鋼管混凝土系桿拱橋施工階段穩定性分析

邵 輝 姚 軻（江蘇省交通規劃設計院股份有限公司常州分公司，江蘇 常州 213000）

鋼管混凝土系桿拱橋施工階段穩定性分析

邵 輝 姚 軻
（江蘇省交通規劃設計院股份有限公司常州分公司，江蘇 常州 213000）

隨著交通事業的不斷發展，鋼管混凝土系桿拱橋得到了廣泛的應用。該橋型不僅在美觀上勝于普通橋梁，而且在造價上也有一定的優勢。但鋼管混凝土系桿拱橋施工技術要求高，如控制不嚴、施工順序不當將造成嚴重的后果，本文通過工程實例，利用midas程序建模來分析系桿拱的施工階段穩定性。

系桿拱；造價；施工階段穩定性

1 項目概況

山東北橋位于三山港上，樁號1+733附近，為新溝河延伸拓浚工程的拆除重建橋梁之一，設計道路等級為三級公路，荷載等級為公路-Ⅱ級，通航等級為Ⅴ級。

主橋采用1×70m下承式鋼管混凝土系桿拱橋，主橋兩墩中心距離68m，計算跨徑68m，矢跨比1/5。拱軸線方程為f=4fx×（L-x）/L2。本橋為單幅橋，主橋共有兩片拱肋，每片由1根腰形鋼管Q345qcH1300-R500×12mm鋼管構成，管內填充C40混凝土，主拱肋之間風撐的橫撐采用鋼管Q345qcφ800×12mm，斜撐采用鋼管Q345qcφ800×12mm，其系桿拱主橋一般構造圖如圖1和圖2所示。

2 施工階段穩定性分析

2.1 計算模型

采用Midas建立三維桿系計算模型，如圖3所示。在計算模型中，采用梁單元模擬拱肋、縱梁結構、吊桿。模型共有290個節點，452個單元。

2.2 施工階段劃分

將本工程劃分為三個施工階段：施工階段一為澆筑系桿、端橫梁、吊裝4#、10#橫梁、張拉系桿第一批鋼束、架設拱肋空鋼管。施工階段二為泵送管內混凝土。施工階段三為施工吊桿、其余橫梁及橋面系。

2.3 施工階段一穩定性分析

施工階段一為澆筑系桿、端橫梁、吊裝4#、10#橫梁、張拉系桿第一批鋼束、架設拱肋空鋼管。

用Midas軟件進行屈曲分析，得到一階失穩特征值為9.743＞4.0（規范規定值），因此空間彈性穩定分析滿足要求。

2.4 施工階段二穩定性分析

施工階段二為泵送管內混凝土。

用Midas軟件進行屈曲分析，得到一階失穩特征值為9.370＞4.0，因此空間彈性穩定分析滿足要求。

2.5 施工階段三穩定性分析

施工階段三為施工吊桿、其余橫梁及橋面系。

用Midas軟件進行屈曲分析，得到一階失穩特征值為9.509＞4.0，因此空間彈性穩定分析滿足要求。

結語

鋼管混凝土系桿拱橋的施工控制至關重要，施工前應制定合理可行的施工順序，并保證各施工階段的穩定性是重中之重。

[1]項影明.鋼管混凝土系桿拱施工過程的控制[J].鐵道建筑，2010（10） .

[2]張治成.大跨度鋼管混凝土拱橋的徐變分析[J].工程力學，2007（05） .

[3]陳亮，岳青.系桿拱橋吊桿張拉施工控制方法[J].現代交通技術，2011（01）.

TU323

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