钢-混组合体系--中承式系杆拱桥的设计.pdf

学兔兔 2012年6月第6期 城市道桥与防洪 桥梁结构 109 钢 一混组合体系 中承式系杆拱桥的设计 ’ 周 莉，孙东利，谢 斌，曹 景，刘旭锴 (天津市市政工程设计研究院，天津市 300051) 摘 要：主跨拱肋为钢结构 、边跨拱肋为钢筋混凝土结构 、横梁为钢混叠合梁的组合结构体系是一种新型的、特点鲜明的 “组 合式”中承式系杆拱桥。结合370m跨 (55m+260m+55m)奉化江特大桥工程，介绍钢一混组合体系中承式系杆拱桥的设计分 析过程。首先介绍桥梁的总体设计 ，然后介绍结构静力分析 、稳定性分析，以及动力分析 的结果 ，最后提出一些关于此类组合 体系 一中承式系杆拱桥设计的建议 。 关键词 ：系杆拱；中承式系杆拱桥 ；静力特性 ；稳定性能；钢一混组合体系 中图分类号 ：U448．22+5 文献标识码 ：A 文章编号 ：10o9—7716(2012)06一O1o9—05 0 引言 奉化江大桥为宁波市环城南路快速路跨越奉 化江的特大型桥梁。通过对 370m奉化江大桥的多 种方案设计的比较，在主航道受控 ，地面辅道受限 的情况下，本方案采用中承式系杆拱桥，刚拱柔梁 漂浮体系，中跨拱肋采用钢箱形式 ，边跨拱肋采用 混凝土结构。主桥跨径布置为55m+260m+55m， 全长 370m。 图1总体布置图(单位：cm) 根据道路平面设计，为利用原芝兰桥，此处道 路分为两幅，在芝兰桥两侧通过 ，因此桥梁为上下 闭钢箱型拱肋 ，拱肋高度由拱顶 3m渐变到拱脚处 行两座桥梁，每幅主桥横断面布置为2．2m拱肋 吊 5m，拱肋宽度为2．2m不变。 杆带+0．5m防撞护栏 +12m机动车道 +O．5m防撞 边跨跨径 55m，拱轴线由直线段和两段圆弧 护栏+2．2m拱肋吊杆带，桥面横坡为2％。 组成，由拱肋端部起 13．076m为直线，由直线端部 起水平长度 7．024m为第一段圆弧线，圆弧半径为 1桥梁结构总体设计 48．111m，由第一段圆弧结束到拱脚为第二段圆弧 奉化江大桥主桥为中承式系杆拱 ，刚拱柔梁 吊 线 ，圆弧半径为 83．7m。边跨拱肋采用钢筋混凝土 横梁体系。拱肋为主承重结构。主拱产生的水平推 结构。拱肋断面见图2。 力由系杆承受。系杆锚固于边跨拱肋端部。桥面板 由纵横梁和桥面板组成 ，桥面板通过剪力键与钢横 梁形成叠合结构。横梁直接与吊杆、立柱和拱肋牛 腿连接，通过 吊杆和立柱与拱肋相联系。荷载 由桥 面板传到横梁，再经由吊杆 、立柱和拱肋牛腿传到 拱肋、基础。总体布置见图1。 1．1主拱 主拱横桥向布置为两片拱肋 ，拱肋布置于防撞 护栏外侧 ，两片拱肋中距为 15．2m。中跨拱肋拱轴 主拱肋断面 边跨拱肋断面 线采用悬链线，边跨拱肋拱轴线采用拟合曲线。拱 图2拱肋断面图 (单位：cm) 脚高程为4．0m。中跨跨径为260m，矢高为52．0m， 1．2 风撑 矢跨比1：5，拱轴系数m=1．2。中跨拱肋采用矩形封 在两片拱肋间设置了风撑，拱桥风撑常见的有 三种形式 ，米字型、K字型和一字型，由于该桥处于 收稿 日期：2011-12—31 快速路跨越奉化江的重要节点，景观要求较高，米 作者简介：周莉 (1978一)，女 ，湖北松滋人，博士 ，高