认和节能/通
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2019年 11月蝴蝶拱桥受力特性分析与关键点设计李东明，梅 宇 ，陆 军( 中 国 市 政 工 程 西 南 设 计 研 究 总 院 有 限 公 司 ，成 都 6 1 0 0 0 0 )[ 摘 要 ] 随 着 市 政 道 桥 的 发 展 ，城市桥梁的景观性能越来越受到重视。蝴蝶拱桥以其美观的外观和新颖的结构，得到了越
来越广泛的应用。蝴蝶拱桥接肋与常规外倾式设计相悖，其在设计过程中尤其需要重视一些关键点。基于此，结合实际工程案例，
就蝴蝶拱桥关键点设计展开详细论述。[ 关 键 词 ] 蝴 蝶 拱 桥 ；受 力 特 点 分 析 ；设计[中 图 分 类 号 ]T U7 ; U441 [文 献 标 志 码 ]A [ 文 章 编 号 ] 1001-523X (2019) 22-0113-03兵质总代双工.工 理监 连理建：郭 测才总建总：人郭建.工人.：工 总质表 研郭双 张理.质人 经郭工.北质 理监
Butterfly Arch Bridge9 e D o n g-m i n g, M ei Y u, L u Ju n[ A b stract ] With the development o f municipal roads and bridges, more and more attention has been paid to the landscape
performance of urban bridges. Butterfly arch bridge has been more and more widely used because o f its beautiful appearance and novel
structure. The arch rib o f butterfly arch bridge is contrary to the conventional extroversion design, and some key points should be paid
more attention in the design process. Based on this, combined with the actual engineering case, the key design o f butterfly arch bridge
was discussed in detail.李 刘事计胜询监筑经 ] butterfly arch bridge ； force characteristics analysis ； design? ?? ??Iv ? ? ? I R B , # - I ? ?peY"
? ?Gm左 右 ，河道的断面为梯形且宽度随河段变化。在河道
的 断 面 上 包 括 水 面 、生 态 岛 、亲 水 栈 桥 和 骑 行 绿 道 等 内 容 。
此桥一跨跨越鹿溪河，跨 径 130m，道 路宽度26m，采用下承
式钢箱拱桥，桥梁效果如图1所 示 。1 结 构 建 模 与 计 算通 过midas C iv il软件对本桥进行建模并进行有限元分析。与传统的中承型拱桥相比，蝴蝶拱桥具有明显的横向受力特 Ch=性 。 以下算例中除了计算桥梁的应力情况外，还研宄了吊索
角度及风载等对拱肋横向位移、弯曲的影响。1 . 1 主要计算参数主拱圈截面采用变截面钢箱形式，截 面 宽 3m，高 2m渐
变 至 4m，拱轴线为二次抛物线，主 拱 圈 跨 径 127.56m, 拱圈
平面内矢高25m, 主拱圈向外倾斜20°。主梁采用等高钢箱梁，跨 径 130m, 梁高丨.8m。1 . 2 计算糢型主拱拱肋、钢箱梁均采 用 空 间 梁 单 元 模 拟 ，人行道面板
采 用 板 单 元 模 拟 ；吊 杆 采 用 空 间 索 单 元 模 拟 ；主梁采用梁格
模型，根据腹板位置，将梁分割为5 道纵梁，纵梁之间建立虚
拟横梁连接，虚拟梁采用工字形断面。模型建立了 741个单元，417个节点，其中，梁单元616个 ，索单元7 3 个 ，板单元52 个 。钢材的弹性模量： ;泊松比：0.31 ; 线 膨 胀 系 数 ：
1.2><1〇-5!^ ; 密 度 ：7850kg/m3。收 稿 日 期 ：2 0 丨9-06-12作 者 简 介 ：李 东 明 （1987— ) , 男 ， 四 川 南 充 人 ， 工 程 师 ， 主 要 研 宄 方 向
桥 梁 工 程 设 计 。1 . 2 . 1 永久荷载( 1 ) 考虑焊缝重量，自重荷载系数取1.05,重力加速度方
向为方向。( 2 ) 二期恒载据实计算加载，钢 材 容 重 取 78.5kN/m3, 沥
青混凝土容重取24kN/m3。( 3 ) 主拱圈及钢箱梁横隔板自重均采用节点力方式施加。1.2.2 可变荷载( 1 ) 车道荷载考虑双向4 车道，汽车荷载按车道荷载加载，
折减系数程序自动考虑。( 2 ) 人 群 荷 载 按 移 动 荷 载 进 行 加 载 ，并与汽车荷载进行
最不利组合。( 3 ) 风 荷 载 。根 据JTG/T D60-01 —2 0 0 4 《公路桥梁抗风
设计规范》确定。桥 面 处 的 风 速 ：Fz=25m/s。静 阵 风 风 速 ：Kg=G„Kz=1.44x25=36m/s。主梁上的静阵风荷载：考 虑 1.1m栏杆高度后，//取 2.9m,
1.3, f H= 2 259.5N/m。拱圈上的静阵风荷载：京市=2.0, J„=409.6m2，匕 = 3 894.542N/m。吊 杆 上 的 静 阵 风 荷 载 ：Ch=0.7,直 径 按 6 5 _ 考 虑 ，Fh=
36.9N/m。( 4 ) 拱座沉降：两侧桥台各按-2.6c m考 虑 ，取最不利组合。( 5 ) 体系温度按±31°C考虑。( 6 ) 梯 度 温 度 ：按rT G D60—2 0 1 5 《公路桥涵设计通用规范》取值。人 郭筑 ： 经结构模型如图2 所示。• 113 •
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?GG kN。( 2 ) 从中间开始分别向 两 侧 对 称 张 拉 内 吊 杆 ，边
蝴蝶拱桥受力特性分析与关键点设计（论文）.pdf
