[实用新型]一种大跨度上承式拱桥拱上构造

说明书

本实用新型公开了一种大跨度上承式拱桥拱上构造，将拱上构造的简支梁结构替换为，与简支梁结构同强度标准的连续梁结构，使同强度标准的连续梁的墩间跨度大于简支梁的墩间跨度。本实用新型的目的在于：针对现有大跨度上承式拱桥的拱上构造所采用的简支梁布置形式，存在拱上墩的数量较多及拱上施工风险大的问题，提供一种大跨度上承式拱桥拱上构造。该拱上构造能够减少拱上墩的数量，同时还降低了拱上施工风险。

技术领域

本实用新型属于桥梁建筑工程技术领域。具体地，涉及一种大跨度上承式拱桥的拱上部分的构造。

背景技术

近年来，随着中国西南部等山区的高速铁路建设的飞速发展，在铁路桥梁设计中，越来越多的遇到了需采用大跨度拱桥进行跨越的高山峡谷地形。在这些地区，拱桥有着更好的地形适应性，同时能提供更大的结构刚度，行车平稳性及舒适性也更优，更能满足高速铁路对桥梁结构的要求。因此，拱桥是西南山区铁路跨深谷地形一种非常好的解决方案。而正是由于拱桥具有上述优点，该桥型在中国的发展也非常迅速。例如，在1997年就建成了主跨420m的世界第一大跨混凝土拱桥—万县长江大桥，此外还建成了主跨236m的水柏铁路北盘江大桥及主跨330m的贵州江界河大桥等一批大跨度拱桥。

而这些传统的大跨度上承式拱桥的拱上构造(拱上构造包括位于两端的交界跨部分，以及位于中部的其余部分)及引桥构造，均采用了等跨简支梁的布置形式。对于主跨在200m以下的拱桥，考虑到简支梁有利于拱的受力均匀，是比较合理的方案。但是，对于主跨超过300m的大跨度上承式拱桥，简支梁的布置形式就会带来拱上墩(尤其是30m以上的高墩)的数量较多，以及拱上施工风险大等诸多问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有大跨度上承式拱桥的拱上构造所采用的简支梁布置形式，存在拱上墩的数量较多及拱上施工风险大的问题，提供一种大跨度上承式拱桥拱上构造。该拱上构造在保障桥梁强度设计标准的前提下，能够减少拱上墩的数量，同时还降低了拱上施工风险。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种大跨度上承式拱桥拱上构造，将拱上构造的简支梁结构替换为，与简支梁结构同强度标准的连续梁结构，使同强度标准的连续梁的墩间跨度大于简支梁的墩间跨度。在满足桥梁强度设计标准的前提下，本方案将简支梁替换为连续梁。连续梁为超静定结构，在同等强度标准下，连续梁的墩间跨度比简支梁的墩间跨度更大。通过采用本方案，拱上构造比传统的简支梁布跨方式减少了拱上墩的数量，同时减少了高墩，极大地降低了施工风险。

作为优选方案，交界跨位置的墩间跨度，大于拱上其余位置的墩间跨度。通过计算，上承式拱桥受力最不利位置在拱脚截面，而拱上第一个墩的位置对拱脚截面弯矩影响尤为明显，如果能消除拱上第一个墩对拱脚截面弯矩产生的峰值，则能够使得拱受力更为均匀。加大交界跨位置的墩间跨度，从而使第一个墩能够尽量远离拱脚，这样既能使得拱受力均匀也能有效较少高墩数量。

作为优选方案，交界跨位置的墩及梁，为可增加墩间跨度的加强连续梁结构。加强连续梁结构能够有效加大墩间跨度，为本方案的实施提供一种有效且可靠的可行性结构。

作为优选方案，从拱的端部起，沿拱大于1/8位置处设置第一个墩。通过计算得知，拱顶受力最有利，拱脚受力最不利，由拱顶至拱脚的受力情况为由有利向不利的过渡。上承式拱桥受力最不利位置在拱脚截面，而拱上第一个墩的位置对拱脚截面弯矩影响尤为明显，如果能消除拱上第一个墩对拱脚截面弯矩产生的峰值，则能够使得拱受力更为均匀。为达到该目标，对拱进行影响线加载，找出了对拱脚截面受力最为敏感的位置，通过计算可知通常为拱的1/8截面位置。布置孔跨时将拱上第一个墩位置避开该截面，将会有效的减小拱的弯矩峰值，达到使拱受力均匀的目标。在满足强度设计标准的前提下，这样既能使得拱受力均匀也能有效较少高墩数量，减少施工风险，缩短工期。

作为优选方案，交界跨位置的墩，设置在拱的基座上。使桥梁结构更具整体性，有利于提高桥梁稳定性；同时能够降低施工难度，节省施工材料，减小施工成本。