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但斜系杆拱桥目前几乎还很少有建造的桥例,也较难收集到这方面的资料,只是设计人员在布置系杆拱桥桥型并遇到路线与河道斜交时,经常会提出斜系杆拱桥这种想法。但因为正交系杯拱桥与其他常用桥梁结构形式相比修建仍是要少;再者系杆拱桥跨径一般做得较大,在上述情况下,往往就会用斜交正做的方法来处理,故修建得较少。
斜系杆拱桥与正系杆拱桥相比,其构造必然地要发生变化,像桥面系构造、横梁及风撑与系杆或拱肋相交结点、预应力钢束锚固构造等,都必须作相应的特殊处理。桥面系横梁的计算长度由于斜交而增大了,且与系杯斜交故会呈现出与正系杆拱桥不同的内力特性。
本文采用空间分析方法仅对斜系杯拱桥的恒载内力进行分析探讨,以得出一些定性的内力特性。
二、分析模型
系杆拱桥主要是由杯件组装而成的一个空间杆件体系,主要承重体系为拱架,由系杆。拱肋及吊杆组成,作用在桥面系的恒活载由桥面板经横梁传给拱架结构的系杆上,并通过吊杆传至拱肋。就目前较多采用的刚性系杆刚性拱形式的系杆拱桥来说,作为连接两片拱架的桥面系横梁,由于系杆对横梁的扭转约束作用,横梁两端支承情况既不是简支也不是固端,而是处于两者之间的一种弹性嵌固约束状态。横梁瑞部承受的弯矩作用于拱架的系杆上即为系杆结点所承受的扭矩,故拱肋和系杆截面除了作用有弯矩、剪力及轴力外,还作用有扭矩。斜系杯拱桥在构件组成上与正的没有什么区别。主要是横向连接杆件像桥面系横梁及拱肋上风撑相应于系杯及拱肋由于非正交而形成一斜交角度。桥面系中桥面板也因作为支承的横梁斜置而必须设计成斜板结构,但斜板跨径在系杆拱桥中由于横梁间距不大(一般为4~8m),故与一般斜板结构没有什么大的构造及受力区别,但横梁斜置后却使横梁传给系杆结点的作用力发生了某种变化,横梁计算跨径加大了,横梁与系杆的相互约束情况也由于斜交角度的大小变化而与正交时不同了。同时定性分析,横梁上可能会产生正交时所没有的扭矩,从而使系杆各结点上作用有附加弯矩。因此,要了解各构件内力随斜度变化的内力特性,必须从整体结构采用空间杆系有限元方法来考虑。
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