新型钢筋混凝土弯拱桥的构想与应用研究

【摘要】：自上世纪80年代以来我国交通事业发展迅速,弯桥在全国各地得到了广泛的采用,已经成为高等级公路的一种基本结构形式。目前国内外在弯桥设计中大部分采用曲线梁桥,而且在山区的曲线桥中,特别是道路曲线位置处在“V”型深谷时,弯拱桥与曲线梁桥相比表现出很大优越性。 传统的弯拱桥只适用于小跨径,就此本文提出了一种新型的大跨径钢筋混凝土弯拱桥方案,并以国道105线从化段的流溪河林场大桥为背景,做出大跨径钢筋混凝土弯拱桥的设计构思。 对于构思方案的主拱,通过有限元参数化建模对拱轴系数从1.167～2.814变化的8种模型进行了受力分析,对这8种模型的计算结果进行比较,选取主拱肋各截面的内力比较均匀、接近,且各内力峰值较小者为本桥的推荐拱轴系数,本桥的拱轴系数为m=1.756;对初步设计的弯拱桥建立有限元模型进行有限元空间受力分析,主要计算出弯拱桥的影响线(面),根据影响线(面)确定最不利荷载位置;按不同的工况组合进行加载,求出拱圈截面的内力,根据规范验算截面;最后在利用ansys对全桥进行稳定性分析,得出该桥在各种工况下的面内面外破坏模态和该模态下对应的安全系数。 本文提出的大跨径钢筋混凝土悬臂弯拱桥设计方案是可行的,可以运用于实际工程中。