浅析简支下承式钢管砼系杆拱桥上部结构设计
【摘 要】以漳州龙海市南太武滨海新区工业路跨汤溪桥梁为例，简要介绍简支钢管砼系杆拱桥上部结构设计过程，并对结构计算提出建议，供大家参考、指正。
【关键词】钢管混凝土系杆拱桥；计算方法；刚度；空间模型 钢管混凝土是我国近年来桥梁建筑发展的新技术，具有自重轻、强度大、抗变形能力强等优点，较好地解决了修建桥梁所需的用料省、安装质量轻、施工简便、承载能力大等诸多矛盾，是大跨径拱桥的一种比较理想的结构材料。
拱桥是一种极具美学欣赏价值的桥梁形式，在我国有着深厚的文化基础，钢管混凝土结构在拱桥中的应用，使拱桥更加轻巧，表现力也更强，其中下承式拱桥更是在城市桥梁中受到青睐。 简支下承式系杆拱桥是属于拱梁组合体系中的一种，利用桥道系的纵梁作为拉杆，拱与梁在拱脚处刚结，支承于墩台支座之上，一方面使拱梁共同承受荷载，从整体上节约材料，另一方面对墩台与基础的要求降低，从外部受力上类似于简支梁。在城市桥梁建设中，该体系拱桥经常因其受力明确，外观简洁又不失美观的特点。 一、工程概况
漳州龙海市南太武滨海新区工业路在道路桩号k1+155处需新建桥梁跨越汤溪，桥址处汤溪宽约80m，两岸有较宽阔的河滩。应汤溪及滨海新区总体景观设计提高的要求，该桥梁主桥方案选择上力求造型美观，又不失简洁及经济性。经前期方案比选，最终以简支
下承式系杆拱桥做为主桥设计方案。 二、主要技术标准
1、荷载标准：汽车公路i级，人群3.5kn/m2。 2、计算行车速度：50km/h。
3、桥面宽度：桥面总宽51.6m，布置为6.0m人行道+14.5m车行道+3.3m检修道+4m中分带+3.3m检修道+14.5m车行道+6.0m人行道。
三、总体设计
工业路跨汤溪桥梁主跨为60m钢管混凝土下承式简支系杆拱，拱轴线为2次方抛物线，主拱圈计算跨径l=57.8m，计算矢高f=13.6m，计算矢跨比f/l=1/4.25。拱肋截面采用两半圆插入矩形的组合断面，每幅桥共2片拱肋，两拱肋之间设三道φ1000×12mm一字横撑。每肢拱肋上设置10排吊杆，吊杆间距4.5m。单幅桥设置2道系杆，12道中横梁及2道端横梁。系杆为箱型截面，中横梁为t型断面，端横梁为矩形断面，均为预应力混凝土a类构件。桥面板由横梁顶板连接而成，桥面板、系杆、中横梁、端横梁均采用固结。桥梁总体布置图详见图1、2。 四、结构设计 （一）主拱圈及横撑
主拱圈拱肋为圆端形钢管混凝土，钢管采用q345c钢材，内灌c40微膨胀砼，钢管砼断面全高1500mm，宽1200mm，壁厚14mm。含钢率ρ=0.047（按jcj 01-89规程计算，满足要求，能充分发挥钢管
混凝土的受力特性和保证钢管管壁的稳定性），每幅桥设两拱肋，拱肋轴线横向间距18.6m，为保证两主拱圈的横向稳定，两拱肋间共设3道一字式钢管横撑，每一横撑由φ1000×12mm空钢管构成。 （二）吊杆
吊杆采用pes(fd)7-85低应力防腐索，吊杆采用单端张拉，吊杆固定端设在系杆的底面，张拉端设在拱肋上钢管的顶部，吊杆布置在中横梁的轴线位置，其纵向间距4.5m，在人行道板顶面布置减震器及防水罩，在拱肋下缘布置减震器，拱肋底至人行道顶面之间吊杆的外露部分设置φ85×1.5mm不锈钢防护管。吊杆安全系数不小于3.5。 (三)系杆
系杆为箱型截面，截面高度1.6m，宽度3.0m，顶板厚度0.25m，底板及腹板厚度0.30m。箱内设横隔板，共10道，厚度0.70m。系杆两端与端横梁及拱肋交汇处（即拱脚节点）为实体。吊杆穿过系杆横隔板，锚固于横隔板下缘，系杆与端横梁、中横梁、车道板形成固结连接。每幅桥系杆根据桥面布置情况，内、外侧系梁结构尺寸不一，外侧系梁悬臂1.7m，作为人行道板。内侧系梁小悬臂0.50m，仅作检修通道。系杆两端为拱肋的拱座，拱肋钢构件埋入拱座的现浇段混凝土中。系杆上缘设置6束12φs15.2钢绞线，下缘设置8束12φs15.2钢绞线。 （四）端、中横梁
在两系杆之间布置中横梁，共10道。中横梁均为预制，在现场