某下承式钢管拱肋钢箱梁系杆拱桥拱梁接合部设计
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．
（ ａ ）中拱
wk.baidu.com
（ ｂ ）边拱
图 ２ 横 断 面 布 置 示 意
单位：ｃ ｍ
６ ０ ０ ０ ０
拱 架设 置在 桥 面 中央 ， 由 ２片拱 肋组 成 ， 每片 拱 肋 由 １片 主拱及 １片副拱 组 成 。拱肋 ２片 主 拱 及 ２ 片副 拱在拱 脚处 交 汇 ， 拱 肋 往 拱 顶 方 向逐 渐 向外 侧 伸展 ， 拱肋 线形 采用 抛物 线 。２片 主 拱肋 间及 主 、 副
３ ０
世界桥梁
２ ０ １ ７年 第 ４ ５卷 第 ２期 （ 总第 １ ８ ６ 期）
某 下 承 式 钢 管 拱 肋 钢 箱 梁 系杆 拱 桥 拱 梁 接 合 部 设计
程江 伟 ， 郭子 俊 ， 徐 伟 （ 中铁大桥 勘 测设 计 院集 团有 限公 司 ， 湖 北 武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ０ ）
中 图 分 类 号 ：Ｕ４ ４ ８ ． ２ ２ ５ ； Ｕ ４ ４ ２ ． ５ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ —７ ７ ６ ７ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ —０ ０ ３ ０ —０ ５
１ 工 程 概 况
某 下承 式钢 管拱肋 钢箱 梁 系杆拱 桥 主桥 为不 等
业， 工学硕士 （ Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： １ ７ ３ ６ ９ ９ ８ ３ ３ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ） ｒ 。
某 下 承 式 钢 管 拱 肋 钢 箱 梁 系 杆 拱 桥 拱 梁 接 合 部 设 计
程 江伟 ， 郭子俊 ， 徐
伟
３ １
行 钢丝 ， 规格 均 为 Ｐ Ｅ Ｓ ５ — ９ Ｉ 。 吊杆 在 拱 肋 上 采 用 锚 箱锚 固 ， 在桥 面 中央采 用 吊耳 的形 式锚 固口 ］ 。
拱跨 主梁 采用 全 焊 接 钢 箱 梁 （ 单 箱 三室 截 面 ） ，
线 布 置 ３道 横 向 连 接板 ， 间距 １ ２ ５ ０ ｍｉ ｌ ｌ ， 板厚 ３ ２
ｍ ｍ 。
壁厚 ２ ８ ￣４ ４ ｍｍ； 副拱 直径 １ ｍ， 壁厚 １ ６ ｍｍ。边 拱 肋 主拱直径 ｌ － ８ ｍ， 壁厚 ２ ４ ～３ ２ ａｍ； ｒ 副拱 直径 ０ 。 ８
ｍ， 壁厚 １ ４ ｍｍ 。
图 １ 桥 梁 总 体 布 置 示 意
该 桥 中 间 ３跨 采 用 墩 梁分 离 、 拱 梁 固结 的结 构 体 系 。拱肋 由外倾 式钢 管 主拱 和 空 间曲线 的钢 管 副 拱 组成 。钢 箱 梁 与 混 凝 土 梁 在 Ｙ 形 桥 墩 斜 腿 顶 部 交接 ， 该处 纵 向设置 ２排 支 座 分 别 支 撑 钢 箱梁 与混
拱 间用 横撑 连 接 ， 横撑 为一字形 ， 横 撑 采 用 圆 形 钢
管 。中拱肋 跨度 １ ８ ８ ｍ， 边 拱 肋跨 度 １ ２ ２ ｍ， 中拱 矢
高３ ６ ． ５ ｍ， 边拱 矢高 ２ ２ ． ０ ｍ。
（ ｂ ） 平 面 单位 ：ｅ ｒ ａ
拱肋采 用 空钢管 结构 ， 中拱肋 主拱 直 径 ２ ． ３ ｆ ｉ ｒ ，
跨 三连拱 桥 ， 跨径 布 置为 （ ６ ０ ＋１ ３ ６ ＋２ ０ ８ ＋１ ３ ６ ＋６ ０ ）
ｍ。桥 面宽 为 ：２ ×［ Ｏ ． ５ ｍ（ 护栏） ＋３ ． ５ ｍ（ 人 行 及 非 机动 车道 ） ＋０ ． ５ ｍ（ 护栏） ＋０ ． ５ ｍ（ 路缘 带） ＋ １ ｏ ． ５ ｍ（ 机动车道） ＋０ ． ５ ｍ（ 路缘带） ＋０ ． ５ ｍ（ 护 栏） ］ ＋６ ｍ（ 中间带 ） ：３ ９ ｍ。该 桥 总体 布 置 如 图 １
形 结 构 顺 利 传 递 。利 用 有 限元 程 序 Ａ ＮＳ ＹＳ建 立 拱 梁 接 合 部 局 部 模 型进 行 分 析 ， 结果表 明 ， 整 体 受 力 性 能 良好 、 传力可 靠 ， 是
一
种合理的构造设计 。
关 键 词 ：系杆 拱 桥 ； 拱 梁接 合 部 ； 钢管拱肋 ； 钢 箱梁 ； 有 限 元分 析 ； 桥 梁设 计
梁 。下 部 结 构 采 用 Ｙ 形 混 凝 土 桥 墩 。钢 管拱 肋 与 钢 箱 梁 连 接 处 采 用 了 一 种 新 型 的 连 接 构 造 形 式 ， 在 钢 箱 梁 顶 面 对 应 纵 腹 板
及横隔板的位置熔透焊一个矩形结 构 ， 将钢管拱肋伸 人到矩形 结构 中 ， 拱肋 与钢 箱梁通 过矩形结 构连 接成整体 ， 内力 通 过 矩
凝土梁。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ —１ ０ —２ ４
吊杆 布 置 在 主拱 肋 平 面 内 ， 与横 向撑 杆布 置 相 匹 配 。吊杆纵 向间距 ９ ｍ， 每 片 拱 肋 横 向设 置 双 吊
杆， 全 桥共 计 １ ７ ２根 吊杆 。 吊杆采 用 高 强 度镀 锌 平
作者简介 ： 程江伟 （ １ ９ ８ ３ 一） ， 男， 工程师 ， ２ ０ ０ ６年 毕 业 于 武 汉 理 工 大 学 土 木 工 程专 业 ， 工 学学 士 ， ２ ０ １ ０年 毕 业 于 兰 州 交 通 大 学 桥梁 与 隧道 工 程 专
● ●
所示 ， 横 断 面布 置如 图 ２所 示 。该 桥 道 路 设 计 等 级 为城 市 主干道 ， 设 计 车速 ６ ０ ｋ ｍ／ ｈ ， 汽 车设 计荷 载 为
城 一 Ａ 级 。拱 跨 钢箱 梁 、 钢 管 拱 肋 均 采 用 Ｑ３ ４ ５ ｑ Ｄ
钢材 ， 边 跨 混凝 土箱 梁与 桥墩 采用 Ｃ ５ ０混 凝土 。
摘 要： 某下 承式钢管拱肋钢箱梁系杆拱桥主桥为不等跨 三连拱桥 ， 跨径 布置为 （ ６ ０ ＋１ ３ ６ ＋２ ０ ｇ ＋１ ３ ６ ＋６ ０ ）ｍ。结 构 体 系 为
墩粱分离 、 拱 梁固结 ， 拱肋 由外倾式钢管 主拱 和空间曲线的钢管副拱组成 。边跨 ６ ０ ｍ 主梁采 用 昆凝土箱梁 ， 拱跨 主梁为钢 箱
（ ａ ）中拱
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（ ｂ ）边拱
图 ２ 横 断 面 布 置 示 意
单位：ｃ ｍ
６ ０ ０ ０ ０
拱 架设 置在 桥 面 中央 ， 由 ２片拱 肋组 成 ， 每片 拱 肋 由 １片 主拱及 １片副拱 组 成 。拱肋 ２片 主 拱 及 ２ 片副 拱在拱 脚处 交 汇 ， 拱 肋 往 拱 顶 方 向逐 渐 向外 侧 伸展 ， 拱肋 线形 采用 抛物 线 。２片 主 拱肋 间及 主 、 副
３ ０
世界桥梁
２ ０ １ ７年 第 ４ ５卷 第 ２期 （ 总第 １ ８ ６ 期）
某 下 承 式 钢 管 拱 肋 钢 箱 梁 系杆 拱 桥 拱 梁 接 合 部 设计
程江 伟 ， 郭子 俊 ， 徐 伟 （ 中铁大桥 勘 测设 计 院集 团有 限公 司 ， 湖 北 武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ０ ）
中 图 分 类 号 ：Ｕ４ ４ ８ ． ２ ２ ５ ； Ｕ ４ ４ ２ ． ５ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ —７ ７ ６ ７ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ —０ ０ ３ ０ —０ ５
１ 工 程 概 况
某 下承 式钢 管拱肋 钢箱 梁 系杆拱 桥 主桥 为不 等
业， 工学硕士 （ Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： １ ７ ３ ６ ９ ９ ８ ３ ３ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ） ｒ 。
某 下 承 式 钢 管 拱 肋 钢 箱 梁 系 杆 拱 桥 拱 梁 接 合 部 设 计
程 江伟 ， 郭子俊 ， 徐
伟
３ １
行 钢丝 ， 规格 均 为 Ｐ Ｅ Ｓ ５ — ９ Ｉ 。 吊杆 在 拱 肋 上 采 用 锚 箱锚 固 ， 在桥 面 中央采 用 吊耳 的形 式锚 固口 ］ 。
拱跨 主梁 采用 全 焊 接 钢 箱 梁 （ 单 箱 三室 截 面 ） ，
线 布 置 ３道 横 向 连 接板 ， 间距 １ ２ ５ ０ ｍｉ ｌ ｌ ， 板厚 ３ ２
ｍ ｍ 。
壁厚 ２ ８ ￣４ ４ ｍｍ； 副拱 直径 １ ｍ， 壁厚 １ ６ ｍｍ。边 拱 肋 主拱直径 ｌ － ８ ｍ， 壁厚 ２ ４ ～３ ２ ａｍ； ｒ 副拱 直径 ０ 。 ８
ｍ， 壁厚 １ ４ ｍｍ 。
图 １ 桥 梁 总 体 布 置 示 意
该 桥 中 间 ３跨 采 用 墩 梁分 离 、 拱 梁 固结 的结 构 体 系 。拱肋 由外倾 式钢 管 主拱 和 空 间曲线 的钢 管 副 拱 组成 。钢 箱 梁 与 混 凝 土 梁 在 Ｙ 形 桥 墩 斜 腿 顶 部 交接 ， 该处 纵 向设置 ２排 支 座 分 别 支 撑 钢 箱梁 与混
拱 间用 横撑 连 接 ， 横撑 为一字形 ， 横 撑 采 用 圆 形 钢
管 。中拱肋 跨度 １ ８ ８ ｍ， 边 拱 肋跨 度 １ ２ ２ ｍ， 中拱 矢
高３ ６ ． ５ ｍ， 边拱 矢高 ２ ２ ． ０ ｍ。
（ ｂ ） 平 面 单位 ：ｅ ｒ ａ
拱肋采 用 空钢管 结构 ， 中拱肋 主拱 直 径 ２ ． ３ ｆ ｉ ｒ ，
跨 三连拱 桥 ， 跨径 布 置为 （ ６ ０ ＋１ ３ ６ ＋２ ０ ８ ＋１ ３ ６ ＋６ ０ ）
ｍ。桥 面宽 为 ：２ ×［ Ｏ ． ５ ｍ（ 护栏） ＋３ ． ５ ｍ（ 人 行 及 非 机动 车道 ） ＋０ ． ５ ｍ（ 护栏） ＋０ ． ５ ｍ（ 路缘 带） ＋ １ ｏ ． ５ ｍ（ 机动车道） ＋０ ． ５ ｍ（ 路缘带） ＋０ ． ５ ｍ（ 护 栏） ］ ＋６ ｍ（ 中间带 ） ：３ ９ ｍ。该 桥 总体 布 置 如 图 １
形 结 构 顺 利 传 递 。利 用 有 限元 程 序 Ａ ＮＳ ＹＳ建 立 拱 梁 接 合 部 局 部 模 型进 行 分 析 ， 结果表 明 ， 整 体 受 力 性 能 良好 、 传力可 靠 ， 是
一
种合理的构造设计 。
关 键 词 ：系杆 拱 桥 ； 拱 梁接 合 部 ； 钢管拱肋 ； 钢 箱梁 ； 有 限 元分 析 ； 桥 梁设 计
梁 。下 部 结 构 采 用 Ｙ 形 混 凝 土 桥 墩 。钢 管拱 肋 与 钢 箱 梁 连 接 处 采 用 了 一 种 新 型 的 连 接 构 造 形 式 ， 在 钢 箱 梁 顶 面 对 应 纵 腹 板
及横隔板的位置熔透焊一个矩形结 构 ， 将钢管拱肋伸 人到矩形 结构 中 ， 拱肋 与钢 箱梁通 过矩形结 构连 接成整体 ， 内力 通 过 矩
凝土梁。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ —１ ０ —２ ４
吊杆 布 置 在 主拱 肋 平 面 内 ， 与横 向撑 杆布 置 相 匹 配 。吊杆纵 向间距 ９ ｍ， 每 片 拱 肋 横 向设 置 双 吊
杆， 全 桥共 计 １ ７ ２根 吊杆 。 吊杆采 用 高 强 度镀 锌 平
作者简介 ： 程江伟 （ １ ９ ８ ３ 一） ， 男， 工程师 ， ２ ０ ０ ６年 毕 业 于 武 汉 理 工 大 学 土 木 工 程专 业 ， 工 学学 士 ， ２ ０ １ ０年 毕 业 于 兰 州 交 通 大 学 桥梁 与 隧道 工 程 专
● ●
所示 ， 横 断 面布 置如 图 ２所 示 。该 桥 道 路 设 计 等 级 为城 市 主干道 ， 设 计 车速 ６ ０ ｋ ｍ／ ｈ ， 汽 车设 计荷 载 为
城 一 Ａ 级 。拱 跨 钢箱 梁 、 钢 管 拱 肋 均 采 用 Ｑ３ ４ ５ ｑ Ｄ
钢材 ， 边 跨 混凝 土箱 梁与 桥墩 采用 Ｃ ５ ０混 凝土 。
摘 要： 某下 承式钢管拱肋钢箱梁系杆拱桥主桥为不等跨 三连拱桥 ， 跨径 布置为 （ ６ ０ ＋１ ３ ６ ＋２ ０ ｇ ＋１ ３ ６ ＋６ ０ ）ｍ。结 构 体 系 为
墩粱分离 、 拱 梁固结 ， 拱肋 由外倾式钢管 主拱 和空间曲线的钢管副拱组成 。边跨 ６ ０ ｍ 主梁采 用 昆凝土箱梁 ， 拱跨 主梁为钢 箱