蒲山大橋施工階段穩定性分析

王新建，吳紅升

(1.商丘師范學院 建筑與土木工程系，河南商丘476000;2.太原市市政工程設計研究院，太原030002)

1 工程概況與施工過程劃分

河南嶺南高速公路蒲山大橋位于洛陽至南陽高速公路聯絡線與南水北調工程、焦支鐵路交叉處，是太原至澳門國家重點公路的重要組成部分。主橋采用桁架式鋼管混凝土系桿拱結構，由3片拱肋組成下承式鋼管混凝土系桿拱橋，全橋長225m，計算跨徑219m，全橋寬38.8m，雙向6車道。拱肋軸線為二次拋物線，矢高43.92m，矢跨比1/5，邊拱肋由4根鋼管組成，中拱肋由6根鋼管組成，每片拱肋的鋼管之間用厚2cm的鋼板和Φ450x10mm的鋼管連接，邊拱肋和中拱肋通過風撐組成整體結構，橋面系由3片箱型系桿梁、2片箱型端橫梁以及25片T型中橫梁組成，拱橋吊桿為每排4根(中間拱肋2根，邊拱肋各1根)，每邊25根，共計100根吊桿;拱肋、風撐、吊桿、橋面系組成了拱橋的整體空間結構。主橋橋墩承臺、橋面板采用C30混凝土，預制系桿、橫梁、橫梁現澆濕接頭、拱肋鋼管內填充混凝土采用C55混凝土，主橋橋墩、橋面鋪裝采用C40混凝土。該種橋型受力復雜，空間效應明顯，施工程序多，為了確保蒲山大橋在各施工階段的安全性，需要對其進行施工階段的空間穩定性分析。主要施工階段的劃分見表1。

2 建模與計算

為了分析蒲山大橋各施工階段的穩定性，采用有限元軟件Midas/civil分別對各施工階段建模，在橋梁有限元建模中，結合類似橋梁的建模經驗，系桿梁、橫梁、拱肋和橫撐等構件均采用空間梁單元進行模擬;吊桿采用只承受拉力的空間桁架單元模擬;橋面板用板殼單元模擬;支架采用只受壓單元進行模擬，按照剛度等效的原則建立支架;橋梁空間有限元計算模型如圖1、2所示。……