贝雷片间联系布置对混凝土拱桥拱架稳定性的影响

贝雷拱架在横桥向的上、下弦杆平面上和竖向腹杆上设置支撑架,作为贝雷片间的平面联系和竖向联系。为了研究贝雷片间联系布置对大、中跨径箱型截面钢筋混凝土拱桥拱架稳定性的影响,以某大桥为工程背景,通过理论分析、有限元数值计算,分析了拱架弹性稳定安全系数随施工荷载的变化规律,说明了上、下弦杆平面联系在同步变化布置、不同步变化布置下拱架的稳定系数与失稳模态,揭示了4种竖向联系布置方案对拱架稳定性的影响。结果表明:贝雷拱架的弹性稳定安全系数随施工荷载增大而减小;在上、下弦杆均未布置平面联系时,安装交叉平联对拱架稳定性影响较大,稳定系数增大约161%,失稳模态为平面外对称失稳;在上、下弦杆均已布置交叉平联后,增加交叉平联对拱架影响较小,稳定系数增大约3%~4%,失稳模态为平面内反对称失稳;对贝雷拱架稳定性的影响,拆除拱脚部位平面联系大于拆除拱顶部位,拆除上弦杆部位平面联系大于拆除下弦杆部位,拆除满布交叉平联大于拆除异形交叉平联,拆除异形交叉平联大于拆除标准交叉平联,合理优化拱顶部位的下弦杆标准交叉平联对拱架稳定性影响最小;竖向联系和上、下弦杆平面联系组成的桁架会提高整体稳定性,仅改变部分区域的竖向联系布置对拱架稳定性影响较小;不建议在实际施工中取消拱脚上、下弦杆,将无铰拱架变为两铰拱架,以避免不必要的工程风险。