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摘要：针对特大桥梁的设计计算，一般情况都采用设计模型，利用MidasCivil软件对桥梁的整体进行成桥分析，并对施工的各个阶段进行计算，并按照相关桥梁设计计算的规范，对桥梁的主拱圈、梁式结构等进行计算。本文以工程案例分析法，结合特大桥设计的基本规范，在对比已有研究内容的基础上，以牛路河特大桥设计为研究对象，首先分析了工程实施的主要背景，然后针对主拱圈、主桥结构、引桥箱梁荷载工况及支反力计算、引桥箱梁持久状态下的极限承载力计算等内容进行分析，主要论述牛路河特大桥设计过程中的建模、计算要点及计算结果，供相关设计技术人员参考。
关键词：牛路河；特大桥；设计模型；结构计算
0引言
牛路河大桥桥梁跨径布置为5×20m+195m+5×20m钢筋混凝土箱梁+钢筋混凝土箱型拱桥，桥梁全长430.08m。桥梁主桥平面位于直线上，引桥位于R=125m，LS=75m的曲线上。立面线形：以主孔跨中拱顶为变坡点，桥面设置双向0.3%纵坡，竖曲线半径20000m，切线长60m，外矢距0.09m。此桥的设计标准为二级公路，设计时速为60km/h，其为公路I级，桥梁设计宽度：净9.0+2×0.5m，引桥局部加宽1.5m至全宽11.5m。设计计算利用MidasCivil软件对桥梁的整体进行成桥分析，按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2018）和《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）为标准进行设计。
1计算模型的建立与荷载组合分析
1.1计算模型
在计算模型中（如下图1），设计的节点数量为418个，且单元数量为单元376个，柱单元为199个，边界条件数量为6个。不同的而施工阶段中，对应的施工周期如下：
施工阶段1中，拱圈施工，持续时间180天；施工阶段2中拱上立柱，持续时间50天；施工阶段3中桥面板施工，持续时间50天；施工阶段4中成桥十年，持续时间3650天。
图2裸拱弯矩图（9733.2KN/-7472.6KN）
2.3主桥稳定性分析
拱圈稳定性分析。拱圈结构是以受压为主的结构体系，其在成桥施工及运营的过程中，主要承担着外界荷载的作用，因此要对其稳定性进行验算，并结合施工过程中的拱肋截面尺寸，合理分析和应用拱肋的截面，为2.78m（2.45边肋）×3.5m单箱单室截面，成桥以后拱肋宽7.8×3.6m单箱三室截面，主拱圈与跨径之比均小于1/20，需对拱桥进行纵向及横向稳定性计算。本计算采用MidasCivil2012进行屈曲分析功能，对拱桥的施工及成桥下稳定计算，得到相应的稳定系数。通过对施工阶段拱桥进行分析，提供前五个模态的分析结果，稳定系数最小为4.97，横桥向失稳，满足4~5倍的稳定安全系数。同时在整体结构的稳定性中，成桥整体稳定性分析能够满足成桥阶段的结构自重、二次荷载、横向的风荷载及结构分项系数的分布荷载等。
3引桥箱梁持久状况承载能力极限状态验算结果
在截面受压区的高度设计及分类中，钢筋种类为HPB300和HRB400，则C50以下的受压区的高度为0.62，则根据实际的设计规范要求，得出的验算，进而表明设计的要求符合相关设计规范的要求。在正截面抗弯承载能力验算中，其设计的整体结构性系数中的作用效应组合设计最大值均小于或者等于结构构件承载力的最大值。在斜截面抗剪承载能力验算中，同样，其设计的整体结构性系数中的作用效应组合设计最大值均小于或者等于结构构件承载力的最大值。
4结束语
作为特大桥设计及计算，应充分的结合桥梁设计软件，以建模的基础设计和计算方式，对桥梁的主体结构及承重体系进行研究和分析，这样才能够符合设计规范的要求。本文基于牛路河特大桥，分别对其建模计算的要点及各部分结构的计算注意事项进行了研究，期望能够给相关领域水人员提供一定理论参考。
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作者简介：姓名：王剑（1979.06--）；性别：男，籍贯：内蒙古赤峰市，学历：本科，毕业于包头钢铁学院；现有职称：高级工程师；研究方向：路桥设计。
论文作者:王剑
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/16
标签：大桥论文; 拱圈论文; 桥梁论文; 结构论文; 截面论文; 荷载论文; 引桥论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;