钢混叠合式梁拱组合桥设计
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摘要：随着社会的发展，在当前社会的各个领域中，涌现出了大批先进的生产理论和生产设备，从而为促进社会经济的发展起到了重要的作用。在当前的桥梁建设中，钢混叠合式梁拱组合桥是一种较为先进的桥梁结构，随着钢混叠合式梁拱组合桥在现代桥梁建设中的应用，使得桥梁的质量和性能都有了极大的提高，并且有效地提高了桥梁的经济效益和外观形态，同时也为促进我国桥梁建设发展起到了不可估量的作用。而在进行钢混叠合式梁拱组合桥建设时，必须对其精心设计，从而才能够钢混叠合式梁拱组合桥的质量和性能。而为了使钢混叠合式梁拱组合桥设计水平进一步提高，加强钢混叠合式梁拱组合桥设计的分析研究力度，不仅意义重大，而且迫在眉睫。本文通过对钢混叠合式梁拱组合桥的深入研究，然后对钢混叠合式梁拱组合桥设计进行了分析，以供同行探讨。
关键词：钢混叠合式梁 拱组合桥 设计
引言
随着科学技术的发展，社会经济发展的速度也随之加快，人们的生活生产水平不断提高，因此人们对交通道路也提出了更高的要求。而随着科学技术的日新月异和建筑行业的高速发展，在当前的建筑领域中，各种施工技术和施工材料以及施工设备都得到了长足的发展，并且还随之涌现出了大批先进的施工技术和施工材料以及施工设备，从而为现代的建筑工程建设奠定了坚实的基础，同时也为现代的道路建设创造了有利条件。在当前的桥梁建设过程中，钢混叠合式梁拱组合桥是一种较为先进的桥梁结构，随着钢混叠合式梁拱组合桥在现代桥梁建设中的应用，使得桥梁的质量和性能都有了极大的提高，并且有效地提高了桥梁的经济效益和外观形态，同时也为促进我国桥梁建设发展起到了不可估量的作用。而在进行钢混叠合式梁拱组合桥建设时，必须对其精心设计，从而才能够提高钢混叠合式梁拱组合桥的质量和性能。在进行钢混叠合式梁拱组合桥的实际时，必须结合桥梁的实际情况以及其它因素进行综合考虑，从而才能够提高钢混叠合式梁拱组合桥设计的水平。本文从钢混叠合式梁拱组合桥的概述出发，对钢混叠合式梁拱组合桥的深入研究，然后对钢混叠合式梁拱组合桥设计进行了分析。希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨共同提高，进而为我国今后的钢混叠合式梁拱组合桥设计起到一定的参考作用。
一、钢混叠合式梁拱组合桥的概述
梁拱组合体系桥是目前发展较快的一种桥型，它是一种经济、实用、美观的桥型，在我国某些地区已有一些比较成功的应用实例。连续梁拱组合桥作为一种新型的组合结构，它具有能使拱与梁共同受力特性，既可以充分发挥混凝土拱的优越性，又可避免桥梁墩台承担水平推力。其结构外形轻巧，竖向刚度大，因而比较适用于承受较大竖向荷载的大跨度铁路桥梁。组合桥式结构因具有结构刚度大、动力性能好等优越性，近年来相继在铁路桥梁设计中得到应用与研究 。采用预应力混凝土连续梁与钢管混凝土拱肋组合形成的连续梁拱组合桥，具有较大的竖向刚度和良好的动力性能，特别适合高标准铁路建设的需要。
二、连续梁拱组合桥梁的国内外研究现状
从连续刚构按结构体系的发展脉络来看，经历了由简单到复杂的过程，即从简支梁（板）桥一T形刚构桥一悬臂梁桥和连续梁桥一连续刚构桥。其跨越能力较T型刚构桥和连续梁桥大，已成为主跨120～300m范围内的首选。1991年葡萄牙建成的主跨跨径250m的Oporto预应力混凝土铁路桥居同类桥型的世界首位。1999年挪威建成的Stolma公路桥主跨跨径达301m，居同类桥型的世界前列，其跨中182 m采用轻质混凝土。2006年中国重庆石板坡长江太桥公路复线桥主跨更是达330m，居同类桥型的世界第一，实现的方案是主跨采用钢筋混凝土箱梁结构。以上的工程实践是不改变连续刚构的桥梁形式，除了对混凝土梁段施加强大的预应力以外，某些桥梁还通过降低部分节段的重量来增大主跨跨越能力。如果把连续刚构作为主体桥梁，柔性拱体系看作梁体的加劲部分，这样演变而成的连续刚构柔性拱组合桥也将是增大跨径的有效桥梁形式。
三、设计方案比选
根据设计要求，本桥为大跨度铁路桥梁设计（90+180+90m）。跨度较大，为了选出较优的桥梁设计方案，这里对各种适用方案做个对比。桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥。
1 拱桥方案
三孔拱桥90m+180m+90m由于拱桥在不等跨分孔时，由于相邻孔的恒载推力不相等，会使桥墩和基础受恒载不平衡推力作用。为改变这种状况，可以利用矢跨比与推力成反比的关系，在相邻两孔中大跨用用较陡的拱，小跨用较坦的拱。拱两端支承处有竖向反力，也有水平推力，由于水平推力，拱内弯矩大大减小。如果形状设计合理，拱主要承受压力，而弯矩，剪力较小。
注意到简支梁在均布荷载作用下，梁内弯矩与荷载集度成正比，这限制了简支梁跨度的增加。相比之下，由于拱的受力特性，其跨越能力比梁要大。
2 预应力混凝土连续梁桥
三跨连续梁桥90m+180m+90m三跨预应力混凝土箱形截面连续梁桥，跨度90m+180m+90m。尽管变截面在构造和施工上要复杂一些，但其外形流畅，节省材料并可增大桥下净空，是较大跨度梁桥的优选方案。当桥跨增大时，在荷载作用下，连续梁桥的中间支点截面处将承受较大的负弯矩。从绝对值来看，支点负弯矩远大于跨中正弯矩。这样采用变截面梁更能适应内力分布规律。二次抛物线的变化规律与连续梁的弯矩变化规律基本相近，故为常用。预应力混凝土连续梁桥能充分发挥高强材料的特性，具有可靠的强度，刚度和抗裂性能，技术成熟，投资少，耐久性强，养护维修工作量少等特点。
3 连续梁拱组合桥梁
连续梁拱组合桥梁（90m+180m+90m）该方案是综合上述两方案的另一种方案。连续梁拱组合结构将部分恒载及活载通过吊杆传至拱肋，由拱肋直接传到主梁根部，拱肋产生的水平推力由主梁承担。本桥为刚性连续梁柔性拱组合结构，梁体自重由主梁承担，二期恒载及活载由梁，拱共同承担，主梁为本桥主要承重结构。与同跨度梁桥相比，本桥降低了主梁高度，其外形较为轻巧，美观。同时，由于梁拱的共同作用，连续梁拱组合结构具有较大的竖向刚度和良好的动力性能。
四、结束语
随着钢混叠合式梁拱组合桥在现代桥梁建设中的应用，使得桥梁的质量和性能都有了极大的提高，并且有效地提高了桥梁的经济效益和外观形态，同时也为促进我国桥梁建设发展起到了不可估量的作用。而在进行钢混叠合式梁拱组合桥建设时，必须对其精心设计，从而才能够提高钢混叠合式梁拱组合桥的质量和性能。在进行钢混叠合式梁拱组合桥的实际时，必须结合桥梁的实际情况以及其它因素进行综合考虑，从而才能够提高钢混叠合式梁拱组合桥设计的水平。通过本文对钢混叠合式梁拱组合桥设计的深入分析，相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之，钢混叠合式梁拱组合桥设计是桥梁质量和性能的前提条件，因此，在桥梁建设中，必须要对其进行科学合理的设计。