大跨径槽桥合建结构体系与荷载效应研究

熊治华，张爱军，刘玉擎

（1.西北农林科技大学 水利与建筑工程学院，陕西 杨凌 712100；2.同济大学 土木工程学院，上海 200092）

1 研究背景

国内二十世纪七八十年代建设的渡槽，当前很多处于带病输水状态，有些甚至因安全问题需拆除重建［1］。随着南水北调西线正式启动、引汉济渭等特大型水利工程的逐步实施［2-3］，需建设一批渡槽等输水结构物。对于跨越路线长的输水工程，往往周边伴随有市政或国网道路，如何将公路运输与水利需求两者有机衔接、统筹规划，对于提高大型基础设施的使用率及社会经济价值显得尤为重要。德国2003年建成Elbe渡槽可供船舶通航［4］；我国正在建设的淠河总干渠渡槽主跨110 m，可供船舶通航，主梁采用钢桁梁拱组合体系［5］，淠河总干渠渡槽建成后将刷新世界通航渡槽记录；这些工程案例均成功采用了集交通运输和输水功能二合一的渡槽结构。从渡槽的荷载体量来看，当过水断面荷载集度达到100 kN/m时，其产生的静力荷载效应与单线城际铁路活载基本相当。在交通基础设施建设中，公路与铁路桥梁合建在欧洲已经发展近百年，国内公路和铁路合建桥梁近年来更有新的突破，典型工程如沪通长江大桥（主跨1092 m）和平潭海峡大桥（主跨532 m）等［6-7］。因此，从众多的公路和铁路合建桥梁工程的成功经验来看，无论从技术理论或工程实际上槽桥合建均具有可能性。本文将对大跨度槽桥合建的结构体系与荷载效应开展研究。

对于槽桥合建结构，渡槽增加了交通运输功能，而桥梁多了输水的核心功能。……