大跨度钢管混凝土桁拱桥拱脚外包段受力分析与优化设计

作     者：孙智慧 滕乐 秦健淇 Sun Zhi-hui;Teng Le;Qin Jian-qi

作者机构：内江职业技术学院四川内江641000 西南交通大学 

出 版 物：《中外公路》 (Journal of China & Foreign Highway)

年 卷 期：2020年第40卷第4期

页      面：141-146页

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主　　题：钢管混凝土桁拱桥 拱脚外包混凝土 结构优化 受力分析 

摘      要：为研究大跨度钢管混凝土拱桥拱脚结构的复杂构造和受力问题,该文以一座主跨为280 m钢管混凝土桁拱桥为背景,采用Midas/FEA建立基于拱脚和桥面板与钢横梁详细组合单元的全桥模型,详细计算了外包混凝土拱脚结构各构件在恒载和最不利车道荷载作用下的应力响应规律,分析了外包混凝土对拱脚各构件的受力影响。进一步对比分析了加大拱脚钢管混凝土构件直径和加厚拱脚外包钢管壁厚两种优化方案对无外包混凝土拱脚各构件的受力影响规律。计算结果表明:①外包混凝土可有效减小拱脚各构件的应力;②对于无外包混凝土拱脚结构,拱脚下弦杆是控制设计的关键;③增加钢管混凝土拱脚上下弦杆的管径和外包钢管壁厚均可有效减小无外包混凝土拱脚下弦杆的应力;④考虑施工效率和成本,实际工程中建议采用增加钢管壁厚的无外包混凝土拱脚设计方案。