强梁弱拱组合体系桥吊杆张力及张拉方案研究

作     者：王鹏 朱克兆 赵胤儒 WANG Peng;ZHU Kezhao;ZHAO Yinru

作者机构：长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010 

出 版 物：《建筑结构》 (Building Structure)

年 卷 期：2023年第53卷第S1期

页      面：2301-2305页

学科分类：08[工学] 083305[工学-城乡生态环境与基础设施规划] 081403[工学-市政工程] 0814[工学-土木工程] 0833[工学-城乡规划学] 

主　　题：桥梁工程 吊杆张拉 强梁弱拱 组合体系 拱轴系数 

摘      要：强梁弱拱组合体系桥梁可以提高主梁刚度,有效改善大跨度梁桥跨中下挠以及开裂问题,同时可以减小主梁结构的建筑高度,其吊杆张力以及张拉方案的确定较为复杂。依托城市桥梁恒太河特大桥(65m+110m+180m+110m+65m梁拱组合体系),在有限元分析软件中建立结构空间模型,进行施工阶段张拉过程分析,研究了合理吊杆张拉力的确定方式以及较优的吊杆张拉方案。采用主动受力的方式,通过张拉吊杆,将主梁荷载传递给拱肋承担,使得主梁抗弯以及抗剪强度满足规范要求,进而调整拱轴系数,根据最小能量原理,降低拱脚、1/4跨以及拱顶弯矩绝对值差值,得到最佳拱轴系数,研究发现随着拱轴系数m值增加,拱脚弯矩由大变小,拱顶弯矩由小变大。对五种不同的吊杆张拉方案进行对比分析,结果表明分两批次张拉吊杆方案中,单次张拉力较小,加上第一次张拉使得拱肋存有一定的压应力储备,使得整个张拉过程中,灌注混凝土出小的拉应力极值较小;从拱脚向拱顶依次张拉吊杆时,由于拱肋在拱脚竖向刚度大于拱顶竖向刚度,先张拉拱脚时出现的拉应力较小,在接近跨中时,拱肋已经有一定的压应力储备,也可抵消吊杆张拉产生的拉应力,因此从拱脚向拱顶两批次张拉方案较优。