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2026, 02, v.51 1-11
曲率半径对大跨曲线连续刚构拱桥最大悬臂阶段的受力影响
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金资助项目(52378127)
邮箱(Email):
DOI: 10.19782/j.cnki.1674-0610.2026.02.001
投稿时间: 2025-02-25
投稿日期(年): 2025
修回时间: 2025-03-29
终审时间: 2025-06-09
终审日期(年): 2025
审稿周期(年): 1
发布时间: 2026-04-20
出版时间: 2026-04-20
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摘要:

为适应高速铁路线路规划需求,某大跨连续刚构拱桥边跨采用曲线梁、中跨拱肋采用直线梁,导致悬臂施工阶段存在非对称性的特点,尤其最大悬臂阶段受力最为不利,且曲率半径的减小将加剧墩顶受力不利状态。因此,以该高速铁路大跨曲线连续刚构拱桥为研究对象,建立6种不同曲率半径的全桥有限元模型及两种曲率半径的墩顶0号块精细化实体模型,系统分析在最大悬臂阶段曲率半径对结构内力及应力分布的影响规律。结果表明:随着曲率半径的减小,边跨曲梁扭矩和横向弯矩均增大,其中0号块影响最大;双肢薄壁主墩的横向弯矩也随之增加,靠近曲梁的左肢墩增幅较右肢墩更为显著。0号块应力受曲率半径影响呈现边跨至中跨递减趋势,顶底板、腹板、横隔板及拱脚的最大压应力不同程度地增加,应力集中区域扩大,进一步加剧0号块在最大悬臂阶段的不利状态。研究成果为同类桥梁的精细化设计与施工控制提供了参考。

Abstract:

To meet the planning requirements of high-speed railway lines, a long-span continuous rigid-frame arch bridge adopts curved girders for the side spans and straight girders for the arch ribs in the main span, this results in asymmetric characteristics during the cantilever construction phase, particularly at the maximum cantilever stage, where the mechanical behavior is most unfavorable. Additionally, a reduction in the curvature radius exacerbates the unfavorable stress conditions at the pier top. Therefore, takes this high-speed railroad large-span curved continuous rigid arch bridge as the research object, establishes 6 different radii of curvature of the whole bridge finite element model and two radii of curvature of the top of the pier No. 0 block refinement of the solid model, and systematically analyzes the radius of curvature in the stage of the maximum cantilever on the structure of the internal force and the distribution of the stresses of the influence of the law. The results show that: as the radius of curvature decreases, the side span curved beam torque and transverse bending moment increase, of which Block 0 has the greatest influence; the transverse bending moment of the double-limb thin-walled main pier also increases accordingly, and the increase of the left-limb pier near the curved beam is more significant than that of the right-limb pier. Block 0 stresses by the radius of curvature show the trend of decreasing from the side-span end to the middle-span end, and the maximum compressive stresses of the top and bottom plates, the webs, the transverse partitions and the foot of the arches increase to different degrees, the stress concentration area is enlarged, which further aggravates the unfavorable condition of Block 0 at the maximum cantilever stage. The research results provide a reference for the fine design and construction control of similar bridges.

参考文献

[1] 王涛,刘军,周玉林.拱梁刚度对大跨度铁路梁拱组合桥受力性能的影响[J].湖南城市学院学报(自然科学版),2019,28(5):13-16.

[2] 张蕾.连续刚构拱桥梁拱墩结合部位传力机制研究[J].工程技术研究,2024,9(11):1-4.

[3] 杨果林,黎勇,谭文杰,等.非对称悬臂施工曲线连续刚构桥不同施工阶段应力变化规律研究[J].湖南工业大学学报,2021,35(1):1-8.

[4] 孟天昌.部分位于曲线段的连续刚构桥以直代曲计算的差异分析[J].工程技术研究,2021,6(1):33-34.

[5] 江鹏.铁路小半径曲线简支梁弯桥直作布置研究[J].铁道建筑技术,2024(5):76-78,138.

[6] 郭云锋,钱媛媛.曲率半径对连续刚构桥成桥阶段受力影响[J].山东交通科技,2023(1):56-59.

[7] 谢星宇,李睿,李晓章,等.高低墩特宽桥梁地震响应分析及优化设计[J].公路工程,2025,50(2):10-17,33.

[8] 高碧波,黄昊.曲线矮塔斜拉桥在不同曲率半径下力学性能分析[J].铁道勘察,2022,48(6):139-143,156.

[9] 谢阳福,叶远盛,桂水荣,等.曲率半径对中小跨径连续刚构桥施工阶段力学性能的影响[J].中外公路,2023,43(1):99-103.

[10] 陈闯,王旭燚,王银辉.不同曲率下预应力斜墩曲线连续刚构桥施工过程变形分析[J].科学技术与工程,2021,21(2):764-773.

[11] 王伟,朱利明,钱思沁,等.施工阶段曲线预应力连续刚构桥空间受力分析[J].施工技术(中英文),2023,52(14):104-109.

[12] 王庆贺,边涛,吴欣荣.小半径曲线连续刚构特大桥0号块精细化受力性能研究[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2020,36(4):637-644.

[13] 叶九发.曲线连续刚构桥0号块实体分析研究[J].高速铁路技术,2015,6(6):69-73,84.

[14] 詹晓彬,李鹏,王志果,等.大跨径曲线刚构0号块力学分析与增强设计[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(4):124-126.

[15] 中铁工程设计咨询集团有限公司.铁路桥涵混凝土结构设计规范:TB 10092—2017[S].北京:中国铁道出版社,2017.

[16] 铁道第三勘察设计院集团有限公司,中铁第四勘察设计院集团有限公司.高速铁路设计规范:TB 10621—2014[S].北京:中国铁道出版社,2016.

[17] 宋智,李中贤,张阳,等.大悬臂宽箱梁空间分析与设计计算方法探讨[J].公路工程,2022,47(4):9-12,60.

[18] 李群锋.预应力混凝土连续刚构桥0号块空间应力分析研究[J].山西交通科技,2022(6):74-77,81.

[19] 熊淑军,孙皓,占小剑.连续刚构桥聚酯纤维混凝土0号块受力性能研究[J].交通科技,2024(1):57-61.

[20] 赵希成,王青云,李明阳.大跨径单箱双室连续梁桥0号块空间受力分析[J].黑龙江交通科技,2024,47(5):76-80.

[21] 金亚东.大跨度高铁梁-拱组合桥梁施工控制与分析研究[D].合肥:合肥工业大学,2020.

基本信息:

DOI:10.19782/j.cnki.1674-0610.2026.02.001

中图分类号:U448.22

引用信息:

[1]赵文,贺君,刘攀,等.曲率半径对大跨曲线连续刚构拱桥最大悬臂阶段的受力影响[J].公路工程,2026,51(02):1-11.DOI:10.19782/j.cnki.1674-0610.2026.02.001.

基金信息:

国家自然科学基金资助项目(52378127)

投稿时间:

2025-02-25

投稿日期(年):

2025

修回时间:

2025-03-29

终审时间:

2025-06-09

终审日期(年):

2025

审稿周期(年):

1

发布时间:

2026-04-20

出版时间:

2026-04-20

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