飞燕式系杆拱桥施工过程计算分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1研究目的及意义

我们都知道，拱桥在我国是一种非常古老的桥型，迄今已有三千多年的历史，因其跨越能力大、承载能力高、可就地取材、造价经济、外型美观，在桥梁建设史上长盛不衰，不断发展。拱桥的受力特点是拱结构在竖均布荷载作用下产生水平推力，一方面，这大大减轻了拱跨结构的跨中弯矩，使拱截面主要以受压为主，充分发挥了材料抗压强度高的特性；另一方面，拱结构的桥壤和基础承受着这个巨大的水平推力，对拱桥修建处的地理条件提出了较高要求，使其桥只能修建在地质条件较好的山区，这就使拱桥的发展受到了极大阪制。由于拱桥发展的迫切需要，无推力系杆拱桥应运而生。这种系杆拱桥利用系杆来抵消拱桥的巨大水平推力，打破了拱桥对地质条件的荀刻要求，迅速在各国发展起来。系杆拱桥由拱助、吊杆、立柱、系杆、及桥面系等结构组合起来的协同工作体系。从其受力特点看，系杆拱桥是综合了拱桥、梁桥和吊桥的受力特点。系杆拱桥作为外部静定结构，兼具拱桥较大的跨越能力和简支梁桥对地基条件适应能力强的两大优点。当地质条件不良壤台基础易发生沉降，又要保证较大跨径时，系杆拱桥是较理想的选型方案。与通常的拱桥和梁桥相比，它有地基适应能力强、施工方法多、结构受力合理、造型美观等优点，是竞争力很强的一种结构形式。随着高强度钢材、高性能混凝上及钢管混凝土等材料在桥梁工程中的应用，系杆拱桥开始由中、小跨径迅速大跨径、轻型化迈进。系杆拱桥的结构形式花样繁多，随着人们对美观要求的提高，造型美观、结构新颖的系杆拱桥逐渐增多，飞燕式系杆拱桥就是其中极具代表性的一种。

2研究现状

桥梁一般由桥跨结构、桥墩和桥台等几部分组成。从受力特点、建桥材料、适用跨度、施工条件等方面可以将桥梁分成梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥、组合体系桥梁。

拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力，同时，这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈（或拱肋）内的弯矩作用。因此，与同跨径的梁相比，拱的弯矩和变形要小得多。鉴于拱桥的承重结构以受压为主，通常就可以用抗压能力强的圬工材料（如砖、石、混凝土）和钢筋混凝土等来建造。拱桥的跨越能力很大，外形也较美观，在条件允许的情况下修建拱桥往往是经济合理的。钢管混凝土结构最适用于轴心受压构件。而在公路和城市拱式体系的桥梁中,我们可以选择合理的拱轴线,使得拱肋所承受弯矩很小,这样便可以充分发挥钢管混凝土抗压承载力高的优势,从而节省材料。

我国已建和在建的钢管混凝土拱桥结构形式丰富多样,从支撑形式划分,要分为以下四种类型:上承式拱桥,中承式有推力拱,中承式无推力拱(飞燕式),下承式系杆拱桥。

“飞燕式”也称飞鸟式，是两边跨为半跨悬臂上承式拱、主跨为中承式钢管混凝土拱。因其有机地将中承式拱和上承式拱完善地结合在一起，主拱外形像飞燕，所以常被称作飞燕式拱桥。“系杆拱”是指在拱脚之间设置系杆（一个将两拱脚相互联系在一起的水平构件）来平衡拱脚水平推力的拱桥结构形式，是外部静定结构，也称自平衡式或自铺式，属于拱式组合体系桥梁。其具有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两大特点。中、下承式拱桥的主要承重构件是两个分离式的拱助，两片拱助一般在两个相互平行的平面内，但为了提供拱助的横稳定性和承载力，使两拱助平面内倾，使之在水平面上的投影呈“X”形，将这种斜拱面的空间拱助结构称为“提篮拱”。

飞燕式系杆拱桥的特点

飞燕式系杆拱桥是混凝土拱桥中极具特色的一种桥型，又称自平衡式或自铺式系杆拱桥。其主跨、边跨拱脚均固结于桥塌，利用中、边跨的不同材质，不同矢跨比，并通过铺固于两边跨端部的拉索来平衡主跨大部分水平推力，大大降低了平原地区或软基地区拱桥的下部与基础的工程量与造价，同时造型美观，因此，这种桥型一经出现，就引起了广泛关注。

飞燕式系杆拱桥是由主跨、边跨、主拱壤及系杆大部分组成，这四大部分结构相互影响、相瓦依存，密不可分，形成了一个有机的、受力合理的结构体系。

飞燕式系杆拱桥主跨一般为一跨，与两边跨半拱构成三跨连续结构，如广东南海三山西大桥和广州丫臂沙大桥；也有主跨为两跨或三跨式，与两边跨构成四跨或五跨的结构形式，宁夏银川阅海大桥为五跨式。自三山西大桥建成以来，国内陆续建成了多座飞燕式系杆拱桥，且跨径越来越大。2000年建成的广州丫辑沙大桥，跨径组合为76 360 76m，则把这一桥型，也可以说把钢管泡凝土拱桥的跨径推上了一个新台阶，是我国乃至世界上一座特具影响力的飞燕式钢管混凝土系杆拱桥。其采用了平转加竖转施工方法，2004年被中国土木工程学会评为全国十住桥梁，是唯一获此殊荣的钢管混凝土系杆拱桥。到2003年年底,我国己建和在建的钢管混凝土拱桥己达200余座,其中跨度大于100m的有50余座,跨径大于Zoom的有20余座,跨径大于30Om的有接近10余座。在此期间,国外也曾修建了一些钢管混凝土拱桥,象法国的nAtrenas桥、捷克的Bmo一vienna桥价及美国NewDamenvAenue桥,日本也计划修建一座跨径达230米混凝土拱桥—长崎西海二桥。但总的来说,国外修建钢管混凝土拱桥的数量少、规模小,相对而言我国修建钢管混凝土拱桥技术己经达到国际先进水平。

2. 研究的基本内容与方案

3研究内容

3.1研究目的

3. 研究计划与安排

4.进度安排

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献

[1]jtgb01-2003.公路工程技术标准［s］.北京：人民交通出版社.2003

[2]jtgd60-2004.公路桥涵设计通用规范［s］.北京：人民交通出版社.2004