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一尸,
卷第期西安公路学院学报. .
丰月
斜拱空间受力特性分析与计算方法探讨
胡兆同
公路系
摘要:本文通过理论计算,模型试验和实桥试验数据的对比,对圆弧

性,以及按有限单元法计算斜鞍桥的台理性。
: 蛆些· 坚曲肫靴
中图⋯分类号: 坐。,. 。
. 研究目的
随着我国交通运输事业的发展,对公路的要求也越来越高,
稳、节资节能之目的,斜交桥的采用也逐渐增多。对于斜梁板桥的受力特性和计算方法已
有许多分析研究,且已应用到桥梁设计中。但是对于斜拱桥尚缺乏完普的理论研究和可靠的
。本文通过理论计算、模型和实桥
试验结果的对比,探讨斜拱的受力特性及有关计算方法,为斜拱桥的设计提供了一些依据.
斜拱桥—个空间受力结构,其拱圈为空问厚壳体。为了探讨斜拱的受力挣陛,本文采用
了两种有限单元方法对其进行分析计算:
.利用一程序的第八类单元即~可变节点数的三维等参数单元实际取单元
.
..
计算所用的基本数据是根据实验桥,即广货街公路斜拱桥设计文件建立的。该桥中孔斜
交角。,主拱圈为混凝土圆弧板拱,厚.,拱宽.,斜跨经,净矢高
.混凝土容重/. 陛模量.×,
验结果比较,.

,
多的单元,才能使每个单元棱边长度不致于相差太大.
本文年月日收到.
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西安公路学院学报土
图三维荨参单元

,并可用较少
的单元而得到较好的单元形态。全拱匿划分成个单
元,共个节点,见图。
为了有所比较,本文还按照文献所述常规计算
方法,简称手册法,对斜拱进行了分析计算。受力
分析计算是在种荷载工况见图下进行的,即
工况拱圈自重作用; 图曲厚壳单元
工况Ⅱ一Ⅶ
工况Ⅷ实桥试验荷载两辆黄河重车。
图曲厚壳单元盘『分及荷载工况
集中蒋载作用位置; × 黄河车轮位置
因为实验桥为无铰拱桥,所以分析计算中边界条件为两拱脚固结,其余自由.
受力特·陛及规律
为了便于计算结果与试验结果的比较,以下分析中按照图中各点相应位置把挠度和应
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第期胡兆同斜拱空间受力特性分析与计算方法探讨
力分别列表进行比较;同时规定:竖向挠度以向上为正,向下为负;应力以受压为正,受拉
为负;拱圈侧移以向右为正, 向左为负。表是各种工况下挠,
度值含侧移值的比较:表、表是应力值的比较.
. 挠度
图是根据表所列数值绘出的斜拱圈在各种工况下的挠

与试验实测结果非常接近,从而证明了用有限元法分析斜