兩種不同推力結(jié)構(gòu)的系桿拱橋靜力性能對比分析.pdf

1、根據(jù)拱肋、系桿(梁)和橋墩的聯(lián)結(jié)方式的不同,系桿拱橋可以分為拱梁組合橋和剛架系桿拱橋兩種。拱梁組合橋的上部結(jié)構(gòu)簡支在墩臺上,屬于無推力結(jié)構(gòu),而剛架系桿拱橋的拱、墩固結(jié),系桿抗拉剛度較小,主要承受恒載作用下拱腳水平推力,活載作用下拱腳的水平推力主要由橋墩和拱肋自身承受,考慮系桿變形后它是有推力的結(jié)構(gòu)。二者解決拱腳水平推力的方法不盡相同,鑒于兩種橋型在我國現(xiàn)代化建設中的廣泛應用,所以對此兩種系桿拱橋的相關(guān)研究顯得十分迫切和必要。
　　

2、本文以大錢港大橋為工程背景,對上述兩種不同結(jié)構(gòu)的系桿拱橋的靜力性能分析和相關(guān)參數(shù)進行研究,主要包括:
　　(1)論述了無推力拱梁組合橋與剛架系桿拱橋的結(jié)構(gòu)受力特點,對比分析兩者的受力機理及結(jié)構(gòu)性能,對兩種系桿拱橋的拱腳水平推力進行了簡化計算。
　　(2)通過實例建模,就上述兩種不同推力結(jié)構(gòu)的系桿拱橋的靜力性能進行對比分析,主要包括恒載作用和活載作用下二者的靜力性能對比分析,鑒于剛架系桿拱橋外部超靜定的結(jié)構(gòu)特征,又對剛架系桿拱

3、橋在附加荷載(主要包括結(jié)構(gòu)整體溫差和支座側(cè)移)作用下的靜力行為進行了詳細的理論分析和總結(jié)。
　　(3)以大錢港大橋(剛性系桿剛性拱)模型為例,系梁剛度不變,拱梁剛度比的取值在保持其他條件不變的情況下從1/10變化到10/1,總共建立了11個子模型。分別對比分析了不同拱梁剛度比情況下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化,找出了剛度比變化下結(jié)構(gòu)受力的變化規(guī)律。
　　得到了如下結(jié)論:
　　(1)恒載作用下,剛架系桿拱橋與無推力拱梁組合橋相比,二者

4、的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)基本相似,都屬于無推力拱式體系,僅僅前者在數(shù)值上會有所減小而已,這是由剛架系桿拱橋減少了系梁自重引起的。
　　(2)活載作用下,二者拱肋軸力相差不大,彎矩差異明顯,主要表現(xiàn)在:無推力拱梁組合橋的支點豎向反力較剛架系桿拱橋稍大,且拱腳完全不產(chǎn)生水平推力,上部結(jié)構(gòu)對基礎也幾乎不產(chǎn)生彎矩;剛架系桿拱橋拱腳產(chǎn)生彎矩且彎矩較大,拱肋最大彎矩大于無推力拱梁組合橋的拱肋最大肋彎矩。
　　(3)附加荷載作用下無推力拱梁組合橋內(nèi)