中承式钢管混凝土拱桥
中承式钢管混凝土拱桥预制横梁吊装施工工艺
预 吊装横梁 自重＝ ５ ６ ． ９ Ｔ
３ ． ２ 现场施工条件
相对于缆索 吊装方案 ， 该工 艺影响 范围小 ， 利 于施工 总体 多点作业 的一根一字形风撑和稍低的两道 Ｋ形风撑 ， 所有风撑均采用 圆钢 管。管 齐头并进 。特 别是省去了常规缆索 吊装方式索塔及后锚对施工场地 的占 内采用“ 项升法 ” 压注 Ｃ ５ ０微膨胀细石混凝土。 沿着两条边拱肋设置纵桥 用， 在经 济和施工周期上都具有 明显优势 。旌工安全控制简单， 施工 吊点 向吊杆 ， 吊杆锚 固在 拱肋 的锚 箱上， 吊杆横梁与桥 面固结。主跨设置 １ ｌ 的安装均是每根横梁一次调整 。另一 方面， 手动葫芦将构件 的起 吊运动 根 Ｔ形横梁，纵 向间距为 ６ ． ０ ｍ 。横 梁为预制预应 力混凝 土构件 ，梁 高 变得较缓慢 ， 易于安全可控 。 １ ． ６ ｍ ， 顶宽０ ． ９ ｍ ， 底宽０ ． ６ ｍ ， 长２ １ ． ６ ｍ ， 设计 ６ 束 １ ５ — ９ 钢 绞线 ， 采用 Ｃ ５ ０
中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ４ ５ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ — １ ６ ７ ５ （ ２ ０ １ ６ ） ２ １ — ０ ２ １ １ － ０ ２
１ 引 言
在受限的地形条件下 ， 充分利用 已成型 的钢管混凝土拱结合手拉 葫
放样测量其支架基础及后锚 需建立在污水处理厂正 门口， 封 堵了污水处 理厂进 出通道 ， 而且用钢 量大、 成本 高、 旖工时对二沉 池影 响较 大 ， 该方
中承式钢管拱桥施组
华光潭水库公路改建工程华光潭水库大桥(K1+197.749)总体施工组织设计华光潭公路改建工程第三合同段项目部2004年6月K1+197.749华光潭水库大桥总体施工组织设计目录一、设计编制依据二、工程概况（一）桥位环境（二）技术标准（三）上部结构（四）下部结构（五）气象、水文、地质三、施工准备（一）施工便道（二）施工预制和安装场地1．钢结构制作拼装场地2．吊杆横梁及空心板预制场地3．砼拌和及砂、石等材料堆放场地（三）办公、生活临时设施（四）施工及生活用电安排（五）施工及生活用水四、施工组织方案（一）拱座、墩台基础、立柱、盖梁施工1．拱座、墩台基础施工2．立柱、盖梁施工（二）拱肋钢管制造和拼装1、钢管拱肋及腹杆制造A、钢管制作放样B、卷管C、焊接D、拼装运输2、吊装拼装（1）各吊装节段长度组合（2）节段组拼成型（3）成型检验3、肋间钢横梁制造（三）主拱肋吊装1、吊装方案2、吊装缆索系统(1)塔架(2)缆索(3)锚碇3、吊装组织(1)吊装施工队(2)吊装设备检查现调试(3)试吊(4)正式吊装拱肋A、吊装步骤B、合拢成型调整(5)肋间横梁安装（四）灌注拱肋钢管砼1、准备工作2、灌注拱肋钢管砼顺序（五）吊装吊杆横梁和安装吊杆1、横梁就位2、按加载顺序吊装横梁3、安装吊杆（六）吊装桥面空心板（七）铺装桥面（八）安装伸缩缝（九）其他附属工程（十）施工工期目标五、施工监控六、质量保证体系七、施工安全措施八、后勤保障一、附图1．项目部组织机构框图2．桥址平面图3．桥位示意图4．拱肋拼装台座及预制场地布置示意图5．节段吊装布置示意图6．吊杆横梁吊装顺序图7．空心板吊装示意图8．塔架结构布置图二、附表1．华光潭水库大桥施工计划进度表2．华光潭水库大桥钢板材料数量表3．缆机设备配置表—钢丝绳数量表4．缆机设备配置表—起重机具数量表（一）5．缆机设备配置表—起重机具数量表（二）6．缆机设备配置表—卷扬机数量表7．卷扬机相关电控电缆部分8．缆机设备配置表—起重机具（滑车）数量表9．塔架附属结构及组装件（设计制造）数量表10．华光潭水库大桥钢筋数汇总表11．华光潭水库大桥圬工材料数量表华光潭水库公路改建工程K1+197.794华光潭水库大桥总体施工组织设计一、设计编制依据（一）临安市华光潭水库库区公路改建工程项目土建工程招标文件（第三合同段）；（二）临安市华光潭水库库区公路改建工程项目土建工程施工合同（第三合同段）；（三）临安市华光潭水库库区公路改建工程两阶段施工图设计第三合同估段第三册，临安市华光潭水库大桥施工图变更设计第一册共一册；（四）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；（五）《钢管砼结构设计与施工规程》（CECS-28：90）；（六）《铁路钢桥制造规范》（TB101212-98）及其他有关钢结构制造规范。
某中承式钢管混凝土系杆拱桥施工控制方法
胜辛南 路系杆拱 桥跨 径和矢 高较 大 ，钢管 混凝土
拱 肋 投影 面 下 １ ／ 河 道 ，１２为 陆地 ，采 用 先 拱后 ２为 ／ 梁 的施工 工艺 。钢管拱肋 重约 １８ ０ｋ ０ Ｎ，考虑 钢管脚 手架 整体重量 约 １９ ０ｋ ５ Ｎ，需 采用 大型起重设 备整体 吊装 的方法安装 ；拱肋微 膨胀混 凝土 采用对称 顶升 方
法灌 注 ；桥 面结构采 用先形 成 中横 梁后形 成桥 面系 的
工艺 ，中横 梁采用 浮 吊吊装 ；桥 面板湿 接头混 凝土 吊
模浇 筑。
测拱 脚预埋 钢板 拱座 的位置及 所观测 钢管拱肋 长度 随 温 度 的变化做 相应调 整 ，吊装 前通过 对拱肋 长度 的连
续观 测 ，最 终确定拱 肋长度 。 拱 肋 的 吊装 采 用 ２台 １ ０ｔ 吊。 其臂 长 ４ ， 浮 １ ５Ｉ ｎ
为 ９ ２ｋ ３ Ｎ；短 节 段 长 １ ６ｍ，重 量 为 ５ ８ｋ ８ Ｎ，长 、短
钢 丝成 品束 以平衡拱 桥 自身水平 推力 ；横梁 采用 Ｃ ０ ５
预应力混凝 土结构 ，预应力 采用 ≯ｊ５２ １ ．０钢绞线 ；吊 杆 顺桥 向间距 ５０ ｍ，拱 脚附近 的边 吊杆采用 １ ９ ７ ． ３
工作迪转 半径 ９ｍ时 ，起 重能力 为 １０ ０ｋ ０ Ｎ。浮 吊停 在 拱肋 的北侧 ，每 台浮 吊吊点 的 中心位置距 离拱 肋拱
・
其特将场 地分 割 ）
节 段之 间设 ８ ｍ 湿接头 。端横梁 为矩形 截面 ，采用 ０ｅ
支架现 浇 。该 桥构件 较多 ，施工过 程复杂 ，须经 过周 密规 划 ，逐步 实施 ，每 道 工序需 要 独 立 的施 工计算 ， 并对整体 结构 进行受 力分析 ，使结 构应力 、变形 和工
中承式钢管混凝土拱桥动力特性有限元分析
楚 适 村
试研● 验 究
巾承 式钢 管 混 凝 土 拱 旆 动 力 特 性 有 限 元 分析
吴 梅 容 ’ 曾 惠珍 ’孙 ， ， 颖
（ ． 建船 政 交通 职 业 学 院 ， 建 福 ， ５ ０ ７ ２福 州 大 学 ， 建 福 州 ３ ０ ０ ） １福 福 Ｊ ， Ｉ ｔ ０ ０ ；． ３ 福 ５ １ ８ 摘 要 中承 式 钢 管 混凝 土拱 桥 作 为一 种 新 型 的桥 梁型 式 应 用广 泛 。 据 统 计 分析 得 到 典 型 桥 例 为基 准 ， 根 采
图 １ 基 准 桥 型 １的 空 间有 限元 模 型
的 连接 方 式 不 同 ， 出现 了拱 梁组 合 体 系 与 刚 架 系杆 拱 桥 两 种 体 系 ， 分 利 用 了 钢 管 混凝 土拱 桥 拱 圈 自重 轻 的优 点 。 充
桥 梁 的 动 力 特性 是 桥 梁 进 行 动 力 检 测评 估 的基 础 ， 某 在
（ ） 不 管 是 无 推 力 还 是 有 推 力 的 中 承 式 钢 管 混 凝 土 拱 ３ 桥 ， 主 要 振 型均 为 面 外 振 动 、 内振 动 和 空 间 扭 转 振 动 ， 其 面 而 且 振型 的阶数越高 ， 型越复杂 。此外 ， 外 振动均 较早 出 振 面 现 ， 明 其 横 向 稳 定 问题 比较 突 出 。 说 （ ） 振 型 质 量 参 与 系 数 来 看 ， 管 是 无 推 力 还 是 有 推 ４从 不 力 的 中 承 式 钢 管 混 凝 土 拱 桥 ． 梁 的 质 量 参 与 系 数 均 具 有 较 桥 大 的离 散 性 ， 不 是 以 一 阶振 型 为主 。因此 ， 能将 其 简 单 地 并 不 简 化 为 单 自由 度 系 统 模 型 ： 采 用 振 型 分 解 反 应 谱 法 计 算 其 在
大跨度中承式钢管系杆混凝土拱桥设计和体会
随着结构重量的增加逐步张拉系杆以平衡主拱所产
生的巨大水平力 ， 最终形成对拱座只有较小推力的
拱桥。朝阳市东大桥拱桥跨 度布置为 ３ｍ＋１ ｍ ０ ２ ０
＋ ０ 边跨与主跨跨度比为 １ ．５ 边跨 、 ３ｍ， ：０２ ， 主跨拱 脚均固结于拱座 ， 在两边跨端部之间设置钢绞线系 杆， 通过边拱拱肋平衡主拱拱肋所产生的水平推力 ， 每束系杆总长约 １５ 。 ７ ｍ
力系杆引起的边支座拉力。同时将边拱系杆施加的
纵向预应力分配给边拱 中肋 ， 以减小 中肋拱脚截面 的负弯矩。端横梁 的宽度为 ３５ 其它两根横梁的 ．ｍ， 宽度分别为 ０ ３ 和 ０ ８ 。纵 桥向隔板的厚度分 ．ｍ ．ｍ
别为 ３ｃ ０ｍ和 ５ｃ ０ ｍ两种 ， 板和底板 的厚度 均为 顶 ２ ｃ 。顶板 和横 梁在行 车道 ２ ｍ 的范 围 内设 置 ０ｍ ０ １５ ． ％横坡 ， 其它部分均保持水平。 ４２ ３ 拱上建筑及桥面系 ．． 除主拱拱上立柱采用钢结构外 ， 其余均采用钢 筋混凝土方柱构件 ， 尺寸为 ６ ｃ ８ｃ 。 ０ ｍ× ０ ｍ 主拱上设置 ｌ 对吊杆 ， ９ 间距为 ５ 采用配有纠 ｍ， 偏装置的冷 铸锚 式 吊杆系统。相应 的吊杆 为 Ｐ Ｓ Ｅ
（）竖 曲 线 最 小 半 径： 梁 凸 曲线 半 径 为 ６ 桥
６ ｏ ｍ。 ｏｏ
图 １ 朝 阳市东大桥 主桥 布置 图（ 除高程以 ｍ计外 ， 其余单位为 ｃ ） ｍ
（） ７ 桥下净空 ： 梁底 高于最高设计洪水位 ＞ ． ０
７ ｍ ５
４ 主桥 结构设 计
朝阳市东大桥主桥全长 １０ 采用 的是 自 ８ ｍ， 锚式 中承式钢管混凝 土拱桥结构 ， 采用 空间杆系有 限元
一
散堆积 ， 成份主要为块石 、 亚粘土和沙砾 ， 厚约 ４ ， ｒ ｎ
中承式拱桥
图5-3 车辆荷载平面计算模型图
图5-4 车辆荷载和恒荷载平面计算模型图
M中=1.4×1984.125+1×2430.86=5208.74kN·m
5.9 建立全桥模型
图5-5 沈阳市辽河大桥三维有限元模型
图5-6 辽河大桥俯视模型图
图5-6 辽河大桥侧面模型图
图5-7 辽河大桥正面模型图
5.9.1 建立主拱圈模型
1． 桥面铺装及桥面排水 机动车道桥面铺装均采用10cm厚沥青混凝土铺装；人行道采用人行 道砖铺装。全桥共设8处共16套铸铁桥面排水管，桥面雨水直接排于桥 下河道。 2． 人行道板、路缘石及栏杆 人行道板采用10cm钢筋混凝土板，上设2cm厚水泥砂浆压花抹面； 路缘石采用现浇C30钢筋混凝土路缘石；人行道栏杆采用不锈钢管。 3． 伸缩缝 在主桥两侧和引桥桥台处各设一道D50型伸缩缝，全桥共设2道。 4． 支座 本拱桥拱肋与桥墩台固结，不设支座。
5.5 拱肋承载力计算：
按规程CECS28：90验算拱肋的强度。 哑铃型拱肋的截面换算面积： 式中：A0----格构柱横截面面积； Asi,Aci----分别为第i分肢的钢管横截面面积和核心混凝土的横截 面面积; n----肢数； Es----钢材弹性模量。 格构柱的整体承载力设计值按下式计算
N*=*12*0i （5-11）
（5-6）
其中，,，为钢材屈服极限，为混凝土抗压强度标准值，为约束效应 系数，系数，,,。 根据相关文献的计算比较结果，方法二不分抗压和受弯，统一取用 一个弹性变形模量是不合理的，方法三在计算钢管混凝土构件的刚度时 充分考虑了钢管对混凝土的套箍作用。依据方法三得到的轴压刚度往往 比实际构件的刚度偏大。方法一和方法三计算出的抗弯刚度比较接近。 同时根据方法三和方法一计算出的抗弯刚度比较接近。通过对三种刚度 简化计算结果比较分析，认为在计算钢管拱肋刚度时，应以方法一 《CECS 28：90》为准。
中承式及下承式拱桥
04 中承式与下承式拱桥的比较
CHAPTER
中承式与下承式拱桥的比较 结构特点的比较
中承式拱桥
中承式拱桥的拱肋在桥面中间，通常 采用钢或混凝土材料制成。由于其结 构形式，中承式拱桥具有较高的承载 能力和稳定性。
下承式拱桥
下承式拱桥的拱肋位于桥面下方，通 常采用钢或混凝土材料制成。这种结 构形式使得下承式拱桥具有较大的跨 越能力，适用于大中承式拱桥的设计需要考虑多个因素，如荷载、材料、施工 方法等，同时需要确保结构的稳定性、安全性和经济性。
建造
中承式拱桥的建造需要采用先进的施工技术和设备，如大型 吊装设备、高精度测量仪器等，以确保施工质量和安全。
03 下承式拱桥
CHAPTER
下承式拱桥的定义与特点
总结词
下承式拱桥是一种桥梁结构，其主拱圈位于桥面下方，通过吊杆或斜拉索将桥面荷载传递至主拱圈，具有较好的 跨越能力。
详细描述
下承式拱桥的主拱圈通常采用钢筋混凝土或钢材建造，具有较大的承载能力和跨越能力。由于主拱圈位于桥面下 方，因此桥面可以设计成平坦的，方便车辆和行人通行。此外，下承式拱桥的结构形式较为简单，施工方便，因 此在桥梁建设中得到了广泛应用。
特点
中承式拱桥具有跨越能力大、造型优美、结构轻盈等优点，适合用于大跨度桥 梁和景观桥梁的建设。
中承式拱桥的实例分析
重庆长江大桥
该桥是中国第一座中承式拱桥，跨越长江，连接重庆市区与南岸区，是重庆市的 重要交通枢纽。
南京长江大桥
作为中国自行设计和建造的第一座现代化大桥，南京长江大桥采用了中承式拱桥 结构，具有较高的承载能力和景观效果。
界上最著名的桥梁之一。这些实例充分展示了下承式拱桥在大型桥梁建设中的优势和应用价值。
中承式钢管混凝土拱桥的合理内倾角
大跨中承式钢管混凝土拱桥的合理内倾角作者：云迪， 张素梅作者单位：哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨 1500901.学位论文张辉中承式钢管混凝土拱桥的结构体系与力学性能研究2007本文研究了中承式钢管混凝土拱桥的结构体系与力学性能。
近几十年来，随着科学技术的进步，国民经济的蓬勃发展，国家基础设施建设规模的不断扩大，我国桥梁建设取得了举世瞩目的成就，桥梁建筑技术也有了很大的进展。
钢管混凝土拱桥由于承载力高、跨越能力强、抗震性能好、施工方便而得到迅速发展。
同时也是我国自1990年以来应用发展最快的一种桥型。
随着钢管混凝土结构理论的不断发展和完善，钢管混凝土拱桥也向理大跨径、更大规模方向发展，同时应用区域和范围也不断扩大，目前已建成的钢管混凝土拱桥的最大跨度已超到450m。
与钢管混凝土拱桥的迅速发展相适应，近年来，对钢管混凝土拱桥的理论研究开展了很多有益的工作，但远远跟不上它的发展。
因此对钢管混凝土拱桥的动力学进行研究是桥梁工程中的一项十分紧迫的工作。
针对中承式钢管混凝土拱桥的结构体系以及静动力学性能进行了研究，其目的是为钢管混凝土拱桥设计理论的发展提供理论基础。
具体研究主要包括以下几个方面：(1)按照有、无水平推力分类，分别讨论了有推力结构体系、无推力结构体系和刚架系杆拱的受力特点以及适应场合。
同时对中承式无推力钢管混凝土拱桥的受力特性进行研究。
讨论了吊杆的分类以及一般特征：分别研究了系杆的内力以及拱肋横向结构形式。
(2)应用弹性稳定的分析方法，计算了茅草街大桥在自重恒载作用下的稳定安全系数，然后对茅草街大桥的整体稳定性的影响因素进行了探讨，研究了拱肋的宽跨比、横撑、吊杆布置形式、矢跨比和拱肋内倾角对大桥稳定性的影响。
(3)利用ANSYS得到了茅草街大桥的固有频率与固有振型，并分析了不振型的特点。
讨论了含钢率、内倾角、矢跨比、横撑以及宽跨比对固有频率与固有振的影响。
最后利用反应谱原理研究了茅草街大桥的抗震性能。
钢管混凝土拱桥实例巫山桥
通过施工实践、工艺优化与改进，解决了施工中存在的关 键技术问题；
最终形成了一整套先进的钢管混凝土拱桥设计施工技术。 并通过巫山长江大桥的工程实践得到验证。
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8、确定了吊杆构造及耐久性设计 本桥免维修周期为30年，本桥结合自身特点，全面考 虑采用了多重体系设防相结合的综合防护方案，同时，吊 杆是可更换的。 （1）吊杆采用109φ7毫米预应力环氧喷涂钢丝，防腐 体系为：镀锌层＋环氧层（160um）＋防腐脂＋聚乙稀护 套（双层）+发泡聚氨脂+哈氟管组成。
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5、主拱圈安装方案总体设计
（1）扣塔及索鞍： 安装在两岸上，塔高约100米，塔距576米，以钢管砼
柱拼装组成，横向采用门柱式结构，便于起吊单元通过。 扣塔顶设置索鞍，便于扣索通过（扣索在尾端锚梁处张 拉）。 （2）锚碇、锚梁及扣点：
（二）大跨钢管砼拱桥施工工艺设计
1、拱肋安装方案的确定
根据本桥位地形特点、河道运输条件、施工水位高低 及拱肋节段组成重量，经多种施工方案论证比选，采用无 支架缆索吊装工艺安装拱肋，是可行、风险小、经济的施 工方案。
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钢管混凝土拱桥
钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱桥（Steel-Tube Concrete Arch Bridge）是一种以钢管作为主要构件、混凝土为填充物，采用拱形结构的桥梁。
由于其结构特点，该类型的桥梁具有较高的承载能力、稳定性和整体性能，因此在短跨度桥梁中广泛应用。
本文将从钢管混凝土拱桥的构造特点、设计与施工工艺、应用与发展等方面进行探讨。
一、构造特点钢管混凝土拱桥结构特点主要表现在两个方面：拱形结构和钢管混凝土材料。
拱形结构是钢管混凝土拱桥最显著的结构特点，该结构的力学特性为受力后整体形变，荷载集中于两端，相对于梁式桥梁更加稳定。
而且，拱形结构具有较高的承载能力，在短跨度桥梁中具有明显优势。
钢管混凝土材料则是钢管混凝土拱桥的创新之处。
该材料具有混凝土和钢管的优点，可以更好地发挥两种材料的特性。
钢管可以担任桥梁的主要承载构件，中空部分可以用来加入混凝土，提高承载能力；而混凝土可以保护钢管，延长其寿命，同时具备优秀的抗压强度和耐久性。
二、设计与施工工艺钢管混凝土拱桥的设计与施工工艺需要考虑到以下因素：钢管材料的选择、拱形结构的力学特性、混凝土的浇筑工艺。
钢管材料方面，需要选择品质良好、符合标准的钢管。
在拱形结构的设计中，需要通过建立数学模型，模拟荷载作用下的力学特性，对拱形结构进行优化设计，确保承载能力和稳定性。
混凝土在钢管中的浇筑工艺通常采用顶升法或压力法。
顶升法是将混凝土从一侧注入钢管内，同时在另一侧进行顶升，使混凝土在钢管内均匀分布；压力法是通过在钢管中注入高压水泥浆，将混凝土压入钢管内。
无论采用哪种方法，都需要保证混凝土充实度，避免产生空洞、裂缝等质量问题。
三、应用与发展钢管混凝土拱桥具有优秀的结构特点和性能，已经在我国的短跨度桥梁建设中得到广泛应用。
随着技术的发展，钢管混凝土拱桥在跨度和承载能力方面也已经有了较大的突破，越来越多的工程师开始将其应用于中长跨度桥梁的设计中。
同时，在钢管材料和混凝土浇筑向导方面也有了新的突破。
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1997年建成的重庆万州长江大桥，跨度为420m，最大跨度混 凝土箱形截面拱桥，以钢管混凝土肢管为劲性骨架
对于钢管混凝土拱桥，混凝土徐变会对结构产生 影响：
1）引起拱轴线的变形，降低拱的稳定和使用性 能；
2）在截面上产生应力重分布、在超静定结构中 产生内力重分布，或使混凝土产生局部应力；
基于已有试验研究，得到主要结果如下： 1) 钢管混凝土的徐变早期发展很快，60天后曲线减缓，一年
后几乎停止。 2) 一般认为徐变将会降低钢管混凝土的承载力。 3) 钢管混凝土的含钢率、应力级别、加载龄期等都会对徐变
产生影响。
2.2 钢管混凝土徐变的理论研究
徐变计算理论主要有有效模量法、老化理论、弹性徐变理 论、继效流动理论以及B3模型法。
115 100 120 80 135 140 200 108 160 114 256 160 80.5 80 150 120 100 136
桥名
四川高谷乌江大桥 天津彩虹桥
福建福安群益大桥 广西三岸邕江大桥
贵州落脚河大桥 广西六景郁江大桥
浙江铜瓦门大桥 重庆奉节梅溪河桥 广东广州丫髻沙大桥 湖北武汉汉江三桥 浙江三门健跳大桥 水柏铁路北盘江大桥 湖北恩施南泥渡大桥 重庆合川嘉陵江大桥 浙江淳安县南浦大桥 辽宁丹东月亮岛大桥 广西南宁永和大桥 广东东莞水道大桥
6）1993年王湛共进行了3组6个钢管混凝土试件的徐变试 验，得出了钢管混凝土的徐变曲线；
7）韩林海在2001年进行了矩形截面钢管混凝土轴心受压 构件变形和承载力的试验研究，提出了考虑长期荷载作用 影响时矩形钢管混凝土轴心受压柱承载力的简化计算公式。
目前国内外进行的钢管混凝土徐变试验中，共有58个 轴压试件和22个偏压试件。在这些试验中，徐变的影响因 素考虑得并不全面，试验手段也有待于提高。
主要内容
1. 钢管混凝土拱桥的发展现状 2. 钢管混凝土徐变的研究 3. 徐变对钢管混凝土拱桥静力性能的影响分析 4. 徐变对钢管混凝土拱桥动力性能的影响分析
1. 钢管混凝土拱桥的发展现状
钢管混凝土材料的优点： 1）充分发挥钢材和混凝土材料的优点，弥补相互的不足 2）力学性能好：受压、抗震 3）便于施工 4）经济
混凝土徐变的继效流动理论
在此模型中，混凝土徐变的表示为混凝土的弹性变形、 混凝土的不可复变形、混凝土的滞后弹性变形。
继效流动理论构造的混凝土在t时刻的徐变计算公式为
通过试验数据和理论值的对比，表明该理论适用于不断卸 载的混凝土徐变，而钢管混凝土构件中核心混凝土在徐变 过程中正是在不断卸载的，应用继效流动理论发挥了它的 优点。
广
赛
州
格新大电源自厦视塔深圳彩虹桥
钢管混凝土拱桥优点：
1）提高材料强度，拱圈自重减轻，施工方便； 2）跨越能力大； 3）造价经济； 4）外形美观。
钢管混凝土拱桥的主要类型
按照钢管在结构使用阶段和施工阶段中所起的主要作用，钢 管混凝土拱桥可以分为普通钢管混凝上拱桥和钢管混凝土劲 性骨架拱桥。
根据拱状结构与桥面的相对位置，钢管混凝土拱桥可以做成 上承式、中承式、下承式拱桥。
1990年 四川旺苍东河大桥，我国第一座钢管混凝土拱桥， 跨度为115m ，下承式刚架系杆拱，由2φ 800×10钢管混凝土 组成拱肋。
2000年 广州丫髻沙大桥，中承式钢管混凝土拱桥，跨度 为360m ，它由6根钢管混凝土管组成格构式拱肋。
2005年，巫山长江大桥，主跨492m，中承式钢管混凝土拱桥
钢管混凝土徐变的实验研究
1）1967年Furlong第一次观察到了钢管混凝土徐变与收 缩变形； 2）1991年Nakai等对三个试件在不同含钢率情况下的轴压 变形试验，提出了预测圆钢管混凝土徐变的粘弹性模型； 3）1994年Terry等进行了包括圆钢管混凝土试件、素混凝 土试件和沥青包裹混凝土试件长期荷载作用下的变形试验， 结果表明钢管混凝土的徐变变形小于素混凝土的徐变变形； 4）1996年Morino等进行了包括6个轴压、1个纯弯和2个 压弯构件的试验，得出了只以持荷时间为变量的徐变变形 计算方程； 5）2001年Uy进行了6个钢管混凝土试件在长期荷载作用 下的变形试验，并将变形试验曲线与ACI模型进行了比较；
江苏苏州尹山桥 广东广州解放大桥 江西景德镇瓷都大桥 陕西蜀河汉江大桥 黑龙江依兰牡丹江大桥 福建闽清石潭溪大桥
建成年份
1990 1991 1993 1994 1995 1995 1995 1995 1996 1996 1996 1996 1996 1997 1997 1997 1997 1997
跨径(m)
1990年我国建成第一座钢管混凝土拱桥---四川旺苍东河大桥，此 后的近二十年间钢管混凝土拱桥迅速发展，据不完全统计，我国已建成 钢管混凝土拱桥已达200多座。
钢管混凝土拱桥简表
桥名
四川旺苍东河大桥 广东高明大桥
浙江新安江望江大桥 湖南郴州鲤鱼江大桥 河南安阳文峰路立交桥 四川峨边大渡河桥 广东南海三山西大桥 广西柳州文惠大桥 湖北三峡下牢溪大桥 湖北三峡莲沱大桥 湖北秭归青干河大桥 湖北三峡黄柏河大桥
3）在温度作用下产生附加内力的影响。 如果不计入混凝土徐变的影响，则会对结构
变形和内力的计算结果带来不可忽视的误差，造 成主梁线形的偏差和结构的不安全。
需要开展钢管混凝土拱桥徐变研究
2. 钢管混凝土徐变的研究
钢管混凝土徐变的特点： 1） 由于核心混凝土的湿度变化受到钢管的限制，其干 燥徐变和收缩徐变比普通混凝土的小； 2） 钢管混凝土构件在工作过程中，核心混凝土受到钢 管的约束，使其经常处于三向受力状态，使得钢管混凝 土的徐变更加复杂； 3） 钢管与核心混凝土之间存在的应力重分布现象，导 致核心混凝土徐变减小。
巫山长江大桥 湖北支井河大桥 宜昌长江铁路大桥
建成年份
1997 1998 1998 1998 1998 1999 1999 2000 2000 2000 2001 2001 2002 2002 2003 2003 2004 2005 2005 在建 在建
续上表
跨径(m)
150 160 46 270 240 220 238 288 360 302 245 236 220 200 308 202 335.4 280 492 430 264