技进步，降低工程造价提高 结构安全性具有重要意义，将取得显著的经济效益和社会效益。 市场需求前景 交通基础设施建设是我国西部开发的重要内容之，桥梁是交通 基础设施中的关键内容，因此，在西部地区交通基础设施建设中必将 修建大量的公路铁路和市政工程桥梁。 钢管混凝土拱桥结构形式多样，适用范围广，经济跨径从几十米 到二三百米，最大跨径已达米。我国西部地区多处于河流的上流， 大河水面宽度以二三百米为多，两岸地势陡峭地质条件较好时，可 以用有推力的钢管混凝土拱桥跨跨越。对于其它情况，其主跨也可 以采用钢管混凝土拱桥。据年月人民交通出版社出版的钢 管混凝土拱桥实例集中的最新统计不完全统计，已建成的钢管混凝土拱桥中有建于西部地区。目前西部在建的大型钢管混 凝土拱桥有广西南宁永和大桥跨径为重庆市巫山县巫峡长 江大桥主跨净跨径兰州雁盐黄河大桥三跨联 湖南省永顺县王村大桥主跨净跨径为等。其 中重庆市巫山县巫峡长江大桥建成后是我国也是世界上跨径最大的 钢管混凝土拱桥。因此，在西部交通基础设施建设之中，钢管混凝土 拱桥的应用有着广阔的前景，本项目的研究对我国西部交通建设有着 十分重大的意义。 达到的技术水平 钢管混凝土拱桥是种适合于中国国情的桥梁结构形式，国外此 类桥梁修建甚少，因此其研究工作开展也极少。国内虽然钢管混凝土 拱桥修建了较多，但是以针对具体桥梁的个案问题的研究为主，许多 问题还未涉及，些问题虽开展了研究但不深入，更缺乏对钢管混凝 土拱桥设计施工和养护关键技术开展过系统的研究。本项目联合了 国内多家在钢管混凝土拱桥应用与研究方面具有相当基础的设计科 研高等院校等单位，进行联合攻关，有望使我国钢管混凝土拱桥的 设计施工和养护技术的关键问题上取得些重大的突破，取得较为 系统的研究成果，使钢管混凝土拱桥的技术算时，应如何考虑初应力的 影响混凝土收缩徐变的影响等等，也都有待研究。 单圆管仅用于跨径不大的拱桥之中，大量的钢管混凝土拱桥采用 的是哑铃形和桁式拱肋，然而，钢管混凝土哑铃形和桁式拱肋构件的 试验研究迄今未见文献报道，其极限承载力计算方法是钢管混凝土拱 桥强度验算的基础。因此，十分有必要开展这方面的研究。 钢管混凝土拱肋是由钢管和管内混凝土组成，设计计算时刚度如 何取值对计算结果有相当的影响。般而言，刚度取值大，超静定拱 的计算内力也大，因此，从内力方面来说，刚度取值大是偏于安全的。 而在稳定计算和挠度计算时，刚度取值大，则稳定系数大挠度值小， 项目的背景和必要性 项目概况 拱桥是种以受压为主的结构，可以应用抗压强度高抗拉强度 低的圬工材料修建，当地基条件较好时，这种由自重产生的廉价的对 结构的压力，具有很大的经济性。拱桥的适用跨径范围较大，从几十 米到三四百米甚至更大，在山区深沟峡谷库区等地形条件下，大 跨拱桥能避免高墩或高塔的建造，单跨拱桥不需要象连续梁斜拉桥 那样用边跨来平衡主跨，因此具有很强的竞争力。长期以来，圬工和 钢筋混凝土拱桥在我国得到广泛的应用，尤其在西南山区的公路建设 中。然而，圬工和钢筋混凝土拱桥的自重较大，无支架施工困难等限 制了其跨径的发展，随着经济的发展劳动力价格的提高和建筑材料 供应的充分与价格的相对下降，拱桥的经济性和技术先进性日益受到 其它桥型的挑战。年代，我国在西南地区开始了将钢管混凝土应 用于拱桥的实践。年第座钢管混凝土拱桥四川旺苍东河大桥 建成。此后，这种桥型在我国的公路建设中得到大量的应用与发展， 据不完全统计，已建和在建的钢管混凝土拱桥已达余座。已建成 跨径最大的是广州丫髻沙大桥主跨，在建跨径最大的是重庆 巫峡长江大桥主跨净跨。 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传,钢管混凝土将钢材和混凝土有机地结合在起。在受力方面， 方面借助内填混凝土提高钢管壁耐侧压稳定性，另方面，通过钢管 对混凝土的紧箍力作用提高核心混凝土的承载力，因此两种材料优势 互补，材料得到充分的继续在西部地区交通建设中发挥越来 越重要的作用，对钢管混凝土拱桥的设计施工和养护关键技术开展 研究是非常必要的。 钢管混凝土拱桥设计施工与养护关健技术研究主要内容包括 钢管混凝土拱桥结构体系的研究 钢管混凝土拱桥结构体系研究 钢管混凝土拱肋结构与构造研究 桥面结构与构造研究。 钢管混凝土拱桥结构设计理论及设计方法的研究 钢管混凝土拱桥极限承载力的研究钢管混凝土拱桥正常使用极限状态受力的研究 钢管混凝土拱桥温度收缩徐变问题研究。 钢管混凝土拱桥施工及施工控制技术的研究 钢管拱肋加工制作技术标准的研究 钢管拱肋架设技术方法的研究 管内高性能混凝土的研究 施工控制技术的研究。 钢管混凝土拱桥养护技术研究 既有钢管混凝土拱桥的现状调查及养护改造技术的研究 新建钢管混凝土拱桥养护技术的研究 钢管混凝土拱桥健康诊断及监测系统的研究。 项目研究目的 本项目将在钢管混凝土拱桥大量应用及已进行的各种研究成果的 基础上，抓住钢管混凝土拱桥理论与应用中关键的技术问题和在西部 地区应用的特点，选取典型的工程作为分析对象，对钢管混凝土拱桥 的结构体系构造型式及受力性能进行深入系统的研究，对各种结构 体系提出合理的构造型式与应用范围提出实用的钢管混凝土拱桥设 计计算理论实用算法及应用程序提出钢管混凝土拱桥设计指南以 指导应用对钢管拱肋制作工艺及质量控制钢管拱肋的架设技术及 施工控制技术管内混凝土质量检测与控制技术施工控制技术等进 行研究，编写钢管混凝土拱桥施工指南以指导施工对钢管混凝土拱桥的使用管理与养护技术及健康诊断与监测系统进行研究，新建桥梁 从建设开始就能为将来的使用与养护考虑，对于已建桥梁提出合理的 使用管理与养护改造方案，提出钢管混凝土拱桥健康诊断经济实用的 技术及安全评定方法，编写钢管混凝土拱桥养护手册，以最大限度地 发挥钢管混凝土拱桥的社会经济效益。结合典型工程，通过研究，形 成比较完善的适合西部应用的钢管混凝土拱桥设计施工与养护成 套技术，并为钢管混凝土拱桥利用。在施工方面，空钢管架设吊装重量轻， 工厂化程度高，又可作为施工支架和内填混凝土的模板，施工用钢量 省，而且工厂化工业化水平高，加快了施工的速度。由于在材料性 能和施工方法上的优越性，将其应用于以受压为主的拱桥之中是十分 合理，它对于桥梁结构节约材料减轻自重提高跨越能力方便施 工缩短工期都有着积极的意义。 在国外，本世纪的年代前苏联曾建造了两座钢管混凝土拱桥。 此后，未有此类桥梁建设的报道。我国钢管混凝土拱桥近期的迅速发 展已引起了国际桥梁界的注意。近些年国外有个别拱桥应用了钢管混 凝土材料，如法国的桥跨径美国的 拱桥等，但这些桥只是在拱脚部分应用了钢管混凝土材料，在设计上 将其视为钢拱桥，与我国的钢管混凝土拱桥相比，无论在设计理论 结构型式，还是施工工艺与技术上均有很大的不同。 然而，由于我国正处于交通基础设施与市政工程设施建设的高峰， 钢管混凝土拱桥的应用发展迅猛，对于钢管混凝土拱桥的结构受力性 能施工工艺和要求等方面还处于探讨过程之中，仍有许多课题研究 有待进行，更为重要的是我国迄今为止还没有专门的钢管混凝土拱桥 设计与施工规范，给工程应用带来困难，也制约了钢管混凝土拱桥的 健康发展。此外，我国的钢管混凝土拱桥修建虽然时间不长，但已有些桥 梁暴露出使用与养护上的些问题，如悬吊桥面系的整体性较差吊 杆的安全性与养护钢管拱肋的防腐等，随着时间的推移，其养护问 题可能更加突出。因此，钢管混凝土拱桥使用管理与养护方面的研究 也应及早开展。 钢管混凝土拱桥最早从我国的西南发展起来。我国西南地处山区， 适合于修建拱桥，钢管混凝土拱桥是在我国经过广大桥梁工作者对拱 桥轻型化现代化的大量探索之后，找到的种新型拱桥结构。由于 它适合我国生产力钢产量不断提高对施工工期要求短对桥梁审 美要求提高的国情，在适合条件下具有良好的综合经济效益，因此， 钢管混凝土拱桥经出现很快就向全国发展。近年来，在西北地区的 交通建设中，钢管混凝土拱桥也日益显示出其强大的生命力。因此， 钢管混凝土拱桥已经在也还将修订。此外，由重庆交通科学研究院主编的交通部 规范钢管混凝土拱桥设计规范钢管混凝土拱桥施工技术规范 于年月在广西南宁召开了统稿会议，正在紧张制定之中，其中 钢管混凝土拱桥施工技术规范正在对征求意见稿的返回意见进行 修改。 结构体系研究方面存在的主要问题 钢管混凝土拱桥结构形式多样适用范围广，这些结构形式的受 力特点各不相同适应条件也不样，对钢管混凝土拱桥的结构体系 进行系统的研究，探索各种结构的受力特点，对各种结构体系进行优 化，提出适合于西部地区应用的桥型，这些工作迄今未见研究报道。 钢管混凝土拱桥中出现了些新型的结构，如下承式刚架系杆拱 带双悬臂半拱的中承式刚架系杆拱，这种采用高强拉索平衡拱的推力 的新型结构，其各组成结构的合理构造具体结构形式设计计算特 点等方面，针对具体桥梁的设计探索进行得较多，上升到理论高度的 研究很少。 钢管混凝土拱桥的拱肋截面按管的根数可分为单管双管三管 四管和六管。单管截面用于跨径不大的钢管混凝土拱桥，对单圆管截面的钢管混凝土拱桥的研究也取得了可喜的进展，因此，单圆管截面 不作为此次研究的重点。 双管截面以竖哑铃形为主，有个别为双管桁式的。钢管混凝土拱 桥中有相当部分采用哑铃形截面，