人行景观拱桥拱圈受力分析

蒋定衍

（上海市政设计研究总院集团佛山斯美设计院有限公司，广东 佛山 528200）

0 引言

随着城市的发展，城市绿地公园的建设越来越多，对景观的要求也越来越高。而拱桥因为其造型优美、曲线圆润、富有动态感、可很好地与周边景观融合等特点，成为大多数公园桥梁的首选桥型。

1 工程概况

某公园人行景观桥为单跨混凝土上承式拱桥，跨径为15 m，桥面总宽为5.0 m。拱圈线形采用矢跨比f/L=1/5.66的等截面圆弧（R=11.95m），厚度为60 cm。桥台采用重力式，承台厚1.5 m，基础为直径1.0 m的钻孔灌注桩，等间距布置。桥面铺装总厚30～245 cm，其组成为3 cm厚花岗岩贴面+3 cm M10混凝土砂浆+24～239 cm轻质混凝土，在铺装与拱圈中间另设2 mm防水层。人行道两旁设花岗岩栏杆。桥梁总体布置图及拱圈断面尺寸如图1、图2所示。

图1 桥梁总体布置图（单位：cm）

图2 拱圈断面构造图（单位：cm）

2 杆系计算模型

以MIDAS/Civil建立了结构的平面杆系模型，拱圈部分共等分为31个单元，单个桥台及承台共划分为7个单元，如图3所示。桩基础考虑以m法计算基础的地基刚度，考虑桩基的弯剪耦合效应，以6×6弹性地基刚度矩阵进行模拟；二期恒载以及人群荷载以静载方式中的单元荷载进行加载。

图3 结构杆系模型

拱圈上下缘正应力计算结果如图4、图5所示。

图4 拱圈上缘正应力图

图5 拱圈下缘正应力图

3 实体计算模型

根据桥梁的总体构造，以MIDAS/Civil建立了结构的三维实体模型，拱圈部位共划分为188个实体单元，单个桥台及承台共划分为334个实体单元，如图6所示。桩基础模拟同杆系模型；……