钢管混凝土系杆拱桥稳定性分析.pdf
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1、公路 交通技术2 0 1 3年 1 0月 第 5期T e c h n o l o g y o f H i g h w a y a n d T r a n s p o r t O c t 2 0 1 3 N o 5 钢管混凝土系杆拱桥稳定性分析 罗业凤 , 殷 朗 , 韩 玉 ( 1 广西壮族 自治区公路桥梁工程总公司, 南宁5 3 0 0 1 1 ; 2 合肥工业大学土木与水利工程学院, 合肥2 3 0 0 0 9 ) 摘要: 基于线性和非线性稳定理论对某钢管混凝土系杆拱桥进行稳定性分析。由数值模拟分析可知, 考虑材料与 几何双重非 线性 时稳 定性 系数 计算结果 比仅考虑桥 梁的几何 非线
2、性 时 小 5 0 。改变桥 梁的横撑 形式 、 矢跨 比和 内 倾角并进行计算分析 , 结果表明, 随着横撑数量的增加, 桥梁稳定性系数呈线性增长趋势, 且 K字、 x字横撑的设置 对桥梁稳定性 系数提高更有利; 矢跨比从 1 8变化到 1 3时, 桥梁稳定性系数先增加后减小, 且此变化范围内, 最安 全 矢跨 比为 1 5 ; 拱 的 内倾 角从 0 。 变化 到 8 。 时 , 桥梁稳定 系数 呈抛 物线变化趋势 , 内倾 角为 6 。 时稳 定性 系数 最大。 关键词 : 拱桥 ; 钢 管混凝土 ; 非线性 ; 稳定 系数 文章编号 : 1 0 0 9 6 4 7 7 ( 2 0 1
3、3 ) 0 5 0 0 6 7 0 4 中图分类号 : U 4 4 8 2 2 文献标 识码 : A An a l y s is f o r St a b i l it y o f Co n c r e t e F i ll e d St e e l Tu b e Tie d - a r c h Br i d g e LUO Ye f e n g 。YI N La n g ,HAN Yu Abs t r a c t :Th i s pa p e r a n a l y z e s s t a b i l i t y o f s o me c o n c r e t e fil l e d s
4、t e e l t u b e t i e da r c h b rid g e b a s e d o n l i n e a r a n d n o n l i n e a r s t a bi l i t y t h e o rie s As k n o wn f r o m n ume r i c a l s i mu l a t i o n a n a l y s i s ,t h e c a l c u l a t e d r e s uh o f s t a bi l i t y c o e ffi c i e n t i n c o n s i d e r a t i o n
5、o f b o t h ma t e r i a l a n d g e o me t ric n o n l i n e a r i t i e s i s l e s s t h a n t h a t o n l y i n c o n s i de r a t i o n o f g e o me t r i c n o n l i n e a r i t y o f b ridg e b y 5 0 Th e p a p e r c o n d u c t s c a l c u l a t i o n a n d a n a l y s i s b y c h a n g i n
6、g c r o s s a r m f o r ms,r i s es p a n r a t i o a n d l e a n i n g a n g l e,a nd t h e r e s u l t i n d i c a t e s t h a t t h e s t a b i l i t y c o e ffi c i e n t o f b r i d g e p r e s e n t s t h e t r e n d o f l i ne a r i n c r e a s e wi t h i n c r e a s e o f c r o s s a r ms ,a
7、 nd t h e s e t u p o f K a n d X-s h a p e d c r o s s a r ms i s mo r e f a v o r a b l e f o r i mp r o v e me n t o f s t a bi l i t y c o e ffic i e n t o f b rid g e;a s t h e r i s e - s pa n r a t i o c h a ng e s f r o m 1 8 t o 1 3,t h e s t a bi l i t y c o e ffi c i e n t o f b r i d g e
8、 d e c r e a s e s a f t e r i n c r e a s e,a n d wi t h i n t h i s r a n g e o f v a r i a t i o n t h e s a f e s t r i s e s p a n r a t i o i s 1 5;a s t h e l e a n i n g a n g l e o f a r c h c h a n g e s f r o m 0 。t o 8 。 , t he s t a b i l i t y c o e f fic i e n t o f b rid g e p r e s
9、e n t s t h e t r e n d o f p a r a b o l i c v a ria t i o n,a n d i s ma x i ma l wh e n t h e l e a n i n g a n g l e i s 6。 Ke y wor ds:a r c h b r i d g e;s t e e l t u be c o nc r e t e;n o n l i n e a r ;s t a b i l i t y c o e ffi c i e n t 基于线性和非线性稳定理论对某钢管混凝土系 杆拱桥进行稳定性分析 。该桥 为 1孔 8 0 m下承式 简
10、支钢管混凝土系杆拱桥。桥梁全长 2 3 6 3 4 m, 主 跨 8 0 m。主拱 圈采用 双肋 式 , 拱肋截 面为哑铃型 , 拱肋钢管壁厚 1 2 m m, 内填 C 5 0微膨胀混凝土。拱 肋矢跨 比为 1 5, 拱 圈采用 2次抛物线 型。两拱肋 间设置 5个横撑 、 2个 K撑 , 横撑钢 管壁厚 8 全桥共 2 8根吊杆 , 吊杆纵 向间距 4 8 m。系梁截面 为直角梯形 , 高 1 3 m, 拱脚 加高至 2 2 m, 上缘宽 1 1 m, 下缘宽 1 2 8 3 m。主桥桥墩采用 1 8 m方形 混凝土墩柱 , 基 础为直径 1 0 m钻孔灌 注桩基础。 桥面标准宽度 9 0
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