空腹式拱橋腹拱力學(xué)性能研究

杜岳濤， 張長江， 劉海鵬， 趙寶俊

(1.陜西省交通建設(shè)集團(tuán)公司， 陜西 西安　710075；　2.陜西路橋集團(tuán)有限公司， 陜西 西安　710065)

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空腹式拱橋腹拱力學(xué)性能研究

杜岳濤1， 張長江2， 劉海鵬1， 趙寶俊1

(1.陜西省交通建設(shè)集團(tuán)公司， 陜西 西安710075；2.陜西路橋集團(tuán)有限公司， 陜西 西安710065)

摘要：針對(duì)空腹式拱橋腹拱病害突出問題，根據(jù)加固前后的性能需求將空腹式拱橋的腹拱簡化為三鉸拱和兩鉸拱，從拱橋結(jié)構(gòu)體系的受力性能方面，對(duì)三鉸拱和兩鉸拱在自重、溫度和重車作用下的受力性能進(jìn)行對(duì)比分析，并結(jié)合分析結(jié)果，對(duì)空鼓式拱橋的設(shè)計(jì)與加固提出合理的建議。計(jì)算結(jié)果表明：兩鉸拱的力學(xué)性能和適用性要優(yōu)于三鉸拱。因此，建議在實(shí)際工程中盡量使用兩鉸拱，盡量避免使用三鉸拱。

關(guān)鍵詞：空腹式拱橋； 腹拱； 三鉸拱； 兩鉸拱； 受力分析

0引言

空腹式拱橋是我國的傳統(tǒng)橋型，具有造型優(yōu)美、跨越能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于溝谷河流地區(qū)。在上個(gè)世紀(jì)50至80年代，我國修建了大量的空腹式拱橋，為了改善結(jié)構(gòu)整體受力，通常將兩側(cè)腹拱修建成靜定的三鉸拱形式。然而，隨著交通量及車輛負(fù)載逐年增大，腹拱拱頂鉸在運(yùn)營過程中逐漸發(fā)生破壞，若養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，腹拱處將發(fā)生嚴(yán)重的變形，混凝土橋面板出現(xiàn)橫向裂縫，當(dāng)車輛通過時(shí)，三鉸腹拱上方橋面發(fā)生嚴(yán)重的顫動(dòng)，導(dǎo)致拱頂處產(chǎn)生明顯的錯(cuò)位，從而大大降低了結(jié)構(gòu)使用壽命，嚴(yán)重威脅到行人與行車安全。因此，腹拱豎向變形過大已成為此類橋型極易發(fā)生的病害。……