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应用静力弹性稳定研究方法和有限元实现，对某中承式钢管混凝土拱桥建立有限元模型，分析施工过程中的弹性稳定性。对弹性稳定安全系数的计算结果与规范值进行了比较。研究结果表明：钢管拱肋悬臂施工过程中结构弹性稳定安全系数呈现逐渐增大-缓慢平稳变化-明显下降-显著上升的趋势，。
钢管混凝土拱桥；安全系数；静力弹性稳定性；施工
【中图分类号】TV544+.91文献标识码：B文章編号：1673-8500（2013）04-0011-01
1引言
钢管混凝土拱桥作为一种应用新材料的拱桥桥型，其理论研究目前还相对滞后，对钢管混凝土拱结构的受力特性的研究还刚刚开始.其大长细比、曲杆、压弯等特性与直杆的轴心受压如柱子的受力特性是不同的，而直接套用圬工拱桥的计算方法也不太合理。钢管混凝土由于材料强度的提高，施工及成桥后的稳定性突出。大跨度桥梁结构的稳定性不仅在成桥状态十分重要，施工过程中的稳定性同样重要，尤其是采用斜拉扣挂的钢管混凝土拱桥施工过程中的稳定性处于不断变化之中。国内外曾有不少桥梁由于稳定计算不当或者稳定性储备不够，在施工过程中发生失稳而导致全桥倒塌，因而在研究大跨度桥梁在整个施工过程中的稳定性对于掌握结构安全性是非常重要的。
拱的稳定从失稳性质上又可分为第一类和第二类稳定。由于拱桥结构不可避免地存在偏心、弯曲等缺陷，尤其对于大跨度拱桥结构，在外荷载作用下主拱肋的内力除了轴向压力外，弯矩、扭矩所占比重也比较大，结构的变形呈非线性状态，因此拱桥的失稳皆为第二类稳定问题和中心压杆的欧拉临界荷载相类似，拱的第一类稳定问题在数学上也就是解一个齐次方程的特征值，由于第一类稳定问题求解方便，又是第二类稳定问题的上限，因此研究第一类稳定问题仍有重要的工程意义。
2工程概况和计算模型的建立
2.1工程概况
某钢管混凝土拱桥主拱肋计算跨径252m，矢高63m，矢跨比1/4，拱轴线采用悬链线，拱轴系数m=1.167。全桥共设两片拱肋，横桥向中心间距为31.4m。单片拱肋采用变高度四管桁式截面，拱顶截面高5.5m，拱脚截面高8.5m。拱肋中距31.4m，横向联系采用X撑横联，全桥共设22道X撑横联。全桥共设17对吊杆，吊杆均为单吊杆。除短吊杆采用PESLZM7-211镀锌平行钢丝成品索外，其余吊杆采用PESLZM7-187镀锌平行钢丝成品索，钢丝抗拉强度1670MPa。全桥两侧各设3处拱上立柱，拱上立柱采用钢管焊接于拱肋上，钢管内灌注C50混凝土，钢管顶面焊接钢板放置支座。桥面梁采用由钢横梁与钢纵梁组成的钢格构体系，钢格构梁上桥面板采用钢-混凝土组合结构。桥面板利用在钢构梁上焊接8mm厚钢底板作为底模，现浇14cm厚钢纤维混凝土。桥面铺装采用6cm厚改性沥青混凝土。
2.2计算模型的建立
4计算结果
拱肋吊装过程主要荷载为扣索和自重，将只考虑上述两种荷载的稳定系数列于下表中，横向缆风绳作为安全储备，不计入计算中。
5结语
（1）该钢管混凝土拱桥吊装全过程静力弹性稳定安全系数均大于规范规定的最小值4.0；
（2）该桥悬臂施工过程中结构弹性稳定安全系数呈现逐渐增大-缓慢平稳变化-明显上升的趋势，第一节段吊装和最大悬臂状态时尤其应注意结构的稳定，合拢后结构稳定安全系数明显上升。
参考文献：
[1][ZK（#]李国豪.桥梁结构稳定与振动[M].北京：中国铁道出版社，1992.
[2]李存权.结构稳定与稳定内力[M].北京：人民交通出版社，2000.3
[3]项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京：人民交通出版社，2007.4
[4]赵雷.龙潭河大桥施工阶段非线性稳定分析[J].中南公路工程，25（3）。2000：35—38.
[5]赵雷，杨兴旺.南京长江二桥斜拉桥施工过程稳定性分析[J].公路交通科技，2006，22（7）：78-81.
钢管混凝土拱桥；安全系数；静力弹性稳定性；施工
【中图分类号】TV544+.91文献标识码：B文章編号：1673-8500（2013）04-0011-01
1引言
钢管混凝土拱桥作为一种应用新材料的拱桥桥型，其理论研究目前还相对滞后，对钢管混凝土拱结构的受力特性的研究还刚刚开始.其大长细比、曲杆、压弯等特性与直杆的轴心受压如柱子的受力特性是不同的，而直接套用圬工拱桥的计算方法也不太合理。钢管混凝土由于材料强度的提高，施工及成桥后的稳定性突出。大跨度桥梁结构的稳定性不仅在成桥状态十分重要，施工过程中的稳定性同样重要，尤其是采用斜拉扣挂的钢管混凝土拱桥施工过程中的稳定性处于不断变化之中。国内外曾有不少桥梁由于稳定计算不当或者稳定性储备不够，在施工过程中发生失稳而导致全桥倒塌，因而在研究大跨度桥梁在整个施工过程中的稳定性对于掌握结构安全性是非常重要的。
拱的稳定从失稳性质上又可分为第一类和第二类稳定。由于拱桥结构不可避免地存在偏心、弯曲等缺陷，尤其对于大跨度拱桥结构，在外荷载作用下主拱肋的内力除了轴向压力外，弯矩、扭矩所占比重也比较大，结构的变形呈非线性状态，因此拱桥的失稳皆为第二类稳定问题和中心压杆的欧拉临界荷载相类似，拱的第一类稳定问题在数学上也就是解一个齐次方程的特征值，由于第一类稳定问题求解方便，又是第二类稳定问题的上限，因此研究第一类稳定问题仍有重要的工程意义。
2工程概况和计算模型的建立
2.1工程概况
某钢管混凝土拱桥主拱肋计算跨径252m，矢高63m，矢跨比1/4，拱轴线采用悬链线，拱轴系数m=1.167。全桥共设两片拱肋，横桥向中心间距为31.4m。单片拱肋采用变高度四管桁式截面，拱顶截面高5.5m，拱脚截面高8.5m。拱肋中距31.4m，横向联系采用X撑横联，全桥共设22道X撑横联。全桥共设17对吊杆，吊杆均为单吊杆。除短吊杆采用PESLZM7-211镀锌平行钢丝成品索外，其余吊杆采用PESLZM7-187镀锌平行钢丝成品索，钢丝抗拉强度1670MPa。全桥两侧各设3处拱上立柱，拱上立柱采用钢管焊接于拱肋上，钢管内灌注C50混凝土，钢管顶面焊接钢板放置支座。桥面梁采用由钢横梁与钢纵梁组成的钢格构体系，钢格构梁上桥面板采用钢-混凝土组合结构。桥面板利用在钢构梁上焊接8mm厚钢底板作为底模，现浇14cm厚钢纤维混凝土。桥面铺装采用6cm厚改性沥青混凝土。
2.2计算模型的建立
4计算结果
拱肋吊装过程主要荷载为扣索和自重，将只考虑上述两种荷载的稳定系数列于下表中，横向缆风绳作为安全储备，不计入计算中。
5结语
（1）该钢管混凝土拱桥吊装全过程静力弹性稳定安全系数均大于规范规定的最小值4.0；
（2）该桥悬臂施工过程中结构弹性稳定安全系数呈现逐渐增大-缓慢平稳变化-明显上升的趋势，第一节段吊装和最大悬臂状态时尤其应注意结构的稳定，合拢后结构稳定安全系数明显上升。
参考文献：
[1][ZK（#]李国豪.桥梁结构稳定与振动[M].北京：中国铁道出版社，1992.
[2]李存权.结构稳定与稳定内力[M].北京：人民交通出版社，2000.3
[3]项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京：人民交通出版社，2007.4
[4]赵雷.龙潭河大桥施工阶段非线性稳定分析[J].中南公路工程，25（3）。2000：35—38.
[5]赵雷，杨兴旺.南京长江二桥斜拉桥施工过程稳定性分析[J].公路交通科技，2006，22（7）：78-81.