连续梁拱组合桥的受力性能分析与施工技术研究

许兴龙，于洋，刘冠垒，梅磊，王国兴

（中建二局第二建筑工程有限公司，广东 深圳 518000）

1 引言

连续梁拱组合桥是一种常见的桥梁结构形式， 具有结构稳定、跨越能力强、造价低等优点。 在现代桥梁工程中，连续梁拱组合桥得到了广泛应用[1]。然而，由于其结构复杂、施工难度大等特点，其受力性能和施工技术的研究具有重要意义。 连续梁拱组合桥的受力性能分析主要包括结构强度、 稳定性和刚度等方面的计算和分析[2]。 施工技术研究则主要包括施工方法、材料选择、安全措施等方面的研究。 在施工过程中，需要根据实际情况选择合适的施工方法和材料， 以确保桥梁结构的安全和稳定性。 本文介绍了连续梁拱组合桥的结构特点和受力机理，并对其受力性能进行计算和分析。 希望能够为连续梁拱组合桥的设计、施工和运营提供一定的理论指导和技术支撑。

2 连续梁拱组合桥概述

2.1 连续梁拱组合桥的特点和应用

连续梁拱组合桥是一种采用连续梁和拱式组合结构的桥梁结构形式，它具备了连续梁和拱结构的优点，同时将连续梁和拱式组合结构结合在一起，形成了更加稳固、更轻盈的桥梁结构体系[3]。 连续梁拱组合桥的实际结构如图1 所示。

图1 某连续梁拱组合桥

如图1 所示，连续梁拱组合桥的特点主要包括以下方面。首先，连续梁拱组合桥采用了连续梁和拱的组合结构，能够有效提高桥梁的承载力和稳定性。 在桥梁施工过程中，拱式结构可以吸收梁段施工时的变形， 从而减少梁段在施工阶段的变形量，提高了桥梁的稳定性。 其次，连续梁拱组合桥采用了悬臂浇筑、悬拼等多种施工方法，方便快捷，缩短了工期，减少了工程成本。 此外，连续梁拱组合桥可以应用于高速公路桥梁、城市桥梁等多种场合，具有广泛的应用前景。

连续梁拱组合桥具有以下几个优点：首先，连续梁拱组合桥能够适应不同的地形环境和交通流量。 在城市桥梁中，可以将连续梁拱组合桥与人行道和非机动车道结合起来， 形成立体交通网络；在山区桥梁中，可以将连续梁拱组合桥与山岭隧道和桥梁结合起来，形成更加稳固的桥梁结构体系。 其次，连续梁拱组合桥具有良好的抗变形性能和稳定性能。

2.2 连续梁拱组合桥的结构体系和受力特点

连续梁拱组合桥的受力特点主要表现在以下几个方面：首先， 连续梁拱组合桥上部结构中的梁和拱分别承担不同的荷载，连续梁主要承担重力和风荷载，拱部主要承担弯矩和剪力。 其次，连续梁拱组合桥上部结构中的梁在施工过程中会产生一定的变形， 但是随着桥梁跨度的增加， 变形量会逐渐减小。 最后，连续梁拱组合桥下部结构的墩梁之间会产生一定的支反力，但是支反力大小受到桥梁跨度和桥墩高度的影响。 因此， 在实际工程中需要根据桥梁跨度和桥墩高度等因素合理设计下部结构。 总之，连续梁拱组合桥具有较强的受力性能和良好的抗变形性能。 在实际工程中，需要根据实际情况合理设计和施工，以确保结构安全和质量。

3 连续梁拱组合桥的设计方法和施工技术

3.1 连续梁拱组合桥的设计方法研究

连续梁拱组合桥的设计方法主要包括以下几个方面：首先，连续梁拱组合桥的设计应根据桥梁的跨度、荷载、地形条件等因素进行综合考虑。 其次，连续梁拱组合桥的设计应按照一定的顺序进行，例如，根据上部结构的尺寸和荷载情况确定下部结构的形式和尺寸。 最后，在完成下部结构的设计后，需要进行桥梁的稳定性分析和抗风稳定性分析。 此外，连续梁拱组合桥的设计还应考虑材料的强度、 刚度和稳定性等因素。 在连续梁拱组合桥设计过程中，不仅应注意保护环境、减少污染和降低噪声等问题，还需要注意安全性和经济性等方面的问题。

3.2 连续梁拱组合桥的施工技术研究

连续梁拱组合桥是一种常见的大跨度桥梁结构， 其施工技术对于保证工程质量和工期进度具有重要意义。 连续梁拱组合桥的施工技术包括内容如图2 所示。

图2 连续梁拱组合桥的施工技术

如图2 所示， 连续梁拱组合桥的施工技术主要包括基础施工技术、拱墩施工技术、连续梁施工技术和拱肋施工技术4种。 其中，基础施工技术的对象为连续梁拱组合桥的桩基和承台，包括基坑开挖、钢筋加工、混凝土浇筑等工序。 在施工过程中，需要确保基础的承载力和稳定性，以保证整个桥梁结构的安全性。 而拱墩施工技术的对象为拱墩，拱墩是连续梁拱组合桥中的重要构件，其施工技术包括模板搭设、钢筋加工、混凝土浇筑等工序。 在施工过程中，需要注意拱墩的几何形状和尺寸的精度控制，以及混凝土的浇筑质量和养护质量的保证。 连续梁是连续梁拱组合桥中的主要构件， 连续梁施工技术主要包括预制、运输、吊装等工序。 在施工过程中，需要确保连续梁的几何形状和尺寸的精度控制， 以及吊装过程中的安全性和稳定性。 而拱肋施工技术的施工对象为拱肋，其主要包括模板搭设、钢筋加工、混凝土浇筑等工序。 在施工过程中，需要注意拱肋的几何形状和尺寸的精度控制， 以及混凝土的浇筑质量和养护质量的保证。 在对连续梁拱组合桥施工过程中，还需要在施工过程中加强质量控制和安全管理， 以确保工程质量和工期进度的顺利完成。

4 连续梁拱组合桥受力性能测试及结果分析

4.1 连续梁拱组合桥受力性能测试方法

连续梁拱组合桥的受力性能测试对于保证工程质量和安全性具有重要意义。 对该结构进行受力性能测试的常用方法有静载试验法、动力响应试验法以及桥梁健康监测系统3 种。静载试验法是一种常用的受力性能测试方法， 通过施加静态荷载测试连续梁拱组合桥的受力性能。 在试验过程中，需要控制荷载的大小和施加位置， 记录桥梁结构的挠度、 应变等数据，从而评估其受力性能。

动力响应试验法是一种基于振动理论的受力性能测试方法， 通过施加动态荷载测试连续梁拱组合桥的振动特性和受力性能。 在试验过程中，需要使用振动传感器记录桥梁结构的振动响应数据，并进行数据分析和处理，从而评估其受力性能。

桥梁健康监测是一种基于传感器和数据采集技术的受力性能测试方法， 通过安装传感器在桥梁结构中进行数据采集和监测，从而实时评估桥梁的受力性能。 在监测过程中，需要对数据进行实时分析和处理，以及进行异常报警和维护管理。

综上所述， 连续梁拱组合桥的受力性能测试方法包括多种方式，需要根据具体情况选择合适的测试方法和技术手段，以保证测试结果的准确性和可靠性。

4.2 连续梁拱组合桥受力性能结果分析

为了对湖北某连续梁拱组合桥受力性能进行分析， 研究根据该组合桥的实际情况采取静载试验法和动力响应试验法对该连续梁拱组合桥的受力性能进行测试。 研究选取若干相关专业人员作为评分人员，随机分为4 组，分别对两组测试结果进行评分， 满分为100 分， 分数越高说明桥梁受力性能越好，测试结果如图3 所示。

图3 连续梁拱组合桥在两种不同方法的受力性能测试结果

如图3a 所示，静载试验法测试结果显示，该桥梁的总体挠度评分均在89 分左右，且其平均桥梁挠度得分为89.05 分；该桥梁的总体应变评分均在87 分左右，且其平均桥梁挠度得分为89.3 分，与实际情况相似。如图3b 所示，动力响应试验法测试结果显示，该桥梁的振动特性评分均在90 分左右，且其平均桥梁挠度得分为90.3 分； 该桥梁的平均受力性能得分为86.6 分，与实际情况相似。 上述结果表明，该连续梁拱组合桥以两种方法测试得到的结果均处于较高水平，此外还可说明上述两种方法对连续梁拱组合桥的受力性能测试的准确率高。

5 结语

此次研究综合分析了连续梁拱组合桥的受力性能和施工技术。 通过受力性能分析得出，连续梁拱组合桥不仅能够适应不同的地形环境和交通流量且具有良好的抗变形性能和稳定性能， 并且通过某桥梁的静载试验和动力响应试验验证了此结论。 另外，在连续梁拱组合桥的设计分析过程中发现，在设计过程中不仅应注意保护环境、减少污染和降低噪声等问题，还需要注意安全性和经济性等方面的问题。 之后在对连续梁拱组合桥施工过程分析中得出， 在施工过程中加强质量控制和安全管理非常关键。 本研究内容可为今后连续梁拱组合桥的施工提供理论支持。