王方亮天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院（300000）

一個(gè)優(yōu)秀的橋梁作品，首先會(huì)在建筑景觀上取悅于人，設(shè)計(jì)師兼顧結(jié)構(gòu)、景觀雙重設(shè)計(jì)已成為一種素養(yǎng)。當(dāng)下設(shè)計(jì)師門講究力學(xué)美，環(huán)境與結(jié)構(gòu)的結(jié)合，景觀與結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，各因素相輔相成。拱橋作為一種優(yōu)雅的橋梁結(jié)構(gòu)型式，在景觀層面有其先天的優(yōu)勢(shì)，其構(gòu)圖講究曲線線性，構(gòu)件設(shè)計(jì)中不乏張力感，也得到了建設(shè)方的青睞，吊桿作為拱橋的一個(gè)關(guān)鍵受力構(gòu)件，是承上啟下之銜接元素，拱梁體系中，吊桿力的選取更是關(guān)乎到整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，關(guān)系到各個(gè)構(gòu)件尺寸的選取[4]。

1 工程概況

某區(qū)關(guān)鍵區(qū)域市政橋，單跨過(guò)河，橋梁上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，下部結(jié)構(gòu)為U臺(tái)。擬在T梁上實(shí)施裝飾假拱結(jié)構(gòu)，景觀要素是工程設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，吊桿與外T梁的側(cè)伸挑臂緣鏈接，為外飄主幅拱體系橋型。

2 設(shè)計(jì)思路

主、副拱的結(jié)構(gòu)結(jié)合使得拱橋結(jié)構(gòu)造型更趨優(yōu)雅，梁體平面上采用外挑擴(kuò)大的人行道布置方案。副拱吊桿錨固區(qū)要考慮到外挑人行道的設(shè)計(jì)。單純從力學(xué)角度考慮，副拱吊桿提供一個(gè)初拉力，可為外挑懸臂的人行道板提供一個(gè)上拉力，不失為一個(gè)較好的設(shè)計(jì)；亦可主、副拱吊桿單獨(dú)成體系，不作為下面梁體的連接承載體。針對(duì)此兩種思路，作吊桿選取分析。

3 吊桿選取分析

采用大型有限元分析軟件MidasCivil/2019建立該橋空間有限元分析模型。橋梁采用整體建模，拱肋、橫撐、T梁、人行道側(cè)現(xiàn)澆縱、橫梁采用空間梁?jiǎn)卧A(yù)制人行道橋面采用板單元，吊桿及系桿采用空間桁架單元，人行道側(cè)現(xiàn)澆縱、橫梁剛接，并與T梁疊合剛接，拱腳基礎(chǔ)固結(jié)。

主、副拱的架設(shè)單獨(dú)完成，在無(wú)吊桿的工況下，拱梁為無(wú)聯(lián)動(dòng)體系。鋼絞線、平行鋼絲、鋼拉桿均進(jìn)行了初張拉，三種吊桿的屬性（截面積、模量等）按照等同模擬，初始張拉力為3t。鋼管吊桿不進(jìn)行初張拉，且吊桿下端是自由端，通過(guò)在梁體上預(yù)開(kāi)孔，將吊桿下端深入梁體孔中，再填入瀝青等彈塑性介質(zhì)。

對(duì)鋼絞線、平行鋼絲、鋼拉桿三種結(jié)構(gòu)進(jìn)行吊桿力的單項(xiàng)結(jié)果提?。簻囟扔绊懴碌牡鯒U力變化范圍為-3.6t～3.6t。運(yùn)營(yíng)階段的吊桿力變化為-5.7～3.0t，吊桿直接與混凝土橋面連接，吊桿對(duì)鋼筋混凝土的作用力變化較大，拉、壓的作用結(jié)果均有體現(xiàn)。本工程外懸臂人行道區(qū)域的鋼筋混凝土對(duì)吊桿的拉壓作用較敏感，從受力角度考慮，不是理想的設(shè)計(jì)。而鋼管下端自由的吊桿形式可以規(guī)避上述問(wèn)題，對(duì)鋼筋混凝土橋面無(wú)不利影響，是一種較優(yōu)的設(shè)計(jì)構(gòu)造。

從結(jié)構(gòu)造價(jià)角度考慮，鋼絞線、平行鋼絲、鋼拉桿的安裝費(fèi)用遠(yuǎn)高于鋼管吊桿的安裝費(fèi)用，前三者的錨頭、叉耳、連接套筒等費(fèi)用和鋼管的材料費(fèi)用差距更大，造價(jià)近千萬(wàn)的假拱橋，鋼管吊桿費(fèi)用可控制在10萬(wàn)元以下，而其它三種形式吊桿的費(fèi)用均超過(guò)30萬(wàn)元。

從維護(hù)養(yǎng)管角度考慮，鋼管吊桿的更換較其它三種形式吊桿的更換簡(jiǎn)單方便。

分析四種吊桿形式下的垂度效應(yīng)，根據(jù)索體結(jié)構(gòu)的經(jīng)典垂度公式可求解出9m長(zhǎng)度75°斜置柔性吊桿的垂度為4～5mm，較??；而鋼管吊桿的下?lián)霞s為12mm，在可接受范圍之內(nèi)、不影響美觀。

4 結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)某裝飾景觀拱橋進(jìn)行受力分析，比較了鋼絞線、平行鋼絲、鋼拉桿等專用索具與非常規(guī)鋼管吊桿的受力效應(yīng)，及其對(duì)連接鋼筋混凝土梁體的影響，并從經(jīng)濟(jì)、養(yǎng)護(hù)、美觀等角度綜合討論了鋼管吊桿的優(yōu)勢(shì)。由此得出結(jié)論：鋼管吊桿具有良好的經(jīng)濟(jì)性，可為同類橋梁借鑒參考。