[文章]：桁式组合拱桥的力学性能

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桁式组合拱桥的力学性能


一、桁式组合拱桥的力学性能
    桁式组合拱桥结构的主要特点是：上弦在墩顶与拱顶之间的适当位置断开，使上弦放松，以调节各杆件的内力，使结构受力趋于合理。此类桥型的受力特点是：
1、 上弦在墩顶与拱顶之间适当位置断开，形成一个断缝，将全桥明显地分为两个受力区段：断缝至拱顶区段是拱式受力体系，上弦及实腹段均受压；断缝至桥墩（或边孔桥台）区段是梁式受力体系，上弦受拉，下弦受压。即这类桥型兼有拱和梁的受力特点，是一个拱、梁式组合体系结构。全桥可以看成两端的悬臂桁架梁，支撑着中部的桁架拱。
2、 它既不象拱式桥（如箱型拱、一般桁架拱）那样，全桥的负荷主要由下弦（拱圈）承担；也不象梁式桥（如桁式T构）那样，全桥的负荷主要由上弦承担。它的拱脚弯矩和轴力比一般拱式桥小，它的上弦拉力又比一般拱桁式梁桥小，即它的下弦、斜杆、上弦都充分发挥了承担负荷的作用，全桥受力趋于均匀、合理。
3、 上弦断缝位置，对内力的分配起着重要的作用。在跨径、拱矢度等确定的前提下，可以通过选择断点的位置，人为地调节各杆件内力，达到全桥各杆件受力均匀，材料利用更充分合理的目的。
二、桁式组合拱桥的经济性
    桁式组合拱桥由于拱上建筑联合作用好，且受力比较均匀，所以，各杆件均可能采用较小的断面尺寸，从而减小工程数量和结构自重，在相同跨径的各式桥梁中，桁式组合拱桥的经济指标是很低的。主桥330m的贵州江界河大桥 ，下弦高度仅2.7m，为计算跨径的1/122.2，这在世界各国330m左右的拱桥中，主拱圈高度是很小的。下表列出了世界上部分跨径为270—390箱型拱桥的主拱圈高度，以资比较。

三、桁式组合拱桥在材料使用上的协调性
    桁式组合拱桥与桁架伸臂的施工方法相配合，在结构杆件和材料的有效利用方面，将得到比较理想的结果。桁式组合拱桥在悬拼施工中，稳定结构所需的斜杆就是结构的永久性构件，无需过多设置临时构件，施工阶段和使用阶段结构构件保持一致，预应力钢筋也得到了充分利用。
四、桁式组合拱桥的悬拼工艺
    桁式组合拱桥采用以钢人字桅杆吊机为吊装工具的桁架伸臂法悬拼架设，具有刚度大、稳定性好等优点。
    人字桅杆吊机是一种常见的起重机械，具有结构简单、操作简便、起重量大、运转安全可靠等优点。针对悬拼施工中构件不断接长，吊机必须多次移动等特点，在人字桅杆吊机的设计中，对其灵活性和稳定性作了改进，并解决了桅杆整体移动的技术难题。现在人字桅杆的最大起重力已达1200KN。由于桅杆本身用钢量少，吊装设备是比较省的。以150m跨径的桥梁为例，采用人字桅杆吊机比缆索吊机可以减少施工用钢80%以上。