斜弯桥设计分析简介
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斜拉大桥设计范文斜拉大桥是一种新型的桥梁结构,其独特的设计和建造方式在近年来得到了越来越广泛的应用。
斜拉大桥在连接两个相对较远的地点时,可以提供更高的通行能力和更好的结构稳定性。
本文将探讨斜拉大桥设计的原理和几个成功案例,以及一些常见的斜拉大桥设计细节。
斜拉大桥的设计原理是利用拉索向两端支撑。
拉索是由高强度钢丝组成的缆索,可以承受大量的拉力。
在斜拉大桥中,拉索将通过塔或桥墩固定,并通过系节点与桥面连接。
这种设计方式使得桥面能够承受悬挑跨度的重量,并将其转移到拉索上。
斜拉大桥的设计还考虑了桥面荷载的分布和结构的稳定性,从而确保桥梁的安全和可靠。
斜拉大桥的设计需要考虑多个因素,例如地理环境和桥梁跨度。
斜拉大桥通常适用于跨越较长的距离,因为其设计能够提供更好的结构稳定性。
此外,斜拉大桥的设计也需要考虑到风荷载和地震荷载等外力,以确保桥梁的安全性。
在斜拉大桥的设计和建设中,有一些成功的案例可以作为借鉴。
其中著名的例子包括日本的“明石海峡大桥”和美国的“金门大桥”。
这些桥梁都采用了斜拉桥的设计方式,并且在建成后成为了当地的重要地标。
这些成功案例的经验教训可以帮助我们更好地理解斜拉大桥的设计和建设。
在斜拉大桥设计中,有一些细节需要特别注意。
首先,拉索的设计需要考虑到其承受的拉力以及可能的锚固和支撑方式。
其次,桥面的设计需要考虑到荷载分配和结构的稳定性,以及预留的膨胀缝和维护通道等。
最后,斜拉大桥的塔或桥墩的设计也需要考虑到其稳定性和荷载承载能力。
总之,斜拉大桥是一种新型的桥梁结构,其独特的设计和建造方式使其成为连接两个相对较远地点的理想选择。
斜拉大桥的设计原理是利用拉索向两端支撑,从而提供更高的通行能力和结构稳定性。
斜拉大桥的设计需要考虑多个因素,包括地理环境和桥梁跨度等。
成功的案例可以为我们提供宝贵的经验教训,并帮助我们更好地理解斜拉大桥的设计和建设。
在设计中,需要注意拉索、桥面和塔或桥墩等细节。
通过合理的设计和建造,斜拉大桥可以成为一座安全、可靠且美观的交通设施。
在剪力-柔性梁格法如果解决实际问题的方面,介绍的都不是很详细,在此希望能通过此论题的开始,起到抛砖引玉的作用,一方面为困惑的设计人员深入了解,另一方面彼此交流互相提高弯桥的设计水平。
目前解决曲线桥梁计算方法有以下几种:1、空间梁元模型法2、空间薄壁箱梁元模型法3、空间梁格模型法4、实体、板壳元模型法第一种方法,是不能考虑桥梁的横向效应的,使用时要求桥梁的宽跨比不易太大。
第二种方法,是第一种方法的改进,主要区别是采用了不同的单元模型,考虑了横向作用如翘曲和畸变。
第四种方法,是解决问题最有效的方法,能够考虑各种结构受力问题。
第三种方法,是目前设计及科研中常采用的方法,其特点是容易掌握,且对设计能保证足够的精度,其中采用比较多的方法是剪力-柔性梁格法,能充分考虑弯桥横向的受力特性。
弯桥的受力特性如下:弯桥由于弯扭耦合现象的存在,其应力和变形不再仅仅是弯矩单独的影响,这样使得外梁弯曲应力大于内梁的弯曲应力,外梁的挠度大于内梁的挠度。
一般不主张采用加大外腹板高度的箱梁截面形式来改善受力特性。
剪力-柔性梁格法的原理是当梁格节点与结构重合的点承受相同挠度和转角时,由梁格产生的内力局部静力等效与结构的内力。
其实质是将传统的一维杆单元计算模式推进到二维计算模型,用一个二维的空间网格来模拟结构的受力特性有了以上的理论知识后便可以开始弯桥的设计,步骤如下:1、截面尺寸的拟订2、模型的划分3、模型特性的计算4、结果整理,并根据内力输出结果配筋5、检算各项设计指标:设置预偏心,支承反力的调整应力、挠度、裂缝宽度、斜截面承载力检算、抗扭检算等。
现以一三跨曲线梁桥为例说明以上的设计过程。
跨径20m+25m+20m;梁高1.6m,端横梁宽1.0m,中横梁宽度均为2.0m桥面宽为:净8+2x0.5m(防撞栏);双支座径向距离5.0m,单支座设在横梁中心,曲线半径50.0m,其截面形式如下:目前弯梁桥在现代化的公路及城市道路立交中的数量逐年增加,应用已非常普遍。
弯坡斜分离式立交桥的设计1 工程概况该桥是南京机场高速公路上唯一的一座弯坡斜分离式立交桥,位于机场附近。
桥跨布置为2×16m预应力钢筋混凝土板桥。
单孔跨越江宁至铜山线,斜交角为75°;另一孔为预留孔,以满足该路为一级公路的规划。
2 设计标准桥面总宽:26m。
净宽:2m×10.75m。
设计荷载:汽-超20,挂车-120。
该通道位于半径R=800m的平曲线和R=30000m的竖曲线上,设计纵坡为0.168%,设计超高4%。
3 桥型布置形式对于弯坡、斜桥的平面布置一般有扇形布置、折线布置、平分中矢三种。
大桥一般采用前二种布置形式,中小桥采用第三种布置形式。
对于该分离式立交桥虽说属中桥范围,但笔者认为采用折线布置较为合理,主要有以下几方面的优点:(1)有利于行车安全。
采用折线布置形式的设计,能使桥墩台和下穿道路平行,视野开阔,有利于行车安全。
(2)减小施工难度,降低工程造价。
由于本桥平曲线较小,如果采用扇形布置,势必造成内外弦梁长相差太大,给施工带来不便;若采用平分中矢法,则因外矢过大很难圆滑处理。
采用折线布置施工时每个墩、台都是平行的,主梁除每一跨梁端斜交角度略有不同外,单孔内的所有构造几何尺寸都相同。
这样既节省模板,降低工程造价,又给施工吊装带来了较大的方便。
该分离式立交桥的布置形式是将主孔桥墩、桥台与江宁—铜山公路平行布置,每孔桥纵轴线的端点均布置在路中心线的曲线上,所有的墩台都平行布置(见图1),跨径为圆曲线的弦长。
由于该分离式立交桥第一跨与江宁—铜山公路斜交75°,以该孔为标准孔,纵轴线与墩轴线夹角α2=75°、α1=105°桥纵轴线与圆曲线半径夹角βi=arcccos Li/2R式中:Li—第iR—路中线的圆曲线半径;βi=arcos16/2×800=89°25′37.3″β1=β2=β3=β4=89°25′37.3″θ=2βi=178°51′46″α3=θ-α2=178°51′46″-75°=103°51′14.6″α3=180°-103°51′14.6″=76°08′45.4″由计算得知,如跨径相同,各跨板的斜交角度略有不同。
斜拉桥的设计与建造技术分析近些年来,斜拉桥作为一种新兴的桥梁结构,受到了广泛关注与应用。
它以其独特的设计和优越的技术在桥梁领域中崭露头角。
本文将对斜拉桥的设计与建造技术进行分析,探讨其在桥梁工程中的重要作用。
一、斜拉桥概述斜拉桥是一种通过倾斜的支撑索拉紧桥面的桥梁结构。
相比于传统的悬索桥,它的特点在于斜拉桥的主索与桥面之间有一定的夹角。
这种设计不仅能够增加桥梁的稳定性,还可以减少材料的使用,提高桥梁的造价效益。
二、斜拉桥的设计原理1. 受力分析斜拉桥的设计首先要进行受力分析。
通过应力计算和有限元分析,工程师可以确定斜拉桥的受力状况。
这个过程需要考虑桥梁的自重、车辆荷载以及地震等外力的作用。
只有通过充分的受力分析,才能确保斜拉桥在不同工况下的安全和稳定。
2. 主索设计主索是斜拉桥的重要组成部分,承担着桥面的重量。
工程师需要通过建模和计算,确定主索的位置和尺寸。
主索设计需要考虑到索与桥面之间的夹角、索的初始张力以及索材料的强度和耐久性等因素。
3. 桥面结构设计桥面结构是斜拉桥的承载部分,需要具备足够的强度和刚度。
一般而言,桥面结构采用钢箱梁或预应力混凝土梁进行设计。
在桥面结构设计中,还必须考虑到桥面的防腐、防撞和排水等方面的要求。
三、斜拉桥的建造技术1. 施工工艺选择斜拉桥的建造需要借助于特殊的施工工艺和设备。
工程师在施工前必须充分了解斜拉桥的结构特点和施工工艺,并根据具体情况进行选择。
在斜拉桥的建造过程中,采用了吊装、焊接、浇筑等先进的技术手段,确保了施工的顺利进行。
2. 施工安全措施在斜拉桥的建造中,保证工人的安全是至关重要的。
工程师需要制定详细的安全计划和流程,并设立相应的安全警示牌和标识。
在高空作业中,必须配备安全装备和安全网,确保工人可以安全地进行施工。
3. 施工验收斜拉桥的建造并不仅仅是简单的施工过程,还需要进行严密的验收工作。
工程师需要对桥梁的各个部位进行检测和测量,确保斜拉桥各组成部分的质量和尺寸符合设计要求。
2013年第8期 (总第234期) 黑龙江交通科技
HE LLONGJIANG JIAOTONG KEJ No.8,2013
(Sum No.234)
用标准直板设计斜弯桥的布梁分析 杨新旋 (温州路桥工程设计所)
摘要:弯桥直做能够减小桥梁的设计工作量和施工难度,缩短工期,降低工程造价。弯桥直做根据墩台布 设方式的不同分墩台扇形布设法和平行布设法。其中,墩台平行布设法能够很好适用于单跨斜弯桥的设计, 桥梁上部结构甚至能够直接套标准直板,大大减小了桥梁上部结构的设计工作量和加快桥板的预制速度。 关键词:桥梁;弯桥直做;布梁;分析;案例 中图分类号:U442 文献标识码:c 文章编号:1008—3383(2013)08—0076—01
桥梁是道路的一个重要组成部分,除特殊的大型桥梁 外,一般的桥梁线形均应服从路线走向,使桥梁完全融入道 路线形中。近年来,我国正在加快山区公路的建设,部分路 段常因地形的限制而需设计弯桥(曲线桥),以达到线形流 畅、经济合理、适应景观的效果。 相比普通直桥,弯桥的设计和施工要复杂地多,特别是 斜弯坡桥的设计。设计弯桥不但增加了设计的工作量和周 期,还增加施工难度及造价。此外,一般情况下,弯桥常需要 现浇施工,即待桩基和桥墩台等下部结构施工完毕后才能对 桥板等上部结构进行浇筑施工,其工期明显要长地多。由于 弯桥在设计和施工上存在诸多不便,目前,对于一般的小桥, 许多设计者青睐于“弯桥直做”。 1弯桥直做设计原理 一般的弯桥设计是将位于曲线内桥梁的桥板直接做成 符合路线平面线要求的曲线板,这种设计其结果计算比较复 杂,需采用专业计算程序进行计算分析,上部结构将不能直 接套用现有的标准图,不但增加设计工作量,且施工难度较 大,工期较长,造价较高。 弯桥直做是在对弯桥设计中,将位于曲线内桥梁的桥板 做成直线形(即用预制直板代替曲线板),计算出起终点弦 线和弧线之间的差值,根据实际情况适当移动桥梁中心线, 通过调整边板悬臂长度和护栏平面位置等,逐渐达到预期的 平面线形要求,图1。弯桥直做后可以避免出现大量的异型 板,既减少了设计工作量,也降低了桥梁施工难度,同时还缩 短了设计和施工周期。 对于跨径相对较小,曲线半径较大的单跨弯桥一般都可 以通过调整边板的悬臂长度来完成桥面弯曲设计。弯桥直 做的布梁方法根据墩台的相对位置关系一般分为两种,即墩 台扇形布设和平行布设。 桥梁边线悬臂端 图1弯桥直做示意图 1.1墩台扇形布设法 墩台扇形布设法是将位于曲线内桥梁的各墩台与路线 中心线均保持相同的交角,各墩台呈扇形分布,位于同一跨 上的桥板长度均不相同,从内向外逐渐变长(图2)。该方法 对于上部结构的设计工作量相对较大,不能直接套用已设计 完成的标准板。但是,对于曲线半径较大、桥宽较小、同一跨 内桥板长度相差较小的弯桥,可以采取调整桥板的封端长度 来控制桥板的总长度。