桥梁完整计算书
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大桥支架计算书目录1.编制依据............................................... - 1 -2.工程概况............................................... - 2 -3.现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求......................... - 2 -4.现浇箱梁支架验算....................................... - 3 -4.1荷载计算.......................................... - 3 -4.1.1荷载分析..................................... - 3 -4.1.2荷载组合..................................... - 4 -4.1.3荷载计算..................................... - 4 -4.2结构检算.......................................... - 6 -4.2.1腕扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算 ........... - 6 -4.2.2满堂支架整体抗倾覆验算...................... - 14 -4.2.3立杆底座和地基承载力计算.................... - 15 -4.2.4箱梁底模强度计算............................ - 17 -4.2.5模板底横向方木验算:........................ - 20 -4.2.6横向方木底纵向方木计算:.................... - 21 -西一大桥主梁现浇箱梁模板及满堂支架方案计算书1.编制依据1.1亚行贷款酒泉市城市环境综合治理项目的有关投标文件。
一、设计资料1.1、桥面净空净—7+2×1.0m人行道1.2主梁跨径和全长主梁:标准跨径:L=25mb计算跨径:L=24.50m预制长度:L’=24。
95m横隔梁5根,肋宽15cm。
1.3材料1。
4、结构尺寸(如图1-1,图1—2,图1—3所示)图1-1 桥梁横断面图(单位:cm)图1-2 T型梁尺寸图(单位:cm)图1-3 桥梁纵断面图(单位:cm)二、行车道板的内力计算2。
1、恒载及其内力(按纵向1m宽的板条计算)结构尺寸(见图2—1)图2-1 铰接悬臂板计算图示(单位:cm)2。
1.1、每延米板条上恒载g的计算C30混凝土桥面铺装1g :1g =0.1×1。
0×25= 2.5/kN mC25混凝土T 形梁翼板自重2g :2g =(0。
105+0。
13)/2×1×24=2。
82/kN m 每延米板条上恒载g:g=i g ∑=1g +2g =2。
5+2。
82=5。
32/kN m 2。
1。
2、每延米板条的恒载内力计算 每米宽板的恒载弯矩min,g M :min,g M =221118002005.32() 1.7022221000gl --=-⨯⨯=-⨯/kN m 每米板宽的恒载剪力Ag V :018002005.32 4.25621000Ag V gl KN -==⨯=⨯2.2、车辆荷载产生的内力将车辆荷载的后轮作用于铰缝轴线上(见图2—1所示),后轴作用力标准值为P=140kN ,轮压分布宽度如图2-2所示,后轮着地宽度为20.6b m =。
着地长度为20.2a m =,则m H a a 4.01.0220.0221=⨯+=+= m H b b 8.01.0260.0221=⨯+=+=0218002001600 1.6l mm m =-==2-2 车辆荷载的计算图式(尺寸单位:mm )荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为:1020.4 1.4 1.6 3.4a a d l m =++=++=由规范可知:汽车荷载的局部加载及在T 梁,箱梁悬臂板上的冲击系数采用1.3。
1.设计基本资料(1)桥梁横断面尺寸:净-7+2×1.50m。
横断面布置见图1。
图1桥梁横断面布置图(尺寸单位:cm)(2)永久荷载:桥面铺装层容重γ=23kN/m3。
其他部分γ=25kN/m3。
(3)可变荷载:公路-Ⅱ级,人群荷载2.5kN/m2,人行道+栏杆=5kN/m2。
(4)材料:主筋采用Ⅱ级钢,其他用Ⅰ级钢,混凝土标号C20。
(5)桥梁纵断面尺寸:标准跨径L b=18m,计算跨径L=17.7m,桥梁全长L,=17.960m。
纵断面布置见图2。
图2 桥梁纵断面布置图(尺寸单位:cm)2.行车道板计算中梁板按铰接悬臂板计算,边梁板按悬臂板来计算。
注明:由于边梁主要承受自重和人群荷载,受力比中梁处小的多,故边梁可按中梁处的行车道板来配筋。
2.1恒载及其内力桥面铺装为90mm的沥青混凝土面层和平均30mm厚的混凝土垫层(1)每延米板条上恒载g的计算:沥青混凝土面层g:0.03×1.0×23=0.69kN/m1C25混凝土垫层g 2:0.09×1.0×24=2.16 kN/mT 梁翼板自重g 3: 214.008.0+×1.0×25=2.75 kN/m合计:g =∑ig=5.6kN/m(2)每米宽板条的恒载内力为:)m (41.171.06.52121M 220g ⋅-=⨯⨯-=-=kN gl )(98.371.06.5Q 0Ag kN gl =⨯==2.2汽车荷载产生的内力将车辆荷载的后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力标准值为P=140KN ,后轮着地宽度为=0.60m ,着地长度为=0.20m ,则:0.44(m)0.1220.2H 2a a 21=⨯+=+= 0.84(m)0.1220.6H 2b b 21=⨯+=+=荷载对悬臂根部的有效分布宽度为(采用铰接悬臂法计算): 单个车轮:=++=012l d a a 0.44+2⨯0.71=1.86(m )>1.4 m两个车轮:=++=012l d a a 0.44+1.4+2×0.71=3.26(m )由规范:汽车荷载的局部加载及在T 梁、箱梁悬臂板上的冲击系数用0.3。
年河桥梁计算书(含水文、荷载、桩长、挡墙的计算)**本计算书中包括桥涵水文的计算、恒荷载计算、活荷载计算桩长、以及挡墙的计算。
荷载标准:公路Ⅱ级乘0.8的系数桥面宽度:净4.5+2×0.5m跨度:13孔×13m1、工程存在问题年河桥位于长江下游1000m处,建于1982年,为钢筋砼双排架式桥墩,预制拼装型板梁桥面,17孔,每跨8.85m。
总长150.45m,宽5.3m。
该桥运行20多年,根据***省水利建设工程质量监测站检验测试报告检测结果如下:(1)桥墩A.桥墩基础桥墩基础为抛石砼,设计强度等级为150#,钻芯法检测砼现有强度代表值为16.4MPa。
B.排架立柱及联系梁立柱设计强度等级为200#,超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.0~18.3MPa。
联系梁设计强度等级为200#,超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.7MPa。
立柱外观质量总体较差,局部区域麻面较重。
立柱砼碳化深度最大值为31mm,最小值为5mm,平均值为14mm。
立柱钢筋保护层实测厚度为20mm,钢筋目前未锈,但碳化深度平均值已接近钢筋保护层厚度。
通过普查,全桥64根立柱中有12根35处箍筋锈胀外露,有6处联系梁主筋外露。
C.盖梁盖梁设计强度等级为200#,超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为17.4~21.5MPa。
盖梁外观质量一般,梁体砼总体感觉较疏松。
盖梁砼碳化深度最大值为24mm,最小值为9mm,平均值为18mm。
,盖梁主筋侧保护层实测厚度为9~13mm,底保护层实测厚度29~42mm,砼碳化深度已超过钢筋侧保护层厚度,盖梁主筋已开始锈蚀。
通过普查,全桥32根盖梁中共有14根15处主筋锈蚀膨胀,表层砼脱落,主筋外露,长度15~70cm;有28处箍筋锈胀外露。
(2)T型梁T型梁设计强度等级为200#,每跨中间两根T型外观较好,两边T型梁外观较差。
T型梁砼碳化深度最大值为20mm,最小值为7mm,平均值为14mm。
桥梁工程课程设计计算书一.行车道板计算1.计算如图1所示的T 梁翼板,荷载为公路Ⅰ级,桥面铺装为5cm 的沥青混凝土和10cm 的C40水泥混凝土垫层图12.恒载弯矩计算桥面铺装m kN 55.324110.023105.0g 1=⨯⨯+⨯⨯= 板厚平均值m216.072.16.02.0)2.025.0(56.0t =⨯++⨯=翼板自重m KN 40.5250.1216.0g 3=⨯⨯=m /kN 95.840.555.3g g g 21=+=+=m90.1b l m 936.1216.072.1t l l 00=+>=+=+=所以取m 90.1l = 恒载弯矩 m/kN 039.490.195.881gl81M 22g =⨯⨯==3.活载弯矩计算对于车辆荷载,设计荷载为公路Ⅰ级,所以车轮的着地长度为m 20.0a 2=,宽度m 60.0b 2=,则有m 50.015.0220.0H 2a a 21=⨯+=+= m 90.015.0260.0H 2b b 21=⨯+=+=车轮在板的跨中m267.190.132l 32m 133.1390.150.0l 31a a 1=⨯=<=+=+=所以取m 4.1d m 267.1a =<=车轮在板的支撑处m633.090.131l 31m 716.0216.050.0t a a 1'=⨯=>=+=+=所以取m 716.0a '=m 276.02716.0267.12a a e '=-=-=m 10.0)290.13.1(290.0)2l 3.1(2b c 1=--=--=e c <所以m 916.010.02716.0c 2a a 'c =⨯+=+= 跨中位置车轮的荷载集度m/kN 387.6190.0267.12140ab 2P P 1=⨯⨯==支点处车轮的荷载集度m/kN 628.10890.0716.02140b a 2P P 1''=⨯⨯==c 处车轮的荷载集度m/kN 910.8490.0916.02140b a 2P P 1c ''=⨯⨯==如图2所示363.0475.095.0725.0y y 21=⨯==025.0475.095.005.0y 3=⨯= 017.0475.095.03/10.0y 4=⨯=故[]44332211y A y A y A y A 1M +++μ+=)(汽[025.010.0910.84363.045.0387.61363.045.0387.613.1⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=()]mkN 374.26017.010.0910.84-628.10821⋅=⨯⨯+图2对于人群荷载产生的弯矩,如图3mN 1.354k 1.90810.9532M ⋅=⨯⨯⨯⨯=人图3弯矩组合:人汽M 1.40.8M 4.1M 2.1Mg j⨯⨯++=m N 43.287k 1.3541.40.826.3741.44.0391.2⋅=⨯⨯+⨯+⨯ 4.翼板配筋及强度复核C40混凝土,pa M 18.4f cd =,pa M 1.65f td =HRB335级钢筋,pa M 280f sd =,0.56b =ξ, 1.00=γ (1)求混凝土相对受压区高度x 悬臂根部高度h =,净保护层厚度3cm ,取B12钢筋,则有效高度213mm13.5/2-30-250d/2-a -h h 0===由)2x-(h bx f M 0cd d 0≤γ得 )2x-(213x 10004.1810287.430.16⨯=⨯⨯解得 mm 11921356.0h mm 11x 0b =⨯=ξ<= (2)求钢筋面积s A2sdcd s mm 7232801110004.18f bx f A =⨯⨯==(3)配筋取B12钢筋,按间距14cm 配置,每米板宽配筋为2S mm 792A =,最小配筋率:()()27.0280/65.145f /f 45sd td ==,即配筋率不应小于0.27%,且不应小于0.2%,故取%27.0min =ρ 实际配筋率%)27.0(%37.02131000792bhA min 0S =ρ>=⨯==ρ分布筋按构造配置,取A8钢筋,间距为20cm (4)强度复核bxf A f cd s sd =, 得mm 1210004.18792280bf A f x cd s sd =⨯⨯==)212-(21312100018.4)2x -(h bx f M0cd u⨯⨯⨯==mkM 287.43M m kN 706.45⋅=>⋅=, 满足要求二.主梁计算(一)跨中截面荷载横向分布系数计算此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,且承重结构长宽比为:71.190.165.19B L =⨯=故可用偏心压力法来绘制荷载横向影响线并计算横向分布系数c m ,图4本桥各根主梁的横截面均相等,梁数6n =,梁间距为1.90m ,则26252423222161i 2i a a a a a a a +++++=∑= 2222222m175.63(-4.75)(-2.85)(-0.95)95.085.275.4=+++++=①号梁横向影响线的竖标值为:190.0175.6375.461a an 1524.0175.6375.461a a n 1261i 2i2116261i 2i2111-=-=∑-=η=+=∑+=η==由11η,16η绘制①号梁横向影响线,如图4(a )所示,进而由11η,16η计算横向影响线的零点位置。
盖梁抱箍受力计算书一、盖梁横断面图二、 力学模型:qqq q反力计算简图三、 力学检算盖梁的重力传递给工字钢,再由工字钢传递给抱箍钢板,靠抱箍钢板与立柱的摩擦力来维持力学平衡。
假设三根立柱从左至右产生的反力为Rb 、Ra 、Rc 。
Ra 为两个简支梁在中间立柱的合力。
1、 反力计算q=(砼+钢筋+模板、工字钢、方木及振动荷载等)÷15.7=(25.16m 3×2400kg/ m 3+3974kg+9056kg)×9.8N/kg ÷1000÷15.7=45.8KN/ m∑Mb=0Ra1×5.5+2.35×45.8×2.35÷2-5.5×45.8×5.5÷2=0计算得Ra1=103.0KNRa=2×103.0=206.0 KN∑Ma=0计算得Rb=256.5 KN由力学计算式Ra+Rb+ Rc=15.7×45.8计算得Rc=256.5 KN由此可得出在两个边立柱的结构压力最大。
取其中一个检算。
2、抱箍钢板与立柱砼的摩擦力计算盖梁的重力传递给抱箍的钢板,在压力小于摩擦力的的情况下,抱箍钢板才不会产生位移失稳。
确定摩擦力的大小关键取决于抱箍钢板之间连接螺栓的抗拉力大小。
一个抱箍钢板用10个φ20的高强螺栓连接。
每个高强螺栓紧箍轴力为:185.85KN。
N=10×185.85=1858.5KNf=uN=0.3×1858.5=557.55 KN(砼与橡胶摩擦系数为0.3)安全系数考虑为2.0那么:2.0×256.5KN=513.0KN< f=557.55 KN 从以上力学分析,该抱箍方法完全满足施工要求。
钢筋混凝土简支T形梁桥设计1.1基本设计资料1、跨度和桥面宽度(1)标准跨径:10m。
(2)计算跨径:9.6m。
(3)主梁全长:9.96m。
(4)桥面宽度:1.5m(人行道)+净-7m(行车道)+0.5m(防撞栏)。
2.技术标准设计荷载:公路—Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算,人群荷载为3kN/m2。
环境标准:Ⅰ类环境。
设计安全等级:二级。
3.主要资料(1)混凝土:混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土:桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土,下层为厚0.06~0.13m的C50混凝土,沥青混凝土重度按26kN/m3计。
(2)钢材:主筋采用HRB335钢筋,其它用R235钢筋。
4.构造截面及截面尺寸图1-1 桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm)如图1所示,全桥共由5片T形梁组成,单片T形梁高为0.9m,宽1.8m;桥上横坡为双向1.5%,坡度由C50混凝土桥面铺装控制;设有三根横梁。
1.2 主梁的计算1.2.1 主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载横向分布系数桥跨内设有三根横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为:B/l=9/9.6=0.9375>0.5。
故先按修正的刚性横隔梁法来绘制横向影响线和计算分布系数m c。
(1)计算主梁大的抗弯及抗扭惯性矩I和I T:1)求主梁截面的重心位置x(见图1-2):图1-2 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式翼缘板的厚按平均厚度计算,其平均厚度为h1=1/2×(10+16)cm=13cm则(18018)1313/2901890/223.24(18018)139018x cm cm -⨯⨯+⨯⨯==-⨯+⨯2)抗弯惯性矩I 为I=[1/12×(180-18)×133+(180-18)×13×(23.24-13/2)2+1/12×18×903 +18×90×(90/2-23.24)2] cm 4=2480384 cm 4对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可进似按下式计算: 31mT i i i i I c b t ==∑式中 b i 、t i──── 单个矩形截面的宽度和高度; c i ──── 矩形截面抗扭刚度系数;m ──── 梁截面分成单个矩形截面的个数。
桥梁计算书⽬录第⼀章装配式简⽀实⼼板桥计算 (1)⼀、⼯程概况 (1)⼆、桥⾯⼏何特性及作⽤效应计算 (1)三、截⾯设计 (10)第⼆章装配式简⽀空⼼板桥计算 (13)⼀、⼯程概况 (13)⼆、桥⾯⼏何特性及作⽤效应计算 (13)三、截⾯设计 (22)第三章装配式简⽀T型梁桥计算 (25)⼀、⼯程概况 (25)⼆、桥⾯⼏何特性及作⽤效应计算 (25)三、承载能⼒极限状态下截⾯设计、配筋与验算 (35)第⼀章装配式简⽀实⼼板桥计算⼀、⼯程概况桥梁横向设计总宽为4.7m ,设计全长为30m ,为五跨铰接板桥,跨径为5*6m ;上部结构为铰接预制板,下部结构为桩墩、台钢筋砼⽿墙布置。
⼆、桥⾯⼏何特性及作⽤效应计算 1、桥⾯总体布置预制板标准跨径:I k =6.00m ;计算跨径:I 0=5.62m ;板长:5.98m ;桥⾯净空:4+2*0.35=4.7m ;设计荷载:公路—Ⅱ级*0.8。
2、构造形式及尺⼨选定全桥采⽤20块C30预制钢筋砼实⼼板,每块实⼼板宽99cm (其中桥墩⾄⽀座中⼼线间距为18cm ,伸缩缝宽2cm )。
C30混凝⼟实⼼板:f ck =20.1MPa ,f cd =13.8MPa ,f tk =2.01MPa ,f td =1.39MPa 。
3、作⽤效应计算 3.1永久效应作⽤计算3.1.1实⼼板效应作⽤计算(第⼀阶段结构⾃重)g 1:m kN g /585.82562.5/93.11=?=3.1.2桥⾯系⾃重(第⼆阶段结构⾃重)g 2:全桥宽铺装每延⽶总重为:8.99/5/5.62×25=7.998m kN /; C25砼缘⽯重:6.43/5/5.62×25=5.721m kN /;栏杆重⼒:6.673m kN /上述⾃重效应是在各实⼼板形成整体后,再加上板桥上的,为了使计算⽅便近似按各板平均分担重⼒效应,则每块实⼼板分摊到的每延⽶桥⾯的重⼒为:mkN g /098.54721.5998.7673.62=++=3.1.3铰缝重⼒(第⼆阶段结构⾃重)g 3:m KN g /24.02562.5/4/216.03=?=3.1.4恒载内⼒计算m kN g g /585.81Ⅰ==m kN g g g /34.524.0098.532=+=+=∏ m kN g g g /92.1334.5585.8Ⅰ=+=+=∏由此计算出简⽀实⼼板永久作⽤(⾃重)效应,计算结果见表1-1。
30米桥梁荷载计算书背景本文档旨在对30米桥梁的荷载进行计算,并提供详细的计算过程和结果,以便于工程师进行设计和评估。
桥梁参数- 桥梁跨度:30米- 桥墩间距:10米- 桥面宽度:5米- 桥梁材料:钢筋混凝土结构荷载计算1. 桥面活荷载根据设计要求和标准规定,桥面活荷载应考虑以下因素:- 车辆类型:根据实际情况选择常用车辆类型,如小型轿车、中型货车等。
- 车辆分布:按照设计要求和实际交通情况进行车辆分布计算。
- 车辆荷载:根据车辆类型和分布情况,计算每个车轮的荷载,并考虑车辆重叠部分的重复荷载。
2. 桥墩荷载桥墩荷载是指桥梁结构传递到桥墩上的力,包括垂直和水平方向的力。
根据桥梁的跨度和布置情况,可以通过有限元分析或经验公式进行计算。
3. 风荷载风荷载是指桥梁在风力作用下所受到的应力和变形。
根据桥梁的形状和风区等级,可以采用风荷载设计规范中的计算方法进行计算。
4. 自重荷载自重荷载是指桥梁自身结构的重量,包括桥面、桥墩和梁体等部分。
根据桥梁的材料和尺寸,可以通过计算结构体积和密度来确定自重荷载。
5. 其他荷载根据具体情况,还需要考虑其他荷载,如温度荷载、地震荷载等。
结果根据以上荷载计算方法,我们得出了以下结果:- 桥面活荷载:XX kN/m^2- 桥墩荷载:XX kN- 风荷载:XX kN/m^2- 自重荷载:XX kN/m^2- 其他荷载:XX kN/m^2这些计算结果将作为设计和评估过程中的重要依据,以确保桥梁的安全和稳定性。
结论本文档提供了对30米桥梁荷载的计算和结果分析,为工程师进行设计和评估提供了参考。
希望此文档对您的工作有所帮助。
1设计原始资料1. 地形、地貌、气象、工程地质及水文地质、地震烈度等自然情况(1)气象:天津地区气候属于暖温带亚湿润大陆性季风气候区,部分地区受海洋气候影响。
四季分明,冬季寒冷干旱,春季大风频繁,夏季炎热多雨,雨量集中,秋季冷暖变化显著。
年平均气温12.20C,最冷月平均气温-40C,七月平均气温26.40C。
(2)工程地质:天津地铁一号线经过地区处于海河冲积平原上,地形平坦,地势低平,地下水位埋深较浅,沿线分布了较多的粉砂、细砂、粉土,均为地震可液化层,局部地段具有地震液化现象。
沿线地层简单,第四系地层广泛发育,地层分布从上到下依次为人工堆积层、新近沉积层、上部陆相层、第一海相层、中上部陆相层、上部及中上部地层广泛发育沉积有十几米厚的软土。
a. 人工填土层,厚度5m,.k=100KPa;b. 粉质黏土,中密,厚度15m,.k=150 KPa;c. 粉质黏土,密实,厚度15m,.k=180KPa;d. 粉质黏土,密实,厚度10m,.k=190KPa。
第一章方案比选一、桥型方案比选桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。
任选三种作比较,从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选,最终确定桥梁形式。
桥梁设计原则1.适用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通,并应满足将来交通量增长的需要。
桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。
建成的桥梁应保证使用年限,并便于检查和维修。
2.舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度,要控制桥梁的竖向与横向振幅,避免车辆在桥上振动与冲击。
整个桥跨结构及各部分构件,在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
3.经济性设计的经济性一般应占首位。
经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。
4.先进性桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。
应便于制造和架设,应尽量2采用先进工艺技术和施工机械、设备,以利于减少劳动强度,加快施工进度,保证工程质量和施工安全。
5.美观一座桥梁,尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形,应与周围的景致相协调。
合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素,决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。
应根据上述原则,对桥梁作出综合评估。
梁桥梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下,其支座仅产生垂直反力,而无水平推力的桥梁。
预应力混凝土梁式桥受力明确,理论计算较简单,设计和施工的方法日臻完善和成熟。
预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征:1)混凝土材料以砂、石为主,可就地取材,成本较低;2)结构造型灵活,可模型好,可根据使用要求浇铸成各种形状的结构;3)结构的耐久性和耐火性较好,建成后维修费用较少;4)结构的整体性好,刚度较大,变性较小;5)可采用预制方式建造,将桥梁的构件标准化,进而实现工业化生产;6)结构自重较大,自重耗掉大部分材料的强度,因而大大限制其跨越能力;7)预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料,并明显降低自重所占全部设计荷载的比重,既节省材料、增大其跨越能力,又提高其抗裂和抗疲劳的能力;8)预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段,通过施加纵向、横向预应力,使装配式结构集成整体,进一步扩大了装配式结构的应用范围。
拱桥拱桥的静力特点是,在竖直何在作用下,拱的两端不仅有竖直反力,而且还有水平反力。
由于水平反力的作用,拱的弯矩大大减少。
如在均布荷载q 的作用下,简直梁的跨中弯矩为qL2/8,全梁的弯矩图呈抛物线形,而拱轴为抛物线形的三铰拱的任何截面弯矩均为零,拱只受轴向压力。
设计得合理的拱轴,主要承受压力,弯矩、剪力均较小,故拱的跨越能力比梁大得多。
由于拱是主要承受压力的结构,因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料,混凝土等来建造。
石拱对石料的要求较高,石料加工、开采与砌筑费工,现在已很少采用。
由墩、台承受水平推力的推力拱桥,要求支撑拱的墩台和地基必须承受拱端的强大推力,因而修建推力拱桥要求有良好的地基。
对于多跨连续拱桥,为防止其中一跨破坏而影响全桥,还要采取特殊的措施,或设置单向推力墩以承受不平衡的推力。
由于天津地铁一号线所建位置地质情况是软土地基,故不考虑此桥型。
3梁拱组合桥软土地基上建造拱桥,存在桥台抵抗水平推力的薄弱环节。
为此采用大吨位预应力筋以承担拱的水平推力;预应力筋的寄体是系梁,即加劲纵梁,从而以梁式桥为基体,按各种梁桥的弯矩包络图用拱来加强。
这样可以使桥梁结构轻型化,同时能提高这类桥梁的跨越能力。
这类桥梁不仅技术经济指标先进、造价低廉,同时桥型美观,反映出力与美的统一、结构形式与环境的和谐,增加了城市的景观。
斜拉桥斜拉桥的特点是依靠固定与索塔的斜拉索支撑梁跨,梁是多跨弹性支撑梁,梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关,而与拉索的间距有关。
他们适用于大跨、特大跨度桥梁,现在还没有其他类型的桥梁的跨度能超过他们。
斜拉桥与悬索桥不同之处是,斜拉桥直接锚于主梁上,称自锚体系,拉索承受巨大的拉力,拉索的水平分力使主梁受压,因此塔、梁均为压弯构件。
由于斜拉桥的主梁通过拉紧的斜索与塔直接相连,增加了主梁抗弯、抗扭刚度,在动力特性上一般远胜于悬索桥。
悬索桥的主缆为承重索,它通过吊索吊住加劲梁,索两端锚于地面,称地锚体系。
斜拉桥具有施工方便、桥型美观、用料省、主梁高度小、梁底直线容易满足通航和排洪要求、动力性能好的优点,发展非常迅速,跨径不断增大。
但实际跨度不大,此桥型不予考虑。
目前我国城市轨道交通高架桥结构一般考虑简支梁和连续梁结构形式。
简支梁受力明确,受无缝钢轨因温度变化产生的附加力、特殊力的影响小,设计施工易标准化、简单化;但其梁高较大,景观稍差,行车条件也不如连续梁。
连续梁结构与同等跨度的简支梁相比,可以降低梁高,节省工程数量,有利于争取桥下净空,并改善景观;其结构刚度大,具有良好的动力特性以及减震降噪作用,使行车平稳舒适,后期的维修养护工作也较少。
从城市美学效果来看,连续梁造型轻巧、平整、线路流畅,将给城市争色不少。
但连续梁对基础沉降要求严格,特别是由于联长较大,桥上无缝钢轨因温度变化而产生的水平力很大,使得梁体与墩台之间的受力十分复杂,加大了设计难度。
考虑到天津地铁工程地质条件,综合考虑,采用连续梁结构作为高架区间的标准型式。
梁拱组合桥钢筋混凝土简直梁桥连续梁桥4比较项目第一方案第二方案第三方案主桥跨桥型预应力混凝土连续梁预应力混凝土简直梁梁拱组合桥主桥跨结构特点预应力混凝土连续梁桥在垂直荷载的作用下,其支座仅产生垂直反力,而无水平推力。
结构造型灵活,可模型好,可根据使用要求浇铸成各种形状的结构,整体性好,刚度较大,变性较小。
受力明确,理论计算较简单,设计和施工的方法日臻完善和成熟在垂直荷载的作用下,其支座仅产生垂直反力,而无水平推力。
结构造型灵活,整体性好,刚度较大,其跨径较小;且简直梁梁高较大,与城市的景观不协调软土地基上建造拱桥,存在桥台抵抗水平推力的薄弱环节。
为此采用大吨位预应力筋以承担拱的水平推力;预应力筋的寄体是系梁,即加劲纵梁,从而以梁式桥为基体,按各种梁桥的弯矩包络图用拱来加强。
这样可以使桥梁结构轻型化,同时能提高这类桥梁的跨越能力建筑造型侧面上看线条明晰,与当地的地形配合,显得美观大方跨径一般,线条明晰,但比较单调,与景观配合很不协调。
跨径较大,线条非常美,与环境和谐,增加了城市的景观养护维修量小小较大设计技术水平经验较丰富,国内先进水平经验丰富,国内先进水平经验一般,国内一般水平施工技术满堂支架法:结构不发生体系转换,不引起恒载徐变二次矩,预应力筋可以一次布置,集中张拉等优点。
施工难度一般预制T 型构件,运至施工地点,采用混凝土现浇,将T型梁连接,其特点外型简单、制造方便,整体性好转体施工法:对周围的影响较小,将结构分开建造,再最后合拢,可加快工期,是近十年来新兴的施工方法,施工难度较大工期较短较短较长方案比选5由上表可知,根据天津地铁一号线的情况,结合桥梁设计原则,选择第一方案经济上比第三方案好;跨径上满足要求,景观与环境协调,比第二方案好;工期上较短,对整个工程进度来说不会受其影响;施工难度较小,针对当地地质情况,采用桩基,加强基础强度。
所以选择第一方案作为首选。
二、梁部截面形式梁部截面形式考虑了箱形梁、组合箱梁、槽型梁、T 型梁等可采用的梁型。
连续单箱梁方案该方案结构整体性强,抗扭刚度大,适应性强。
景观效果好。
该方案需采用就地浇筑,现场浇筑砼及张拉预应力工作量大,但可全线同步施工,施工期间工期不受控制,对桥下道路交通影响较其他方案稍大。
简直组合箱梁结构整体性强,抗扭刚度大,适应性强。
双箱梁预制吊装,铺预制板,重量轻。
但从桥下看,景观效果稍差。
从预制厂到工地的运输要求相对较低,运输费用较低。
但桥面板需现浇施工,增加现场作业量,工期也相应延长。
但美观较差,并且徐变变形大,对于无缝线路整体道床轨道结构形式来说,存在着后期维修养护工作量大的缺点。
槽型梁为下承式结构,其主要优点是造型轻巧美观,线路建筑高度最低,且两侧的主梁可起到部分隔声屏障的作用,但下承式混凝土结构受力不很合理,受拉区混凝土即车道板圬工量大,受压区混凝土圬工量小,梁体多以受压区(上翼缘)压溃为主要特征,不能充分发挥钢及混凝土材料的性能。
同时,由于结构为开口截面,结构刚度及抗扭性较差,而且需要较大的技术储备才能实现。
T 型梁结构受力明确,设计及施工经验成熟,跨越能力大,施工可采用预制吊装的方法,施工进度较快。
该方案建筑结构高度最高,由于梁底部呈网状,景观效果差。
同时,其帽梁虽较槽型梁方案短些,但较其他梁型长,设计时其帽梁也须设计成预应力钢筋混凝土帽梁,另外预制和吊装的实施过程也存在着与其他预制梁同样的问题。
相比之下,箱型梁抗扭刚度大,整体受力和动力稳定性能好,外观简洁,适应性强,在直线、曲线、折返线及过渡线等区间段均可采用,且施工技术成熟,造价适中。
因此,结合工程特点和施工条件,选择连续箱型梁。
箱型梁截面图如下:6三、桥墩方案比选桥墩类型有重力式实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩、轻型桥墩和拼装式桥墩。
重力式实体桥墩主要依靠自身重力来平衡外力保证桥墩的稳定,适用于地基良好的桥梁。
重力式桥墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑,街面尺寸及体积较大,外形粗壮,很少应用于城市桥梁。
空心桥墩适用于桥长而谷深的桥梁,这样可减少很大的圬工。
柱式桥墩是目前公路桥梁、桥宽较大的城市桥梁和立交桥及中小跨度铁路旱桥中广泛采用的桥墩形式。
这种桥墩既可以减轻墩身重量、节省圬工材料,又比较美观、结构轻巧,桥下通视情况良好。
轻型桥墩适用于小跨度、低墩以及三孔以下(全桥长不大于20m)的公路桥梁。
轻型桥墩可减少圬工材料,获得较好的经济效益。
在地质不良地段、路基稳定不能保证时,不宜采用轻型桥墩。
拼装式桥墩可提高施工质量、缩短施工周期、减轻劳动强度,使桥梁建设向结构轻型化、制造工厂化及施工机械化发展。