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500米级钢管混凝土拱桥―拱圈内横隔技术创新

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:跨径500米级钢管混凝土拱桥拱圈采用四肢桁架式结构,其中腹管拉压往复,四肢主管同一截面位置处,由四根腹管组成一个四边形,称为内横隔。图2-8常规内横隔加劲构造图2-9内横隔构造新型拱圈内横隔构造已被应用于巫山长江大桥、合江长江一桥、合江长江三桥、平南三桥等大跨径钢管混凝土拱桥,如图2-10~图2-13所示。

500米级钢管混凝土拱桥―拱圈内横隔技术创新

跨径500米级钢管混凝土拱桥拱圈采用四肢桁架式结构,其中腹管拉压往复,四肢主管同一截面位置处,由四根腹管组成一个四边形,称为内横隔。拱圈内横隔在不做加劲处理时属于几何可变体系,局部稳定问题突出,且采用有限元计算中的杆系单元,难以进行局部失稳的准确计算,因此应在细节构造设计中重点关注。

对于拱圈内横隔构造,应进行加劲设计,常规的设计方法主要针对吊杆处进行加劲:①采用钢板进行加劲;②采用平直钢管进行加劲;③采用N形钢管进行加劲(图2-8)。

上述三种方式,小跨径钢管混凝土拱桥一般采用钢板对拱圈内横隔进行加劲,但是随着跨径和拱圈高度增加,钢板自身稳定性变差,钢板容易出现局部失稳现象,且管板连接刚度不匹配,结构协同受力性能差;采用平直钢管对拱圈内横隔进行加劲,内横隔仍为几何可变体系,存在局部失稳问题;采用N形钢管加劲,虽然解决了拱圈内横隔截面的失稳问题,但是吊杆需多次贯穿N形加劲钢管,其构造复杂,施工难度大。

四川省公路规划勘察设计研究院有限公司提出了一种新型拱圈内横隔构造,即在拱圈吊杆截面的受压腹管处设置全加劲、其余无吊杆截面的受压腹管处设置浅加劲的内横隔,对于受拉腹管处不进行加劲处理(图2-9)。

图2-8 常规内横隔加劲构造

图2-9 内横隔构造

新型拱圈内横隔构造已被应用于巫山长江大桥、合江长江一桥、合江长江三桥、平南三桥等大跨径钢管混凝土拱桥,如图2-10~图2-13所示。该拱圈内横隔构造提高了拱圈横向稳定性,解决了拱圈内横隔局部失稳的问题,且构造更简洁、安装更方便,节省了材料。(www.xing528.com)

图2-10 巫山长江大桥中的应用

图2-11 合江长江一桥中的应用

图2-12 合江长江三桥中的应用(在建)

图2-13 平南三桥中的应用(在建)

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