鋼管混凝土系桿拱橋施工階段穩(wěn)定性分析

邵 輝 姚 軻（江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司常州分公司，江蘇 常州 213000）

鋼管混凝土系桿拱橋施工階段穩(wěn)定性分析

邵 輝 姚 軻
（江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司常州分公司，江蘇 常州 213000）

隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展，鋼管混凝土系桿拱橋得到了廣泛的應(yīng)用。該橋型不僅在美觀上勝于普通橋梁，而且在造價(jià)上也有一定的優(yōu)勢(shì)。但鋼管混凝土系桿拱橋施工技術(shù)要求高，如控制不嚴(yán)、施工順序不當(dāng)將造成嚴(yán)重的后果，本文通過工程實(shí)例，利用midas程序建模來分析系桿拱的施工階段穩(wěn)定性。

系桿拱；造價(jià)；施工階段穩(wěn)定性

1 項(xiàng)目概況

山東北橋位于三山港上，樁號(hào)1+733附近，為新溝河延伸拓浚工程的拆除重建橋梁之一，設(shè)計(jì)道路等級(jí)為三級(jí)公路，荷載等級(jí)為公路-Ⅱ級(jí)，通航等級(jí)為Ⅴ級(jí)。

主橋采用1×70m下承式鋼管混凝土系桿拱橋，主橋兩墩中心距離68m，計(jì)算跨徑68m，矢跨比1/5。拱軸線方程為f=4fx×（L-x）/L2。本橋?yàn)閱畏鶚?，主橋共有兩片拱肋，每片?根腰形鋼管Q345qcH1300-R500×12mm鋼管構(gòu)成，管內(nèi)填充C40混凝土，主拱肋之間風(fēng)撐的橫撐采用鋼管Q345qcφ800×12mm，斜撐采用鋼管Q345qcφ800×12mm，其系桿拱主橋一般構(gòu)造圖如圖1和圖2所示。

2 施工階段穩(wěn)定性分析

2.1 計(jì)算模型

采用Midas建立三維桿系計(jì)算模型，如圖3所示。在計(jì)算模型中，采用梁?jiǎn)卧M拱肋、縱梁結(jié)構(gòu)、吊桿。模型共有290個(gè)節(jié)點(diǎn)，452個(gè)單元。

2.2 施工階段劃分

將本工程劃分為三個(gè)施工階段：施工階段一為澆筑系桿、端橫梁、吊裝4#、10#橫梁、張拉系桿第一批鋼束、架設(shè)拱肋空鋼管。施工階段二為泵送管內(nèi)混凝土。施工階段三為施工吊桿、其余橫梁及橋面系。

2.3 施工階段一穩(wěn)定性分析

施工階段一為澆筑系桿、端橫梁、吊裝4#、10#橫梁、張拉系桿第一批鋼束、架設(shè)拱肋空鋼管。

用Midas軟件進(jìn)行屈曲分析，得到一階失穩(wěn)特征值為9.743＞4.0（規(guī)范規(guī)定值），因此空間彈性穩(wěn)定分析滿足要求。

2.4 施工階段二穩(wěn)定性分析

施工階段二為泵送管內(nèi)混凝土。

用Midas軟件進(jìn)行屈曲分析，得到一階失穩(wěn)特征值為9.370＞4.0，因此空間彈性穩(wěn)定分析滿足要求。

2.5 施工階段三穩(wěn)定性分析

施工階段三為施工吊桿、其余橫梁及橋面系。

用Midas軟件進(jìn)行屈曲分析，得到一階失穩(wěn)特征值為9.509＞4.0，因此空間彈性穩(wěn)定分析滿足要求。

結(jié)語

鋼管混凝土系桿拱橋的施工控制至關(guān)重要，施工前應(yīng)制定合理可行的施工順序，并保證各施工階段的穩(wěn)定性是重中之重。

[1]項(xiàng)影明.鋼管混凝土系桿拱施工過程的控制[J].鐵道建筑，2010（10） .

[2]張治成.大跨度鋼管混凝土拱橋的徐變分析[J].工程力學(xué)，2007（05） .

[3]陳亮，岳青.系桿拱橋吊桿張拉施工控制方法[J].現(xiàn)代交通技術(shù)，2011（01）.

TU323

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