ZTH拱橋主、輔拱管—管連接處受力狀態(tài)和改善措施研究.pdf

1、ZTH龍頭拱橋是一座曲線鋼箱梁鋼管混凝土中承式公路拱橋，采用三片平面鋼管混凝土拱肋，中間為主拱，內(nèi)、外側(cè)各有一片輔拱，吊桿只與主拱相連;三片拱肋由27個翼板相連。兩片輔拱在鋼橋面上緣處與主拱肋相連形成主、輔拱管-管連接。本文采用全橋整體分析和局部分析相結(jié)合的方法，對ZTH龍頭拱橋管-管連接處的受力狀態(tài)作了分析，從結(jié)構(gòu)構(gòu)造和施工方法兩方面提出了改善措施。主要工作和成果如下:
　　1.按原設(shè)計“拼主、輔拱和翼板，管-管連接，拆除輔拱支

2、架，張拉吊桿”的施工順序作了有限元分析。結(jié)果表明:在鋼管和管內(nèi)混凝土全部計入抗力的情況下，主力和風荷載組合作用下管-管連接處鋼管應(yīng)力達256MPa，管內(nèi)混凝土應(yīng)力超限區(qū)域較大。
　　2.提出了“將主、輔拱肋鋼管和管內(nèi)加勁肋的厚度分別由20mm增至30mm、14mm增到20mm、16mm增到20mm”的改善措施，并完成有限元分析。結(jié)果表明:盡管管-管連接處鋼管和混凝土應(yīng)力都有在一定程度上減小，但當不考慮應(yīng)力超限混凝土的抗力時，鋼管最

3、大應(yīng)力超限。
　　3.在原設(shè)計的基礎(chǔ)上提出了施工順序二:“拼主拱肋、主、輔拱用翼板連接，拆除輔拱支架，張拉吊桿，管-管連接”，并完成了有限元分析。結(jié)果表明:管-管連接處鋼管應(yīng)力明顯減少且不超限，最大為143MPa，但主拱肋內(nèi)混凝土應(yīng)力超限更多;而且翼板最大應(yīng)力也超限，達292MPa。
　　4.提出了施工順序三:“拼主拱肋、主、輔拱肋先由1～9號翼板相連，拆除輔拱支架，張拉吊桿，管-管連接，再連接10～14翼板”，并完成了有限

4、元分析。結(jié)果表明:翼板最大應(yīng)力不超限，降至190MPa;但管-管連接處鋼管和管內(nèi)混凝土的受力狀態(tài)與第3條基本相同。
　　5.提出了施工順序四:“拼主拱和張拉吊桿，主、輔拱用翼板連接和管-管連接，拆除輔拱支架”，并完成有限元分析。結(jié)果表明:翼板最大應(yīng)力降至35MPa，但管-管連接處鋼管和管內(nèi)混凝土的受力狀態(tài)與第3條基本相同。
　　6.提出了將加厚鋼板的措施和施工順序四相結(jié)合的改善措施，并完成有限元分析。結(jié)果表明:管-管連接處鋼