钢管混凝土单圆管拱桥拱轴线偏差

第38卷第28期2012年10月

文章编号：1009-6825（2012）28-0203-02

SHANXI

山西

ARCHITECTURE

建筑

Vol．38No．28Oct．2012

·203·

钢管混凝土单圆管拱桥拱轴线偏差分析

王俊华

（北京建达道桥咨询有限公司，北京100015）

要：分析了竖向和横向不同形式的拱轴线偏差对钢管混凝土单圆管拱桥成桥阶段的影响，结果显示，竖向反对称偏差的影响

指出钢管混凝土拱桥施工控制时，拱轴线的偏差峰值可使用现有规范的允许值。比其他类型偏差的影响大，摘

关键词：钢管混凝土，拱桥，单圆管，拱轴线，偏差

中图分类号：U448．22

文献标识码：A

1概述

2．1偏差类型

钢管混凝土拱桥在制造、运输、安装以及浇筑混凝土等施工环节中，拱肋不可避免地会存在各种施工误差，例如装配误差，计量误差等等，这些误差使得桥梁成桥状态的拱轴线不会与设计拱轴线完全吻合，从而拱肋平面内、外均存在拱轴线偏差；当偏差峰值较大时，拱轴线与恒载压力线会产生较大的偏离，拱桥将由主要承受压力变为承受压弯作用，从而不能充分发挥混凝土的抗压能力；同时也有可能导致拱肋截面的应变发生较大的变化，留下

［1］

安全隐患。

虽然钢管混凝土拱桥的拱轴线偏差问题普遍存在，然而对这

面内拱轴线偏差（峰值为方面的研究并不系统。一些研究认为，

L/2000）对面内极限承载力的影响不大［2］；而面外的偏差（峰值［3，4］

。攀枝花陶家渡金为L/5000）对面内极限承载力影响也很小

沙江桥灌注混凝土后，拱轴线面外偏差最大达到了跨度的1/1600

（远超出规范规定值的L/4000），对实桥的双重非线性分析表明该偏差使面内极限承载力降低不到1%

［5，6］

［7］

关于如何确定拱轴线的偏差，存在“随机缺陷模态法”和

［8］

“一致缺陷模态法”两种方法。对于实际工程而言，由于各种人

拱轴线偏差是随机的。但是随机偏差在设计计算为因素的影响，

9］中应用不太方便，而文献［的分析表明，采用一致缺陷模态法进行缺陷分析与随机缺陷模态法的结果较为接近，因此应用研究中

常采用一致缺陷模态法来考虑初始缺陷，即用确定的偏差来模拟随机的偏差。

拱轴线偏差可能存在于竖向（拱肋面内）和横向（拱肋面外），偏差的形状又可能具有正对称和反对称两种形式，在本文的分析中，对正对称偏差取为一个半波的三角函数，反对称偏差取为两个半波的三角函数。

2004公路工程质量检验评定标准规定现有规范JTGF80/1-了钢管混凝土拱桥拱轴线的允许偏差。规范规定钢管拱肋混凝土浇筑后，拱圈高程及对称点高差的允许偏差均为L/3000；轴线

横向偏位的允许偏差与跨径L有关。本文中竖向偏差峰值以L/3000为参照前后选取，L/3000，L/2000，分别取为L/4000，

L/1000以及L/500；横向偏差峰值以规范规定的允许偏差10mm10mm，20mm，40mm和60mm。为参照前后选取，分别取为5mm，

。

上述这些针对具体工程的研究主要集中在极限承载力方面，

但对实际桥梁而言，拱轴线偏差对成桥运营阶段内力、应力、变形和动力性能等的影响也是值得关注的问题。钢管混凝土拱桥拱

哑铃形和桁式。本文将以一座钢管肋的截面形式主要有单圆形、

——福建福安群益大桥为例，混凝土（单圆管）肋拱桥—讨论拱轴线

偏差对成桥阶段受力性能的影响，以期为此类桥梁的施工及设计计算提供参考。

2．2荷载工况选取

2004中的公路—Ⅱ级车道荷汽车活载选取新桥规JTGD60-工况一为恒载+活载按拱脚弯矩影响线布置，工况二为恒载，

载+全桥均布活载。

2分析模型的选取

33．1

偏差对成桥使用阶段的影响

横向偏差及竖向正对称偏差的影响

群益大桥位于福建省福安市城关。桥梁上部为一孔净跨46m、净矢跨比1/3的钢管混凝土中承式肋拱。主拱圈由单根800×14mm的钢管内灌混凝土组成。

［4］铁建设［2005］160号，铁路混凝土工程施工质量验收补充

S］．标准［

从计算结果来看，在最大偏差峰值的情况下，横向偏差对内

力、应力、变形和动力特性的影响均比较小（在1%之内），可忽略［5］TB10002．3-2005，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结

S］．构设计规范［

櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅

Discussiononstaticloadtestoftwin-cell

singlesimply-supportedboxgirderofpassenger-specialline

PANChuan-xi

（ChinaGezhoubaGroup5thEngineeringCo．，Ltd，Yichang443002，China）

Abstract：CombiningwithHuangpocastingfieldexample，thepaperintroducesstaticloadtestoftwin-cellsinglesimply-supportedboxgirderofpassenger-specialline，andmainlydescribesrelevanttesting-beamparametercalculationmethodsandstaticloadtestproceduresandoperationpoints，whichhasprovidedcertainreferenceandguidanceofsimilarexperimentalprojectinfuture．Keywords：staticloadtest，labordistribution，experimentalbeam，installationrequirements，loadmethod

21收稿日期：2012-07-作者简介：王俊华（1979-），男，工程师