桁式組合拱橋的力學(xué)性能

一、桁式組合拱橋的力學(xué)性能
桁式組合拱橋結(jié)構(gòu)的主要特點是：上弦在墩頂與拱頂之間的適當(dāng)位置斷開，使上弦放松，以調(diào)節(jié)各桿件的內(nèi)力，使結(jié)構(gòu)受力趨于合理。此類橋型的受力特點是：
1、 上弦在墩頂與拱頂之間適當(dāng)位置斷開，形成一個斷縫，將全橋明顯地分為兩個受力區(qū)段：斷縫至拱頂區(qū)段是拱式受力體系，上弦及實腹段均受壓；斷縫至橋墩（或邊孔橋臺）區(qū)段是梁式受力體系，上弦受拉，下弦受壓。即這類橋型兼有拱和梁的受力特點，是一個拱、梁式組合體系結(jié)構(gòu)。全橋可以看成兩端的懸臂桁架梁，支撐著中部的桁架拱。
2、 它既不象拱式橋（如箱型拱、一般桁架拱）那樣，全橋的負荷主要由下弦（拱圈）承擔(dān)；也不象梁式橋（如桁式T構(gòu)）那樣，全橋的負荷主要由上弦承擔(dān)。它的拱腳彎矩和軸力比一般拱式橋小，它的上弦拉力又比一般拱桁式梁橋小，即它的下弦、斜桿、上弦都充分發(fā)揮了承擔(dān)負荷的作用，全橋受力趨于均勻、合理。
3、 上弦斷縫位置，對內(nèi)力的分配起著重要的作用。在跨徑、拱矢度等確定的前提下，可以通過選擇斷點的位置，人為地調(diào)節(jié)各桿件內(nèi)力，達到全橋各桿件受力均勻，材料利用更充分合理的目的。
二、桁式組合拱橋的經(jīng)濟性
桁式組合拱橋由于拱上建筑聯(lián)合作用好，且受力比較均勻，所以，各桿件均可能采用較小的斷面尺寸，從而減小工程數(shù)量和結(jié)構(gòu)自重，在相同跨徑的各式橋梁中，桁式組合拱橋的經(jīng)濟指標(biāo)是很低的。主橋330m的貴州江界河大橋，下弦高度僅2.7m，為計算跨徑的1/122.2，這在世界各國330m左右的拱橋中，主拱圈高度是很小的。下表列出了世界上部分跨徑為270—390箱型拱橋的主拱圈高度，以資比較。


三、桁式組合拱橋在材料使用上的協(xié)調(diào)性
桁式組合拱橋與桁架伸臂的365JT施工方法相配合，在結(jié)構(gòu)桿件和材料的有效利用方面，將得到比較理想的結(jié)果。桁式組合拱橋在懸拼施工中，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需的斜桿就是結(jié)構(gòu)的永久性構(gòu)件，無需過多設(shè)置臨時構(gòu)件，施工階段和使用階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件保持一致，預(yù)應(yīng)力鋼筋也得到了充分利用。
四、桁式組合拱橋的懸拼工藝
桁式組合拱橋采用以鋼人字桅桿吊機為吊裝工具的桁架伸臂法懸拼架設(shè)，具有剛度大、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
人字桅桿吊機是一種常見的起重機械，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、起重量大、運轉(zhuǎn)安全可靠等優(yōu)點。針對懸拼施工中構(gòu)件不斷接長，吊機必須多次移動等特點，在人字桅桿吊機的365JT設(shè)計中，對其靈活性和穩(wěn)定性作了改進，并解決了桅桿整體移動的365JT技術(shù)難題。現(xiàn)在人字桅桿的最大起重力已達1200KN。由于桅桿本身用鋼量少，吊裝設(shè)備是比較省的。以150m跨徑的橋梁為例，采用人字桅桿吊機比纜索吊機可以減少施工用鋼80%以上。