連續(xù)梁拱組合橋的受力性能分析與施工技術研究

許興龍，于洋，劉冠壘，梅磊，王國興

（中建二局第二建筑工程有限公司，廣東 深圳 518000）

1 引言

連續(xù)梁拱組合橋是一種常見的橋梁結構形式， 具有結構穩(wěn)定、跨越能力強、造價低等優(yōu)點。 在現(xiàn)代橋梁工程中，連續(xù)梁拱組合橋得到了廣泛應用[1]。然而，由于其結構復雜、施工難度大等特點，其受力性能和施工技術的研究具有重要意義。 連續(xù)梁拱組合橋的受力性能分析主要包括結構強度、 穩(wěn)定性和剛度等方面的計算和分析[2]。 施工技術研究則主要包括施工方法、材料選擇、安全措施等方面的研究。 在施工過程中，需要根據(jù)實際情況選擇合適的施工方法和材料， 以確保橋梁結構的安全和穩(wěn)定性。 本文介紹了連續(xù)梁拱組合橋的結構特點和受力機理，并對其受力性能進行計算和分析。 希望能夠為連續(xù)梁拱組合橋的設計、施工和運營提供一定的理論指導和技術支撐。

2 連續(xù)梁拱組合橋概述

2.1 連續(xù)梁拱組合橋的特點和應用

連續(xù)梁拱組合橋是一種采用連續(xù)梁和拱式組合結構的橋梁結構形式，它具備了連續(xù)梁和拱結構的優(yōu)點，同時將連續(xù)梁和拱式組合結構結合在一起，形成了更加穩(wěn)固、更輕盈的橋梁結構體系[3]。 連續(xù)梁拱組合橋的實際結構如圖1 所示。

圖1 某連續(xù)梁拱組合橋

如圖1 所示，連續(xù)梁拱組合橋的特點主要包括以下方面。首先，連續(xù)梁拱組合橋采用了連續(xù)梁和拱的組合結構，能夠有效提高橋梁的承載力和穩(wěn)定性。 在橋梁施工過程中，拱式結構可以吸收梁段施工時的變形， 從而減少梁段在施工階段的變形量，提高了橋梁的穩(wěn)定性。 其次，連續(xù)梁拱組合橋采用了懸臂澆筑、懸拼等多種施工方法，方便快捷，縮短了工期，減少了工程成本。 此外，連續(xù)梁拱組合橋可以應用于高速公路橋梁、城市橋梁等多種場合，具有廣泛的應用前景。

連續(xù)梁拱組合橋具有以下幾個優(yōu)點：首先，連續(xù)梁拱組合橋能夠適應不同的地形環(huán)境和交通流量。 在城市橋梁中，可以將連續(xù)梁拱組合橋與人行道和非機動車道結合起來， 形成立體交通網絡；在山區(qū)橋梁中，可以將連續(xù)梁拱組合橋與山嶺隧道和橋梁結合起來，形成更加穩(wěn)固的橋梁結構體系。 其次，連續(xù)梁拱組合橋具有良好的抗變形性能和穩(wěn)定性能。

2.2 連續(xù)梁拱組合橋的結構體系和受力特點

連續(xù)梁拱組合橋的受力特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先， 連續(xù)梁拱組合橋上部結構中的梁和拱分別承擔不同的荷載，連續(xù)梁主要承擔重力和風荷載，拱部主要承擔彎矩和剪力。 其次，連續(xù)梁拱組合橋上部結構中的梁在施工過程中會產生一定的變形， 但是隨著橋梁跨度的增加， 變形量會逐漸減小。 最后，連續(xù)梁拱組合橋下部結構的墩梁之間會產生一定的支反力，但是支反力大小受到橋梁跨度和橋墩高度的影響。 因此， 在實際工程中需要根據(jù)橋梁跨度和橋墩高度等因素合理設計下部結構。 總之，連續(xù)梁拱組合橋具有較強的受力性能和良好的抗變形性能。 在實際工程中，需要根據(jù)實際情況合理設計和施工，以確保結構安全和質量。

3 連續(xù)梁拱組合橋的設計方法和施工技術

3.1 連續(xù)梁拱組合橋的設計方法研究

連續(xù)梁拱組合橋的設計方法主要包括以下幾個方面：首先，連續(xù)梁拱組合橋的設計應根據(jù)橋梁的跨度、荷載、地形條件等因素進行綜合考慮。 其次，連續(xù)梁拱組合橋的設計應按照一定的順序進行，例如，根據(jù)上部結構的尺寸和荷載情況確定下部結構的形式和尺寸。 最后，在完成下部結構的設計后，需要進行橋梁的穩(wěn)定性分析和抗風穩(wěn)定性分析。 此外，連續(xù)梁拱組合橋的設計還應考慮材料的強度、 剛度和穩(wěn)定性等因素。 在連續(xù)梁拱組合橋設計過程中，不僅應注意保護環(huán)境、減少污染和降低噪聲等問題，還需要注意安全性和經濟性等方面的問題。

3.2 連續(xù)梁拱組合橋的施工技術研究

連續(xù)梁拱組合橋是一種常見的大跨度橋梁結構， 其施工技術對于保證工程質量和工期進度具有重要意義。 連續(xù)梁拱組合橋的施工技術包括內容如圖2 所示。

圖2 連續(xù)梁拱組合橋的施工技術

如圖2 所示， 連續(xù)梁拱組合橋的施工技術主要包括基礎施工技術、拱墩施工技術、連續(xù)梁施工技術和拱肋施工技術4種。 其中，基礎施工技術的對象為連續(xù)梁拱組合橋的樁基和承臺，包括基坑開挖、鋼筋加工、混凝土澆筑等工序。 在施工過程中，需要確保基礎的承載力和穩(wěn)定性，以保證整個橋梁結構的安全性。 而拱墩施工技術的對象為拱墩，拱墩是連續(xù)梁拱組合橋中的重要構件，其施工技術包括模板搭設、鋼筋加工、混凝土澆筑等工序。 在施工過程中，需要注意拱墩的幾何形狀和尺寸的精度控制，以及混凝土的澆筑質量和養(yǎng)護質量的保證。 連續(xù)梁是連續(xù)梁拱組合橋中的主要構件， 連續(xù)梁施工技術主要包括預制、運輸、吊裝等工序。 在施工過程中，需要確保連續(xù)梁的幾何形狀和尺寸的精度控制， 以及吊裝過程中的安全性和穩(wěn)定性。 而拱肋施工技術的施工對象為拱肋，其主要包括模板搭設、鋼筋加工、混凝土澆筑等工序。 在施工過程中，需要注意拱肋的幾何形狀和尺寸的精度控制， 以及混凝土的澆筑質量和養(yǎng)護質量的保證。 在對連續(xù)梁拱組合橋施工過程中，還需要在施工過程中加強質量控制和安全管理， 以確保工程質量和工期進度的順利完成。

4 連續(xù)梁拱組合橋受力性能測試及結果分析

4.1 連續(xù)梁拱組合橋受力性能測試方法

連續(xù)梁拱組合橋的受力性能測試對于保證工程質量和安全性具有重要意義。 對該結構進行受力性能測試的常用方法有靜載試驗法、動力響應試驗法以及橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)3 種。靜載試驗法是一種常用的受力性能測試方法， 通過施加靜態(tài)荷載測試連續(xù)梁拱組合橋的受力性能。 在試驗過程中，需要控制荷載的大小和施加位置， 記錄橋梁結構的撓度、 應變等數(shù)據(jù)，從而評估其受力性能。

動力響應試驗法是一種基于振動理論的受力性能測試方法， 通過施加動態(tài)荷載測試連續(xù)梁拱組合橋的振動特性和受力性能。 在試驗過程中，需要使用振動傳感器記錄橋梁結構的振動響應數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)分析和處理，從而評估其受力性能。

橋梁健康監(jiān)測是一種基于傳感器和數(shù)據(jù)采集技術的受力性能測試方法， 通過安裝傳感器在橋梁結構中進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測，從而實時評估橋梁的受力性能。 在監(jiān)測過程中，需要對數(shù)據(jù)進行實時分析和處理，以及進行異常報警和維護管理。

綜上所述， 連續(xù)梁拱組合橋的受力性能測試方法包括多種方式，需要根據(jù)具體情況選擇合適的測試方法和技術手段，以保證測試結果的準確性和可靠性。

4.2 連續(xù)梁拱組合橋受力性能結果分析

為了對湖北某連續(xù)梁拱組合橋受力性能進行分析， 研究根據(jù)該組合橋的實際情況采取靜載試驗法和動力響應試驗法對該連續(xù)梁拱組合橋的受力性能進行測試。 研究選取若干相關專業(yè)人員作為評分人員，隨機分為4 組，分別對兩組測試結果進行評分， 滿分為100 分， 分數(shù)越高說明橋梁受力性能越好，測試結果如圖3 所示。

圖3 連續(xù)梁拱組合橋在兩種不同方法的受力性能測試結果

如圖3a 所示，靜載試驗法測試結果顯示，該橋梁的總體撓度評分均在89 分左右，且其平均橋梁撓度得分為89.05 分；該橋梁的總體應變評分均在87 分左右，且其平均橋梁撓度得分為89.3 分，與實際情況相似。如圖3b 所示，動力響應試驗法測試結果顯示，該橋梁的振動特性評分均在90 分左右，且其平均橋梁撓度得分為90.3 分； 該橋梁的平均受力性能得分為86.6 分，與實際情況相似。 上述結果表明，該連續(xù)梁拱組合橋以兩種方法測試得到的結果均處于較高水平，此外還可說明上述兩種方法對連續(xù)梁拱組合橋的受力性能測試的準確率高。

5 結語

此次研究綜合分析了連續(xù)梁拱組合橋的受力性能和施工技術。 通過受力性能分析得出，連續(xù)梁拱組合橋不僅能夠適應不同的地形環(huán)境和交通流量且具有良好的抗變形性能和穩(wěn)定性能， 并且通過某橋梁的靜載試驗和動力響應試驗驗證了此結論。 另外，在連續(xù)梁拱組合橋的設計分析過程中發(fā)現(xiàn)，在設計過程中不僅應注意保護環(huán)境、減少污染和降低噪聲等問題，還需要注意安全性和經濟性等方面的問題。 之后在對連續(xù)梁拱組合橋施工過程分析中得出， 在施工過程中加強質量控制和安全管理非常關鍵。 本研究內容可為今后連續(xù)梁拱組合橋的施工提供理論支持。