横撑布置位置对拱桥横向稳定性影响研究

解 瑶

（核工业西南勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

在工程实践中，越来越多的肋式拱桥被采用。但是随着跨径的增大，肋式拱桥的横向稳定性问题也愈发重要，尤其是拱肋的横向稳定性问题十分突出。因此肋间需设置多道横撑来提高拱的稳定性。因此横向联系构造的合理采用是至关重要的。

1 横撑的布置位置

横撑的布置位置要考虑到结构体系的因素，对于上承式、中承式和下承式三种体系来说是有所差异的。上承式钢管混凝土拱桥的横撑通常布置成等间距，其横向稳定主要取决于整桥的宽跨比；对于中下承式拱，由于受到行车空间的限制，横向联系一般在靠近桥面附近布置的间距较宽，而在拱顶附近可以布置的密些，这种不等间距的问题随宽跨比的减小而突出。总之，横向联系的布置不仅要满足横向稳定性的要求，同时还要经济、美观。

2 等间距布置横撑对拱肋稳定性的影响

本文采用X型横撑，当仅在L/2处、L/4、L/8和L/16处四种方式布置横撑时（见图1），得到稳定性系数和横撑位置的关系（见图2）。结果表明，横撑随着布置间距的逐渐增大，拱肋的横向稳定性也逐渐减小。

图1 等间距布置横撑示意图

图2 等间距布置横撑和拱肋稳定性影响图

3 不等间距布置横撑对拱肋稳定性的影响

首先定义两个设计参数：总空隙率a，所有的横撑间距之和与桥梁总跨径的比值。最大空隙率b：最大的横撑间距与桥梁总跨径的比值。当a、b参数保持不变时，通过改变最大空隙的位置，研究拱肋的横向稳定性，横撑布置位置和稳定性系数见表1。

表1 不等间距布置横撑对拱肋稳定性影响表

由表可知，当a、b一定，当最大间距布置位置从拱脚挪到拱顶附近时，稳定性是不断上升的，在拱脚处没有横撑，其稳定性都是最差的；当最大间距位置靠近L/4处时，此时的稳定性曲线从上升态势转变为平缓态势，一但最大位置离开L/4处，稳定性会继续上升；当去掉拱顶横撑，对稳定性影响较大。

4 结论

采用数值分析的手段探讨了钢管混凝土拱桥在改变横撑的位置及横撑的布置方式对其横向弹性稳定性的影响。得出了对横撑的布置位置对钢管混凝土拱桥横向稳定性影响至关重要，尤其当横撑在拱脚、L/4和拱顶布置时，可明显提升拱肋间的横向稳定。