PDF《波形钢腹板混凝土拱桥新桥型构思》

500 m 和500 m 以上是有可能的.然而 ,对这种桥型结构的基本受 力性能、 设计理论的研究还处于发展之中 ,向长大化

0 1 世界桥梁

2006 年第

4 期 发展虽具有相当的潜力 ,但在实际应用中应当持谨 慎的态度.以廉价的抗压强度高的混凝土作为结构 主要材料的混凝土拱桥从结构方面而言无疑是合理 的 ,综合考虑强度与刚度的因素 ,优于石拱桥与钢拱 桥 ,适合于以受压为主的拱桥结构 ,设计理论与工程 实践比钢管混凝土拱桥成熟 ,因此 ,在4种拱桥桥型 中 ,钢筋混凝土拱桥向超大跨径方向发展是最值得 研究的[8 ,9] . 大跨径混凝土拱桥的主要问题是结构自重较 大、 施工困难 ,因此减轻其结构自重是其向更大跨径 发展需要研究的关键问题之一. 应用轻质高强的混凝土材料是减轻结构自重的 方法之一 ,如前述的国外几座大跨径混凝土拱桥试 设计研究中都提到的 RPC 混凝土.然而 RPC 混凝 土目前尚处于研究与试应用阶段 ,仅在小跨径桥和 人行桥中得到应用 ,它对于大跨径拱桥的应用 ,还有 许多研究工作要做.减轻拱桥结构自重的另一个有 效途径就是采用钢 - 混凝土组合结构.2004 年克 罗地亚建成的跨径为

204 m 的克尔克桥 ,桥道系采 用了钢 - 混凝土组合结构 ,整个结构的自重比同在 克罗地亚的跨径为

200 m 的原马斯利尼察(Maslen2 ica) 桥减轻了

35 %.在其比选方案中 ,提出拱圈截 面采用钢 - 混凝土组合式拱截面的思路 ,用重量为

546 t 的钢空间桁架来替代具有相同结构性能的重 量7470 t 的混凝土拱[10] . 混凝土拱桥向大跨径发展的另一个要解决的主 要问题是其施工架设.大跨径混凝土拱桥常用的施 工方法有悬臂施工法 (含斜拉悬臂和悬臂桁架) 、 劲 性骨架法和二者相结合的方法. 悬臂施工法是国内外大跨径拱桥使用最为广泛 的施工方法 ,其施工经验较为成熟 ,但悬臂长度随跨 径的增大而增大 ,使悬臂施工的难度成倍增加.采 用劲性骨架法是修建大跨径混凝土拱桥的另一种有 效办法 ,但早期采用型钢作为劲性骨架时 ,耗用钢材 数量很大 ,经济性能较差.我国采用钢管混凝土作 为劲性骨架 ,使得这一方法的经济性得到改善 ,这也 是我国的邕宁邕江大桥和万州长江大桥跨径能有较 大突破的一个重要原因. 根据以上分析 ,本文创新性地提出波形钢腹板 混凝土拱桥新桥型的构想. 波形钢腹板混凝土拱桥新桥型是指混凝土箱拱 桥的腹板采用波形钢板代替混凝土腹板 ,以减轻拱 圈的自重并减小截面尺寸 (主要是顶底板厚度) ,方 便施工并降低对墩台基础的要求.施工方法仍采用 劲性骨架法 ,由于省去了浇筑腹板混凝土的工序 ,极 大简化了施工、 缩短了施工周期 , 且有利于施工 安全. 我国是一个多山的国家 ,拱桥技术已取得巨大 的成就 ,在今后的交通建设中 ,拱桥仍有着广泛的应 用范围 ,特别是在西南山区 ,大跨度混凝土拱桥仍有 着很强的竞争力 ,波形钢腹板混凝土拱桥有着良好 的应用前景.

4 波形钢腹板混凝土拱桥试设计方案介绍 根据波形钢腹板混凝土拱桥的构思 ,以目前世 界上跨径最大的混凝土拱桥 - 主孔跨径

420 m 的 重庆万州长江大桥为对象 ,进行了试设计分析.作 为初步分析 ,仅将原混凝土腹板用波形钢腹板代替 , 其余所有设计参数都维持不变. 4.