新的結(jié)構(gòu)形式。我國(guó)建成的第一座鋼管混凝土拱橋--四川旺蒼東河大橋采用的就是剛架系桿拱。與拱架組合體系不同，剛架系桿供中拱助與橋墩?qǐng)F(tuán)結(jié)，不設(shè)支座，采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線作為拉桿來(lái)平衡換的推力，拉桿獨(dú)立于橋面系之外，不參與橋面系受力，而橋面系為局部受力構(gòu)件。這種結(jié)構(gòu)由于拱和墩連接處為剛結(jié)點(diǎn)，屬剛架結(jié)構(gòu)，又帶有系桿，故稱之為剛架系桿拱。　　　　　　剛架系杯拱為超靜定結(jié)構(gòu)，橋梁上部、下部以及基礎(chǔ)甚至地基連成一體，結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)較多，受力復(fù)雜。由于其系桿剛度與供梁組合體系中的系杯梁剛度相比小很多，特別對(duì)于大跨徑橋梁，系桿拉力增量將產(chǎn)生很大的變形，而供助、系桿和墩往團(tuán)結(jié)在一起，根據(jù)位移交形協(xié)調(diào)條件，供的水平推力的增量主要由橋墩和拱助自身承受，因而考慮系桿變形后它是有推力的結(jié)構(gòu)。系桿的作用是對(duì)拱施加預(yù)應(yīng)力以抵消拱的大部分水平推力（主要是恒載產(chǎn)生的水平推力），因此通常把系杯看成預(yù)應(yīng)力體外索。除去系桿承受的水平推力后余下的拱的水平推力一般來(lái)說(shuō)不大，還可以通過(guò)適當(dāng)?shù)某瑥埨o予最大限度的減小，從這個(gè)角度可以看成無(wú)推力拱。剛架系杯拱由于系桿的存在，降低了對(duì)下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的要求，使拱橋的應(yīng)用范圍從山區(qū)擴(kuò)大到了平原和城市?！　?

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