减小大跨上承式铁路拱桥梁端转角的有效方法

摘要

为减小大跨上承式铁路拱桥梁端转角,提高行车安全性和舒适性,文章提出一种有效方法,即以桥面系为上弦杆,拱肋为下弦杆,在桥面系与拱肋间增设V形腹杆,由此形成一个带多点弹性约束的变高桁架,引入桁式结构承担活载,提高拱桥的整体刚度,进而减小梁端转角。该方法通过适时的体系转换使拱和桁架分阶段承担荷载,整个结构兼具两者的优点。为验证该方法的有效性,修建跨径为10 m的实验桥,通过静载实验,测出梁端转角具体数值;并利用有限元软件建立模型进一步对方法的有效性进行佐证。实验及有限元分析结果表明:结构的梁端转角得到有效减小,且实验值与有限元软件计算值相差较小;在增加用钢量很少的条件下,结构的梁端转角大幅减小;上承式拱桥增设V形腹杆后结构刚度得到大幅度提高,列车静活载在L/4跨处所产生的上挠度几乎为0。