腹拱设计对连拱结构受力的影响分析

摘 要 连拱结构经久耐用，造型古典优美，被广泛应用于公园等场景的景观桥梁设计。为减轻拱上结构自重，往往设计为空腹式。本文以某九孔连拱桥设计实例，采用有限元桥梁计算软件，分析腹拱采用两铰拱与无铰拱设计时对主拱结构受力的影响。

关键词 腹拱设计;连拱结构;受力

1工程概况

上部结构采用9×18m空腹式钢筋砼板拱，主拱净跨径16m，净矢高4m，矢跨比为1/4，拱轴线采用圆弧拱，拱圈厚0.6m。腹拱净跨径2m，净矢高0.5m，矢跨比为1/4，拱轴线采用圆弧拱，拱圈厚0.25m。桥面横向布置为4.5m风雨走廊人行道+3m非机动车道+4.5m风雨走廊人行道，总宽12m。下部结构桥台采用U台，承台接桩基础，每个桥台下设8根D1.5m桩基础，桥墩采用实体墩，敦厚2.2m，承台接桩基础，其中3號、6号墩为制动墩，每个制动墩下设8根D1.5m桩基础，其余桥墩每个墩下设4根D1.5m桩基础，桩基按钻孔摩擦桩设计[1]。

2建设条件

2.1 主要技术标准

①道路等级：人非混行道。②设计车道：两侧4.5m人行道+中间3m非机动车道。③结构设计基准期：100年。④结构安全等级：一级，结构重要性系数γ0=1.1。⑤设计荷载：汽车荷载等级（非机动车道验算荷载）：公路—Ⅰ级;人群荷载：3.5kN/m2。

2.2 地质条件

本桥地质条件为：淤泥（Q4al）层厚0.30～3.20m，粉质黏土（Q4al+pl）埋深0～6.80m，层厚1.80～11.40m，细砂（Q3al+pl）埋深19.20～23.70m，层厚1.70～3.40m，卵石（Q3al+pl）埋深13.20～18.30m，揭露厚度16.30～25.50m。场地类别为Ⅱ类，地震动峰值加速度0.05g，设计地震分组为第一组[2]。

3计算分析

3.1 结构模拟

结构整体计算采用MIDAS CIVIL 2017软件，主拱，腹拱，墩台、桩基等构件均模拟为梁单元。侧墙、填料及桥面板仅计入自重影响，不考虑其联合作用，释放单元两端约束My及Mz。……