中承式钢管混凝土拱桥调查与动力特性分析

中承式钢管混凝土拱桥作为一种新型的桥梁型式应用广泛。在统计分析国内已建成的100余座中承式钢管混凝土拱桥的基本资料基础上,得出了跨径、矢跨比、边主跨比、矢高比、宽跨比和拱轴线型等设计参数的常用范围;根据统计得到的典型桥例为基准,采用MIDAS有限元软件分析桥例的结构动力特性;对典型桥例进行结构动力特性参数分析,得到了各设计参数对结构动力特性的影响规律。

一试验研究

翘楚楚材

20 0年 1

中承式钢管混凝土拱桥调查与动力特性分析 吴梅容’曾惠珍’陈晋阳。孙，,。颖。 ( .建交通职业技术学院，建福州 3 0 0;.州职业技术学院； .州大学 ) 1福福 5 0 7 2福 3福

摘

要

中承式铜管混凝土拱桥作为一种新型的桥梁型式应用广泛。统计分析国内已建成的 1 0余座中承式钢管在 0

混凝土拱桥的基本资料基础上，出了跨径、得矢跨比、主跨比、高比、边矢宽跨比和拱轴线型等设计参数的常用范围；据根统计得到的典型桥例为基准，用 MI A采 D S有限元软件分析桥例的结构动力特性；典型桥例进行结构动力特性参数分对析 .到了各设计参数对结构动力特性的影响规律。得

关键词中承式钢管混凝土拱桥；限元分析；力特性；数分析有动参 Iv sia in a d d n m i r p t f aft r u h CF r h b ig n e t t n y a c p o er o h l h o g ST a c r e g o y - d W U M e- o g, ir n ZENG iz e CHE i- a g, Hu- h n, N Jn y n SUN n Yig Ab t c: l t r u h C S a c r g s h v d l s d a e y b i g . a e n sa i i a n y i o r h n 1 0 s r t Haf h o g F T r h b d e a e wie y u e s a n wl r eB s d o tt t la a ss fmo e t a 0 a - i d sc l d me t o lt d h l t r u h C S r h b i g s e e a c p fi ot n a a t r,s c s s a o s c c mp e e af h o g F T a c r e,g n r ls o e o i - d mp r t r mee s u h a p n,r t frs - o a p ai o e t - o i s a a t f s rsd p n a d ma n s a a t fb e dh t p n we es mma z d T e e t y a tp c a - h o g p n,r i o e f ie s a n i p n,r i o r a t s a r u o r i o o o i r e . h n i n i ia h l t r

u h d f y l f

C S rh big codn l sab n h r r g,d n mi h rceit e l srtdb DAS F A. c rigy, F T ac r ea c rigya e c makb d e y a cc a trsi w r iu t e yMI d i a c e l a E Ac odn l e fc a fv ro sd sg a a tr n sr cu a y a c c aa tr t e u f t w o a u e i n p r mee so t t r l n mi h r c e s c w r s mma z d b a a t r s a h e l i u d ii e i r e y p r me e sr e r . e c

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中承式钢管混凝土拱桥作为一种新型的桥梁型式 .由于

料 .出了主拱矢跨比的统计图及主拱跨径与矢跨比的对应绘关系图，别如图 1和图 2所示。从图中可以看出，分主拱的矢跨比主要集中在 1~,间，中以 15多。其他的矢跨/ 1 4 5之其，最比情况。般是景观桥梁才考虑使用。一 对于三跨飞鸟式无推力的中承式钢管混凝土拱桥，拱边 的矢跨比取值一般在 1 . 1 .间 .与主拱的矢跨比的 4— 9/ 6, 8之且

其兼有经济性和美学特性，在我国的西南、中南和华东地区 应用发展很快。本文在文献【】基础上进一步收集并整理了 l的 国内已建成的 10余座中承式钢管混凝土拱桥的基本设计 0

资料，径不小于 5m的有推力钢管混凝土拱桥有 7跨 0 4座，其 中有 5 6座跨径超过 10 2 0 m; 9座刚架系杆拱桥中， 4座跨仅径小于 10有 9跨径超过 2 0 0m,座 0 m。根据桥例调查，承式中钢管混凝土拱桥主要修建于一、二类场地。

比值在 111—/.间。边拱的矢高与主拱的矢高比值集/. 11 6 2之 中在 l . l .1 ,5, 5I 3~ 4’。 13宽跨比 .

1结构设计参数 11跨径 .

宽跨比是指桥面的宽度与跨径之比 .面宽度的设计

一桥

根据收集整理到的中承式钢管混凝土拱桥资料。类拱该桥主要从 9 0年代开始大量修建，并且其跨径与数量随时间推移也在不断增大。径不小于 5 m的有推力钢管混凝土拱跨 0桥有 7 4座，其中有 5 6座跨径超过 l m; 9座刚架系杆拱 o 2桥中。 4座跨径小于 10有 9座跨径超过 2 m。其主跨仅 0 m, O跨径的变化幅值较大，主要集中在 10 2 0之间，主跨但 0~0m其

般与车流量有关。从统计分析数据可得桥面宽度与主跨跨径 相关性不大。中承式拱桥的宽跨比在 O 5 . .加 2 0 5之问的居多。 1 0, 0‘ 9% O 8% 0

7% O 6% O 5% 0 4% O 3O‘, 20 %

跨径的平均值为 156中位数为 1 0众数为 10 7 .m, 5 m, 2m。 对于三跨飞鸟式无推力的中承式钢管混凝土拱桥，边其跨与主跨的跨径基本成线性关系。本文收集到的 2 0座三跨飞鸟式钢管混凝土拱桥中。有 1 7座拱桥的边跨与主跨的跨径比在 014 0 2。~ . 4之间， 03 03 6 4以 . -3之间最为常见。— 12矢跨比与矢高比 .

矢跨比是拱桥的一个重要参数。矢跨比越小，的推力拱越大，所受的轴力越大，以受轴力为主的优势明显；拱拱拱但的推力增大之后 .部工程的造价也越高。根据收集到的资下

l‘ 0, O%

图 1主拱矢跨比统计图

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