400 m级铁路CFST拱桥合理拱肋内倾角研究

作者:徐华*; 吴宜涛; 解威威; 杨绿峰
来源:铁道科学与工程学报, 2021, 18(05): 1203-1212.
DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20200690

摘要

《钢管混凝土拱桥技术规范》中拱肋内倾角的建议取值对特大跨径钢管混凝土(CFST)拱桥不再完全适用。以一座400 m级铁路CFST拱桥为例,研究其拱肋内倾角的合理取值范围。采用Midas/Civil2015建立空间有限元模型,分析计算不同拱肋内倾角取值下结构的自振特性、线弹性稳定安全系数以及静力荷载和强震作用下结构的内力、位移响应以及控制截面应力。研究结果表明:当拱肋内倾角控制在3.5°~4°时,结构第4和8阶自振频率获得大幅提升,可以改善拱肋横向抗弯和抗扭转性能,同时前2阶稳定安全系数也达到较优状态,还避免了横向最不利荷载作用下拱肋横向位移的大幅增长,并且在考虑罕遇地震作用情况时,位移、轴力峰值以及降低拱肋混凝土拉应力方面均达到较优状态。综合各项指标,建议此类400 m级铁路CFST拱桥拱肋内倾角取值范围宜为3.5°~4°。

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