不 宜采 用无 推 力 的系杆 拱 。
图 ３ 重 庆 朝 天 门 长江 大 桥 效 果
道 公路 和双 线城 市轨 道交通 桥 。
３ 桁 拱的 构件 材 料选 择
本 文 根据 上述 三 桥 的设 计 实践 ， 合钢 桁 架 刚 结 性 拱桥 受力 体系 、 钢材 类 型选择 、 国内成 熟 的安装 方 法等 ， 对该 类型桥 梁 的设计 谈一 点认 识 。
１ 概 述
性拱， 图 １ 见 。本 桥桁 宽 １ ． 为 ４车道公 路桥 。 ６ ６ｍ，
钢桁 架刚性 拱桥 为传 统 的桥梁 结构 。它 以其 刚
劲 的桁拱 与柔 细 的吊杆 的构造 组合 ， 形成 刚柔相 济 ，
（）宜 万铁 路万州 长江 大桥 。桥跨 布置 为 （６ ２ １８
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钢桁架 剐性拱桥 的设 计
徐
伟
文章 编号 ：０ ３ ７ ２ ２ ０ ） １ ０ １ ３ １ ０ —４ ２ （０ ６ Ｓ —０ ０ —０
钢 桁 架 刚性 拱桥 的设 计
徐 伟
（ 中铁 大桥 勘测 设计 院有 限公 司， 湖北 武汉 ４ ０ ５ ） ３ ０ ０
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究， 其计 算分 析表 明 ： 固接 时 ， 部 桁 拱 杆 件存 在 巨 局 大 的杆 端次弯 矩 ， 值 的 巨大 ， 其 已没有 承受 轴力 量 使 的能力 。该次 弯矩 的大 小 与 杆件 的 刚 度成 正 比 ， 存 在恶 性循 环 ， 部 分 杆 件 很 难设 计 。 目前 世 界上 的 这 桁梁桥基本 都是铰接 方式将荷 载传递 给桥墩 和基 础 。
摘 要 ：结合具 体 的工程设 计情 况 ， 对钢桁 刚性 拱桥 型在 国内的使 用条件 ， 钢 桁 刚性拱 桥 针 就
的结构 受 力体 系的确 定 、 构构件 的钢材 强 度等级 的选 用 、 架结构 节 点的构 造方 式 的选择和 现场 结 桁
可采 用的安装 方 式进行 讨论 。 关 键词 ： 桥 ； 架拱桥 ； 钢 桁 刚性 结构 ； 梁设计 桥 中图分 类号 ： ４ ． ２ Ｕ４ ８ ２ ４ 文献 标识 码 ：Ａ
焊 接 和栓接 两种 连 接方 式 。 目前 国 内尚无 大 跨 度 的 全焊 钢 桁 架 公 路 、 铁路
桥 梁 的工程 实例 。
结 构全 伸臂 或半 伸臂 拼装 跨 中合 龙 。对 于双 铰 的推
力 拱桁 架采用 伸 臂拼 装施 工时 ， 在最 大伸 臂状 态下 ，
拱脚 反 力 巨大 ， 在 拼 装 的 初始 阶段 便 将 拱 脚 直接 需 支 承在 正式 固定 铰支 座 上 ， 其位 置 在 后 续 的安 装 中
满 足 要求 。
设 计时还 应考 虑 到桁 拱受力 体 系受 安装方 法 的 影 响 。一般对 大 跨度 钢 桁 拱 桥 ， 不 会 采 用 满 布膺 都
架 法施 工 ， 常用 的架 梁 方 法 为借 助 于 临 时 施 工 辅助 ４ 桁 拱 的节点 构造
桁 架结 构 的各个 相 邻杆件 通 过节 点 的连接 实现 其 相互 间的 内力传递 。杆件 与节 点 间通 常可 以采用
Ａｂｔ ｃ：Ｉ ｈ ｉｈ ｆｔｅｓ ｅｉｃｂｉｇ ｒｊｃ ｅｉｎ ａ ｄａ ｐｉ ｔ ｎ ｃ ｎ ｉｏ ｓｏ ｈ ｓｒ ｔ ｎｔｅｌ ｔ ｈ ｐ ｃ ｉ ｒ ｅｐｏｅｔｄ ｓ ｎ ｐ ｌ ａｉ ｏ ｄｔ ｎ ｆｔ ｅ ａ ｇ ｏ ｆ ｄ ｇ ｃ ｏ ｉ
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高强度 螺栓 连接 。
５ 桁 拱 的安装
上世 纪 ８ Ｏ年代 国 内开 展 了桁 架 整体 节 点构 造
的研究 ， 在孙 口黄 河铁 路 桥 上 首 次成 功 使 用 。随 并
难 以调整 。为保证 桁 拱 的合 龙 和 设 计 线形 ， 需要 提
国 内已建成 的钢 桁 梁桥杆 件 与节 点 间主要还 是
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钢 桁 架 刚 性 拱 桥 Байду номын сангаас 设 计
徐
伟
３
采用 栓接 。其栓 接 方 式 又分 为 铆 钉 连 接 、 栓连 接 螺 和 高强度 螺栓连 接 ３类 。 目前 正在 设计 和建设 的钢 桁 梁桥均 考虑 节点采 用 高强度 螺栓 连接 。
市拱 桥 主要为无 推 力 的系杆 拱和无 铰 的推 力拱 。
部分 高强 度 钢材 ， 减 少 钢 材 用量 和 降 低 自重也 是 对 有利 的 。随着 跨 度 的增 大 ， 主桁 拱 杆 件 的最 大杆 力 的量 值将 显著 加 大 ， 属大 杆力范 围 内的杆 件增 多 ， 此
针 对钢 桁 架 刚性 拱 桥 结 构 的构 造 特 点 ， 钢桁 架 拱 桥与下 部 结 构 间是 铰 接 还 是 固 接 进 行 了 一 些 研
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因此钢桁 架桥梁与 桥墩或基 础间不宜选用 固接 。 钢桁 拱桥 采 用 推 力拱 还 是无 推 力 拱 的问题 ， 从
受 力 上考虑都 是 可 以选 用 的 ， 主要 视 其 桥 位 处 的 实
际情 况而定 。
对 钢桁 拱 桥 中受 力 相 对 较 小 ， 以及 一 些构 件 尺
寸 主 要是为 满 足结 构构 造 的需 要 ， 常 Ｑ ４ ｑ便 能 通 ３５
施及 较 大 的强迫 力 ， 艺复 杂 ， 险 较 大 ； 采 用 无 工 风 如
应 力合龙 ， 由于龙 口构件 长度 与设 计值不 同 ， 引 起 将 成 桥后 的桁拱 各 构 件 内力 发 生改 变 ， 存 部 分 安 装 永
围 ２ 宜 万 铁 路 万 州长 江 大 桥 照 片
残 余 内力 ， 响 内力 的 准 确 分析 和构 件 的设计 。无 影 推 力 的系杆 钢桁 架 拱 采 用 伸臂 拼 装 施 工 时 ， 系杆 合 龙 前 的结构 特点 与 钢 桁 梁 相 同 ， 可通 过各 支点 的升 降 平移 使两 岸 的桁 拱 合 龙 点对 位 ， 对 杆件 的设 计 这 长度没 有影 响 ， 构 件 无 安装 残 余 内力 存 在 。但 仅 各 为 １ 布置 的钢 桁 拱 桥 采 用 两 岸悬 拼跨 中合 龙 时 ， 孔
桥的 概况如 下 。
（ ）缅甸 曼德勒 桥 。桥跨 布置 为（ ×１ ２ １ ２ １ ）ｍ＋ （ ×２ ４ ３ ２ ）ｍ＋（ ×Ｉ ２ ｍ， ３ ２ ） 为 钢桁架 刚 ２ １ ） （ ×２ ４ ｍ
图 １ 曼德勒桥施工 照片
收 稿 日期 ： ０ ５ １ —Ｏ ２ ０ ｌ １ 作者 简 介 ： 徐 伟 （ ６ 一 ） 男 。 １ ４ ， 高级 工 程 师 ，９ ５年 毕业 于西 南交 通 大 学 桥 梁 工 程 专 业 ， ９ １８ 工学 学 士 。
＋３ ０ ６ ）ｍ， ３ ０ｍ 主跨 为 钢 桁架 刚性 拱 桥 ， ６ ＋１ ８ 其 ６
相得 益 彰的建 筑 效果 ， 有较 佳 的建 筑 景观 。上 世 具 纪 发达 国家建 成 了大 量 的 钢桁 架 拱 桥 ， 中最 具 代 其 表性 的为澳大 利亚 的悉 尼大桥 。我 国 由于受经 济水 平 的 限制 ， 世 纪 ８ 上 ｏ年 代 以前 建 成 的 钢 桥 相 对 较
路桥或公铁两用桥 ， 尚无钢桁架刚性拱桥 。９ 年代 ｏ
以来 ， 随着我 国经 济实 力 的增 强 和建桥 技术 的发展 ，
钢桁 架 刚性拱 桥也 开始 在工程 实践 采用 。近 年来 笔 者主持 设计 了 ３座该 类 型 的桥 梁 一缅 甸 曼 德 勒桥 、
宜万铁 路万 州长 江大桥 和重 庆朝 天 门长江大 桥 。各
主 桁 拱 的 最 大 杆 力 一 般 在 ５ ０ Ｎ 以 下 ， ０ ｏ０ ｋ 由
Ｏ３ ５ ４ ｑ和 Ｑ ７ ｑ 料 构 成 的 杆 件 便 能 满 足 其 受 力 ３０ 材 需要 ， 以不 考虑 更 高强 度等级 的钢 材 。当然 ， 可 选用
拱桥从 其结 构整 体 的受力 分 为推力 拱 和无推 力 的系杆拱 两大类 。 目前 国 内修 建 的大量 的公 路 和城