鋼箱拱橋扣錨索一體化施工控制簡化算法研究

李智恒， 崔紅梅， 曹和生

(1.重慶交通大學 土木工程學院， 重慶 400074； 2.重慶電訊職業學院， 重慶 402247)

拱橋斜拉扣掛施工法始于20世紀60年代，現已有上千座拱橋采用該施工方法建造[1]，其難點在于主拱線形、扣索及錨索索力的計算與控制[2]。根據扣索和錨索布置形式，可將拱橋斜拉扣掛施工法分為扣索、錨索分離和扣錨索一體2類[3]，其中對扣索、錨索分離體系已有廣泛研究[4-9]，而對扣錨索一體化研究的關注始于2000年。據不完全統計，目前國內已有20余座拱橋采用該施工方法建造，如表1所示。

文獻[10]提到1996年順利竣工的邕寧邕江大橋是我國首次采用扣錨索一體化施工的拱橋，但當時還未提到相應算法。相較于扣錨索分離，扣錨索一體在主拱線形和索力計算上將面臨至少2個新問題：扣塔偏位和索-塔關系。文獻[13]考慮到扣塔偏位的問題，故采用“定長扣索法”以避開其對計算結果的影響，該算法實質上是不考慮扣塔偏位的零摩擦法。為解決扣塔偏位和索-塔關系問題，韓玉[17]的博士論文研究成果指出，在“定長扣索法”的基礎上考慮扣塔偏位的影響，可推導考慮扣塔抗推剛度的彈性支承剛度計算公式，用此方法計算主拱線形和施工索力。2種方法主要解決的是主動張拉索的索力計算問題，無論是在文獻[13]中所采取將扣塔剛度視為無窮大的方法，還是在文獻[16]中考慮扣塔抗推剛度的方法，均忽略了已有扣錨索對線形的影響。因此，需要進一步研究被動受力索對主拱線形和扣錨索索力的影響。……