浅谈钢管混凝土系杆拱桥吊杆张拉分析

摘 要：介绍系杆拱桥吊杆张拉控制问题的结构体系特点、受力特点以及正裝法、倒装法、影响矩阵法、无应力状态法四种计算方法，利用有限元软件ANSYS/MIDAS求得桥梁每根吊杆的张拉控制力，并加以分析。

关键词：系杆拱桥;吊杆张拉;有限元分析

一、引言

拱桥是一种桥梁结构，其中整个结构在垂直平面上将拱用作重要的支撑构件。作为最早的拱桥结构，石拱桥通过梯形石头将自身的重量和载荷水平传递到两侧的墩上。随着国家的发展，钢筋与混凝土被用于拱桥，进一步增强了拱桥结构的强度与刚度。在我国悠久历史中，从宋代时期的赵州桥到如今各式各样的大型桥梁，都是人类智慧与汗水的结晶。其中的系杆拱桥作为拱桥的另一种形式，又被称为“弓弦桥”，是由梁和拱联合组成，可承受更大的强度。在百余年前就得到了发展，它是组合体系桥的一种，是系杆、梁和拱肋组成，拱肋通过系杆连接梁。拱肋由钢筋混凝土和钢管混凝土制成以承受压力。拉杆采用钢缆等来承受拉力。该梁由钢筋混凝土制成，这是一种多跨度弹性支撑梁系统。垂直张力主要由吊杆承受，吊杆通常分为刚性吊杆和混凝土吊杆。在受力方面，大部分的荷载都由拱肋承担，而有些只有一根拱肋的拱桥，需要用横梁用来增加桥面系的横向联系，吊杆可以减小桥面系的弯矩并且传递竖向荷载，系杆承受纵向的拉力，这样，系杆拱桥的整体受力情况就是内部超静定，外部静定体系，且在外部只有竖向压力，因此对山区或河岸的地基要求没有那么高。……