大跨径铁路钢管混凝土系杆拱桥稳定性分析

季日臣，石明星

(兰州交通大学 土木工程学院，兰州 730070)

稳定问题是桥梁工程中经常遇到的问题，与强度问题有着同等重要的意义。随着桥梁跨径的不断增大，桥塔高耸化、箱梁薄壁化以及高强材料的应用，结构整体和局部的刚度下降，使得稳定问题显得比以往更为突出［1］。对于单线铁路钢管混凝土拱桥而言，由于桥梁宽度限制，采用大跨径必然导致宽跨比较小，稳定性在设计和施工中显得尤为突出，因此有必要对其进行深入研究［2］。本文以一孔跨度为136m的下承式钢管混凝土系杆拱桥为对象，对该桥进行了空间稳定性分析。

红柳林至神木西铁路专用线格丑沟特大桥位于红柳林至神木西新建铁路线上，为跨越格丑沟及204国道而设，主桥采用一孔136 m钢管混凝土系杆拱桥跨越。该桥为单线刚性系梁刚性拱桥，系梁与拱肋固接，整个结构为内部超静定外部静定。计算跨径L=136 m，全长139.6 m，拱轴线采用二次抛物线，矢跨比f/L=1∶5，矢高为27.2 m。拱肋采用外径110 cm壁厚18 mm的钢管混凝土截面，上下两拱肋中心距2.5 m，拱肋截面高3.6 m，上下拱肋之间采用厚14 mm的腹板连接。拱肋之间共设1组米字形横撑、6道K撑，每道横撑均为空钢管组成的桁式结构。全桥共设14对吊杆，吊点中心距8 m，每点吊杆为双根55－φ7平行钢丝束组成，冷铸镦头锚固，中心间距为50 cm。系梁采用预应力混凝土简支箱梁，横截面为单箱双室，高为2.8 m，端部加高至 3.3 m;梁顶宽11.2 m，底宽9.0 m.系梁两端设铸钢铰支座与桥墩相连，一端固定一端滑动。成桥效果图如图1，在全国在建的同类单线铁路系杆拱桥中跨度最大。……