異型拱具有較好的美學(xué)特征,常見于景觀橋的選型。現(xiàn)有的異型拱橋多為下承式系桿拱,缺乏上承式異型拱橋的應(yīng)用案例。首先通過兩個(gè)算例研究了上承式異型拱橋主拱圈受力優(yōu)化的兩種方法:一是改變拱軸線線型;二是采用未知荷載系數(shù)法改變拱上荷載分布。文中算例表明,兩種優(yōu)化方法均可用于上承式異型拱橋主拱圈彎矩的優(yōu)化,且優(yōu)化效果顯著。最后,用某上承式異型拱橋的設(shè)計(jì)實(shí)例介紹了異型拱橋的總體設(shè)計(jì)思路,為該類橋梁的設(shè)計(jì)提供了參考。 

【文章來源】：結(jié)構(gòu)工程師. 2020,36(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖1 兩種異型拱橋造型比較

三種常規(guī)的拱軸線中，當(dāng)異型拱大拱側(cè)采用懸鏈線，小拱側(cè)采用拋物線時(shí)，主拱圈的彎矩最小[7]。在同一坐標(biāo)系下考察異型拱橋各拱軸線的相對(duì)位置，如圖2所示，懸鏈線豎向坐標(biāo)最靠上，拋物線豎向坐標(biāo)最靠下，由于異型拱的非對(duì)稱性，為了使拱截面彎矩最小，須使大拱側(cè)和小拱側(cè)所受的不平衡荷載差值最小，即大拱拱上荷載取小值，小拱拱上荷載取大值。由此推測(cè)：在同一荷載邊界下，異型拱大拱拱軸線坐標(biāo)越靠上、小拱拱軸線坐標(biāo)越靠下的拱軸線組合為最優(yōu)拱軸線，下面用算例來驗(yàn)證此推測(cè)�！舅憷�1】異型拱矢跨比f=1/5，跨徑L=25 m，拱頂偏移橋跨中心線δ=2.95 m。主拱圈計(jì)算寬度為1 m，拱圈厚度為0.5 m，混凝土標(biāo)號(hào)為C40，不計(jì)主拱圈的自重，拱腳采用固結(jié)。通過調(diào)整大拱側(cè)懸鏈線拱軸系數(shù)m和小拱側(cè)拋物線次數(shù)n來改變拱軸線的方程，m分別取4.33、6.5和8.1,n分別取2、1.9和1.8。由此得到的拱軸線在同一坐標(biāo)系下的相對(duì)位置關(guān)系及計(jì)算圖示見圖3。

【算例1】異型拱矢跨比f=1/5，跨徑L=25 m，拱頂偏移橋跨中心線δ=2.95 m。主拱圈計(jì)算寬度為1 m，拱圈厚度為0.5 m，混凝土標(biāo)號(hào)為C40，不計(jì)主拱圈的自重，拱腳采用固結(jié)。通過調(diào)整大拱側(cè)懸鏈線拱軸系數(shù)m和小拱側(cè)拋物線次數(shù)n來改變拱軸線的方程，m分別取4.33、6.5和8.1,n分別取2、1.9和1.8。由此得到的拱軸線在同一坐標(biāo)系下的相對(duì)位置關(guān)系及計(jì)算圖示見圖3。在不同m和n下對(duì)大拱和小拱的拱軸線兩兩組合，可得到9組不同拱軸線組合下主拱圈的最大彎矩值，如表1所示。結(jié)果表明，當(dāng)保持大拱側(cè)拱軸線不變，小拱側(cè)拱軸線曲線次數(shù)越低（即小拱拱軸線豎向坐標(biāo)越靠下），拱內(nèi)的彎矩值越小；同樣，當(dāng)保持小拱側(cè)拱軸線不變，大拱側(cè)拱軸線的豎向坐標(biāo)越靠上，拱內(nèi)彎矩越小，結(jié)論與前述推測(cè)相符。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]上承式異型拱橋拱軸線的選型[J]. 王銀剛.  湖南交通科技. 2016(04)
[2]對(duì)一種新型拱橋結(jié)構(gòu)的美學(xué)分析及內(nèi)力特性研究[J]. 李麗,李喬.  四川建筑科學(xué)研究. 2003(02)
[3]異型拱橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析[J]. 李喬,李麗.  公路交通科技. 2001(01)
[4]異型系桿拱橋[J]. 王瑋瑤,李生智,陳科昌.  中國(guó)公路學(xué)報(bào). 1996(01)
[5]異型拱橋——一種新穎的橋梁型式[J]. 王瑋瑤,李生智.  上海建設(shè)科技. 1994(05)
[6]異型拱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法[J]. 黃僑,王宗林,李廣義,杜子瓊.  東北公路. 1994(03)



本文編號(hào)：3428320