钢管混凝土主要是借助内填普通混凝土以增强钢管的稳定性。并且钢管对核心混凝土的“套箍”作用,使核心混凝土处于三向受压状态,从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和变形能力。故钢管混凝土本质上属于套箍混凝土。它除具有一般套箍混凝土强度高的优点外,还具有重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击、施工简便、技术经济效益好等优点。将钢管混凝土应用于拱桥时,解决了拱桥材料高强化和拱圈施工轻型化两大难题。故钢管混凝土拱桥得到迅速发展。
钢管混凝土拱桥上部结构由钢管混凝土拱肋、横向联系、桥面系、立柱、吊杆、系杆等组成。
钢管混凝土拱肋可分为单管拱肋、哑铃形拱肋和桁式拱肋。单管拱肋加工简单,抗扭性能好,但抗弯效率低,主要用于跨径不大(80 m以下)的城市桥梁和人行桥中。哑铃形拱肋较单管拱肋的截面抗弯刚度大,跨径也做得较大(100 m左右居多)。桁式拱肋能够采用较小的钢管直径取得较大的纵横向抗弯刚度,且杆件以受轴向力为主,能够发挥材料的特性。对跨径超过100 m的钢管混凝土拱桥,桁式拱肋是比较合适的截面形式。
横向联系用于保证钢管混凝土拱桥的横向稳定性。上承式钢管混凝土拱桥的横向联系通常布置成等间距的径向横撑(或横系梁)。下承式钢管混凝土拱桥横向联系的布置由于受到行车空间的限制,靠近桥面一节的横撑间距较大,拱顶附近则布置得密一些。中承式钢管混凝土拱桥的一部分拱肋在桥面以下,而桥面以上部分受行车空间限制而不可能设置很多的横撑,这时桥面以下部分可采用刚度较大的K式或X式横撑,以加强拱脚段的横向刚度,又不至于影响美观。(www.daowen.com)
钢管混凝土拱桥桥面系的布置形式有三种:横铺桥面板式、纵铺桥面板式和整体肋板式。
立柱用于上承式和中承式钢管混凝土拱桥上承部分。吊杆和系杆用于中承式、下承式钢管混凝土拱桥,是桥面系与主拱肋之间的传力结构。
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