钢管混凝土系杆拱桥施工阶段稳定性分析

邵 辉 姚 轲（江苏省交通规划设计院股份有限公司常州分公司，江苏 常州 213000）

钢管混凝土系杆拱桥施工阶段稳定性分析

邵 辉 姚 轲
（江苏省交通规划设计院股份有限公司常州分公司，江苏 常州 213000）

随着交通事业的不断发展，钢管混凝土系杆拱桥得到了广泛的应用。该桥型不仅在美观上胜于普通桥梁，而且在造价上也有一定的优势。但钢管混凝土系杆拱桥施工技术要求高，如控制不严、施工顺序不当将造成严重的后果，本文通过工程实例，利用midas程序建模来分析系杆拱的施工阶段稳定性。

系杆拱；造价；施工阶段稳定性

1 项目概况

山东北桥位于三山港上，桩号1+733附近，为新沟河延伸拓浚工程的拆除重建桥梁之一，设计道路等级为三级公路，荷载等级为公路-Ⅱ级，通航等级为Ⅴ级。

主桥采用1×70m下承式钢管混凝土系杆拱桥，主桥两墩中心距离68m，计算跨径68m，矢跨比1/5。拱轴线方程为f=4fx×（L-x）/L2。本桥为单幅桥，主桥共有两片拱肋，每片由1根腰形钢管Q345qcH1300-R500×12mm钢管构成，管内填充C40混凝土，主拱肋之间风撑的横撑采用钢管Q345qcφ800×12mm，斜撑采用钢管Q345qcφ800×12mm，其系杆拱主桥一般构造图如图1和图2所示。

2 施工阶段稳定性分析

2.1 计算模型

采用Midas建立三维杆系计算模型，如图3所示。在计算模型中，采用梁单元模拟拱肋、纵梁结构、吊杆。模型共有290个节点，452个单元。

2.2 施工阶段划分

将本工程划分为三个施工阶段：施工阶段一为浇筑系杆、端横梁、吊装4#、10#横梁、张拉系杆第一批钢束、架设拱肋空钢管。施工阶段二为泵送管内混凝土。施工阶段三为施工吊杆、其余横梁及桥面系。

2.3 施工阶段一稳定性分析

施工阶段一为浇筑系杆、端横梁、吊装4#、10#横梁、张拉系杆第一批钢束、架设拱肋空钢管。

用Midas软件进行屈曲分析，得到一阶失稳特征值为9.743＞4.0（规范规定值），因此空间弹性稳定分析满足要求。

2.4 施工阶段二稳定性分析

施工阶段二为泵送管内混凝土。

用Midas软件进行屈曲分析，得到一阶失稳特征值为9.370＞4.0，因此空间弹性稳定分析满足要求。

2.5 施工阶段三稳定性分析

施工阶段三为施工吊杆、其余横梁及桥面系。

用Midas软件进行屈曲分析，得到一阶失稳特征值为9.509＞4.0，因此空间弹性稳定分析满足要求。

结语

钢管混凝土系杆拱桥的施工控制至关重要，施工前应制定合理可行的施工顺序，并保证各施工阶段的稳定性是重中之重。

[1]项影明.钢管混凝土系杆拱施工过程的控制[J].铁道建筑，2010（10） .

[2]张治成.大跨度钢管混凝土拱桥的徐变分析[J].工程力学，2007（05） .

[3]陈亮，岳青.系杆拱桥吊杆张拉施工控制方法[J].现代交通技术，2011（01）.

TU323

A