V型刚构连续梁组合拱桥拱肋混凝土灌注顺序仿真分析研究.pdf

4 0 桥梁结构 城 市道桥与 防洪 2 0 1 5 年 1 0 月第 1 0 期 V型刚构连续梁组合拱桥拱肋混凝土灌注顺序 仿真分析研究 樊燕燕 李子奇 兰州交 通大学 土木工 程学 院 甘 肃兰州 7 3 0 0 7 0 摘 要 V型刚构连续梁组合拱桥是充分将钢管混凝土拱桥和 V型刚构桥的各 自造型 美观 受力等优点融合一体的一种新 型桥梁结 构形式 不 同的拱肋混凝 土顶升灌 注施工顺序 对主拱肋钢 管应力 和变形 会产生 不同的影响 通过 v形 刚构加拱组 合结构拱肋混凝土采用上述两种顶升灌注施工顺序进行仿真模拟分析 主要 目的是研究两种拱肋混凝土顶升灌注对 v型刚构 连续梁组合 拱桥主拱肋 应力和变形 的影响 关键 词 V 型刚构组 合拱 顶升灌 注 施工顺 序 仿真模 拟 应力 变形 中 图分类 号 u 4 4 l 文献标 志码 B 文章 编号 1 0 0 9 7 7 1 6 2 0 1 5 1 0 0 0 4 0 0 3 0 引言 钢管混凝土拱桥具有 强度 高 自重轻 跨越能 力强 工期短 以及造 型美观等优点 因此在桥梁建 设中得到广泛应用 V型刚构连续梁桥与同等跨 度 的常规连续梁相 比 具有计算跨径小 有效降低 梁体截面高度 减轻 主梁 自重荷载 大幅度减小桥 墩处梁体的负弯矩和跨中正弯矩等优点 并且 V 型刚构桥的V型支撑可使桥梁具有优美的外观 因此 V型刚构连续梁桥成为城市桥梁和景观桥梁 建设较受欢迎的桥型之一 V型刚构 连续梁组合拱桥 是一种新型桥梁结 构形式 它融合了钢管混凝土拱桥和 V型刚构桥 在造型 受力等方面的优点 V型刚构连续梁组合 拱桥在造 型上具有流线形线条 活泼 和富有动感 的特点 而且景观 效果 良好 在结构上 同时具有梁 桥和拱桥的特点 这种梁拱组合结构形式 有效地 提高了桥梁 的跨越能力 已成为 目前 比较流行 的 一 种桥型l l 1 V型刚构连续梁组合拱 桥的拱结构采用钢管 混凝 土系杆拱 其上部结构 由吊杆 预应力混凝 土 连续梁和钢管混凝土主拱肋三部 分组成 结构所 承受 的恒载和活载一部分 由 V型刚构连续梁预应 力混凝土主梁承担 一部分通过主梁上的吊杆传 递给主拱肋 主拱肋 的水平推力 又可以 由预应力 混凝土主梁内预应力来平衡 形成 自平衡体系 2 J 收稿 日期 2 0 1 5 0 6 0 1 作者简介 樊燕燕 1 9 7 6 一 女 河南禹州人 副教授 研究方向 为桥梁设计分 析 工程项 目管理 V型刚构连续梁组合拱桥 的拱 结构施工顺序 为 3 I 4 1 1 在支架体系上施工 V型刚构支撑和预应 力 混凝 土连续梁 并埋设 钢管拱拱脚 2 在预应 力 混凝 土连 续梁 施工完 成后 在 梁上 搭设 拱肋 台 架 并拼装焊接钢管拱肋 3 对拱肋混凝土进行 顶 升灌 注 4 安装 张拉 吊杆 5 拆 除支架 成 桥 拱肋混凝土进行顶升灌注施工 其施工工序有 两种设计思路 1 当拱肋拼装焊接完成后 先灌注 混凝土 当钢管 内的混凝土达到一定强度后 再拆 除拱肋 台架 2 当拱肋 拼装焊接完成 后 先拆 除 拱肋 台架 再灌注混凝土 这两种设计思路各有优 缺点 本文以 6 0 m 1 4 8 m 6 0 m V形刚构加拱组 合结构拱肋混凝土顶升灌注为例 通过上述两种 顶升灌注施工顺序进行仿真模拟分析 主要 目的 是研究两种拱肋混凝土顶 升灌注对 V型刚构连续 梁组合拱桥主拱肋应力和变形的影 响 1 工程概 况 年楚河特大桥主桥上部结构采用 6 0 m 1 4 8 m 6 0 m V形 刚构加拱组合结构l 5 l 拱肋采用 1 8次抛 物线 计算跨度为 1 3 4 m 矢高为 3 9 3 m 矢跨比为 1 3 4 拱肋 横 向间距 为 7 6 m 拱肋截 面为变高度 哑铃型 两榀拱肋间共设置 7道横撑 其 中拱顶处 一 道横撑为 l 字形 其余 6道横撑为 K字形 横撑 均为空钢管组成的桁架结构 2 计算模型 采 用 MI D A S C i v il 桥梁 两种拱肋 混凝 土顶 升