第45卷第17期 2018年9月 建筑结构 Building S nlctWe 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development
哑 铃 形 拱 肋 压 注 混 凝 土 力 学 分 析
左 群 伟
(常 州市市政 工程 设计研 究院有 限公 司 ，江苏 常州 213000)
[摘 要]常州市中天钢铁运河大桥是一座下承式系杆拱桥。结合施_T-过程，分析压注混凝土时液态混凝土压强对钢管及腹
板的作用，提 出了哑铃形钢管压注混凝土的合理顺序及相应的腹板加强方案，可作为设计及施工时的参考。
[关键词 ]钢管混凝土拱桥 ；哑铃形拱肋 ；压注分析 ；腹板加强
[中图分类号 ]U414 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X (2018)17 0026—02
M echanical Analysis of Pressure Injection Concrete for
Dum bbell Shaped Arch Ribs
Zuo Qun—wei
[Abstract]The Zhongtian iron and steel canal bridge in Changzhou is a through tied arch bridge．Combined with the construction process，this paper analyzes the effect of liquid concrete pressure on steel pipe and web，and puts forward the rational sequence of
dumbbell shaped steel pipe pressure grouting concrete and the corresponding reinforcing plan of web，which can be used as a reference
for design and construction．
[Keywords]concrete-filled steel tubular arch bridge；dum bbell sh~ed arch rib；pressure injection analysis；web strengthening
钢管混凝土作为一种新型组合材料，非常适合拱式体系
的桥梁，其强度高、抗变形能力强、施工方便、承重能力大
的诸多优点，是中、大跨度拱桥的一种比较理想的结构形式，
钢管混凝土拱桥 已在我国得到广泛的应用。
主拱肋为哑铃形截面在 中、大跨径钢管混凝土拱桥中的
应用较为广泛，但钢管混凝土拱桥的理论研究相对滞后于工
程实践，也未有针对性的规范指导。这些年，也时常有钢管
压注混凝土施工中出现开裂的事故，本文通过计算模型分析，
提出解决方法，为避免此类事故发生提供理论及数据支持。
1 工程概况
主桥为98．80m系杆拱桥，为刚性系杆刚性拱，计算跨
径 三为95m。拱肋轴线为二次抛物线，矢跨 比为1／5，矢高 ，=
19m。拱肋采用哑铃形钢管混凝土结构，上下两圆钢管外径
1．0m，哑铃形总高2．4m (图1)。
图1 主桥立面示意
本桥拱肋设计时，通过计算分析，并做了如下措施 ：局
部加厚腹板钢板厚度 ；腹板间等间距设置一定数量的拉杆 ；
指定弦管及腹腔的先后施工顺序 ；腹腔分仓压注混凝土。经
实际施工检验，未出现任何问题，达到了预期效果。
2 结构模型及受力分析
2．1 计算理论
泵送混凝土是在混凝土运送泵的压力推动下，将混凝土
沿钢管壁向前推动的，混凝土在管中的流动是 “柱塞式流动”，
在泵阀的推动下，当混凝土泵对泵柱塞的压力超过管内壁与
水泥砂浆层之间的摩擦时，混凝土即向前流动。略去钢管内
泵送混凝土时的流速影响，将其作为液体静力学范畴来分析。
收稿日期 ：2018-06-12
作者简介：左群伟 (1973一)，女，江苏溧阳人，高级工程师，主要
研究方向为桥梁、隧道、结构。
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泵送 口最大内压以能够推动混凝土浆上行到出浆孔为限，
且发生在靠近拱脚的位置 (计算中，简化为按照拱脚考虑)。
由图2可知，钢管拱计算跨径 为95m，矢高 ，为19m，出浆
口高出最高点距离为2m，分仓位置高度为h 。若混凝土压注
时不分仓，则h 为 ，。则由混凝土自重所产生的静内压为P。 (h e+
2)x7。混凝土密度 y=24kN／m ，管壁周长为 ，混凝土流动
时与管壁摩擦系数 0．0024，管道截
哑铃形拱肋压注混凝土力学分析（论文）.pdf
