拱桥计算书
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满堂支架计算书一、工程概况1、主拱肋截面采用宽9.6m,高1.3m的单箱三室普通钢筋混凝土箱型断面,顶、底板厚度均为22cm,腹板厚度均为35cm,拱脚根部段为2m长的实体段。
拱肋混凝土标号为C40,混凝土数量共计426.7m³,钢筋数量共计182994.5kg。
2、支架采用满堂式碗扣脚手架,平面尺寸为58m*9.6m。
其立杆在桥墩处横距为60cm、纵距60cm;其余横距为60cm、纵距为90cm、横杆步距为120cm组合形式布置纵横向均设置斜向剪力撑,以增加整个支架的稳定性。
3、拱盔采用φ48(d=3.5mm)钢管,钢管壁厚不得小于3.5 mm(+0.025mm)弯制。
4、底模采用15mm竹胶板,竹胶板后背10*8木方,木方横桥向布置,布置间距30cm控制。
二、满堂支架计算书1、支架荷载分析计算依据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/F50-2011)《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)《路桥施工计算手册》其他现行规范。
2、荷载技术参数a.新浇钢筋混凝土自重荷载25KN/㎡b.振捣混凝土产生的荷载2.0KN/㎡(JTG_TF50-2011 公路桥涵施工技术规范P182)c.施工人员、材料、机具荷载2.5KN/㎡(JTG_TF50-2011 公路桥涵施工技术规范P182)d.模板、支架自重荷载2.5KN/㎡e.风荷载标准值采用0.6KN/㎡f.验算倾覆稳定系数2(JTG_TF50-2011 公路桥涵施工技术规范P182)3、荷载值的确定进行支架设计时,所采用的荷载设计值,取荷载标准值分别乘以下述相应的荷载分项系数,然后组合而得;本工程满堂支架采用碗扣式脚手架搭设,其立杆在桥墩处横距为60cm、纵距60cm;其余横距为60cm、纵距为90cm、横杆步距为120cm组合形式布置,其上设可调顶托,上铺钢管和方木形成模板平台,支架承载最不利情况为拱板混凝土浇注完毕尚未初凝前底板范围内的杆件承载。
潜江河大桥计算书1.基本信息1.1.工程概况祥和路位于安庆市新城中心区,是安庆市城市规划中一条重要的东西走等主要城市道路交叉。
顺安路至潜江路之间路基按38米设计,本桥——潜江河大桥位于顺安路和潜江路之间。
本桥位于规划河流潜江沟上,潜江沟规划河底宽度45m,上口宽度80~100m,设计采用1×60m下承式钢管混凝土系杆拱跨越。
1.2.技术标准(1)设计荷载:公路-Ⅰ级,人群荷载集度3.5kN/m2。
(2)桥面横坡:双向1.5%。
(3)桥梁横断面:2×[4.5m(人行道)+4.5 m(非)+2.5m(隔离带)]+15m(车)=38m(全宽)。
(4)地震动峰值加速度0.1 g(基本烈度7度),按8度抗震设防。
(5)环境类别:I(6)年平均相对湿度:70%(7)竖向梯度温度效应:按现行规范规定取值。
(8)年均温差:按升温20℃。
(9)结构重要性系数:11.3.主要规范《城市桥梁设计准则》(CJJ 11-93)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT GD62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JT GD63-2007)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28:90)《钢管混凝土结构技术规范》(DBJ 13-51-2003)福建省地方标准《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)其他相关的国家标准、规范1.4.结构概述桥梁横向布置:4.5m(人行道)+4.5m(非机动车道)+2.5m(隔离带)+15m(机动车道)+2.5m(隔离带)+4.5m(非机动车道)+4.5m(人行道),桥梁总宽38m。
140m下承式系杆拱桥设计计算书-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN前言大学四年的学习生活转瞬即逝,在毕业前的毕业设计对我们而言尤为重要。
它不仅仅是学校教学要求的一个重要环节,更是培养我们独立工作能力、理论联系实际的能力、严谨设计能力等能力的一个重要的手段。
通过认真的完成毕业设计,可以系统的运用所学的知识,也可以通过毕业设计来查找理论知识存在的不足。
本设计是在指导老师的悉心指导下完成的,横店大桥的设计主要从桥梁方案的设计与比较,桥梁的结构内力计算,预应力筋的配置设计,预应力损失的计算,截面强度、应力验算等几个方面进行。
在桥梁方案比选时,首先根据地形地质条件,桥梁的总长,大体确定要选用的六个基本方案,通过初步的比较分析,再从六个基本方案中初选三个方案,按照安全、实用、经济、美观、有利于环保的原则,确定最终的方案。
本设计考虑到水位情况、基础埋深、桥面宽度、施工方法等等因素,最终选用跨径为120米的双幅上承式钢筋混凝土箱肋拱桥。
箱型肋拱相当于在箱型板拱基础上去掉部分箱肋构成的,除具有箱型板拱的优点之外,比箱型板拱更加节省混凝土数量,减小恒载重力,减少墩台圬工数量,降低造价。
如将1989年建成的四川省第一座跨径为100米的钢筋混凝土箱型拱肋与箱型板拱定型设计相比,重力与水平推力分别减少小了48%和40%,相当于减小了下部结构圬工数量,从而降低了总造价。
另外,在外观上,箱型拱肋拱桥线形清晰明快,轻盈美观,施工也比较方便,本设计采用缆索吊装施工。
由于,箱型拱肋桥的这些优点,目前在混凝土拱桥中已被普遍采用。
其它结构的设计以及细部的处理都参照了相应的规范和手册进行。
在计算时,通过手算和桥梁博士软件计算相结合,进行了截面配筋、应力计算等工作。
在模型的建立过程中,对于细部的处理,如怎何施加刚臂、如何添加主从约束等问题有了更清晰的认识,在整个设计的过程中,手工制图、CAD制图、桥梁电算、手算等能力有了明显的提高,独立分析计算的能力得到了长足的发展。
拱桥现浇拱圈满堂脚手架计算书一、荷载分析本工程现浇拱圈满堂支架的设计与验算参考公路施工手册《桥涵》及《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2016)》等规范选取以下参数:1.模板支架参数横向间距或排距(m):0.60;纵距(m):0.90;步距(m):1.20;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.65;模板支架搭设高度(m):8.50;采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;板底支撑连接方式:方木支撑;立杆承重连接方式:可调托座;2.荷载参数模板自重(kN/m2):0.5;混凝土与钢筋自重(kN/m3):26;施工人员和施工材料、机具走运或堆放等施工均布荷载标准值(kN/m2):4;武穴地区10年一遇最大风压0.25kN/m2,小于0.35kN/m2,可不予考虑。
3.材料参数面板采用胶合面板,厚度为12mm;板底支撑采用方木;面板弹性模量E(N/mm2):6500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):300.000;木方弹性模量E(N/mm2):9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;木方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):100.00;托梁材料为:钢管(单钢管) :Ф48×3.5;4.拱圈参数拱圈的计算厚度(mm):500.00;二、模板面板计算模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 90×1.22/6 = 21600 mm3;I = 90×1.23/12 = 129600mm4;模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):q1 = 26×0.5×0.9+0.5×0.9 = 12.15 kN/m;(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):q2 = 4×0.9= 3.6 kN/m;2、强度计算计算公式如下:M=0.1ql2其中:q1=1.2×12.15+1.4×3.6=19.62kN/m;q2=1.35×12.15+1.4×0.7×3.6=19.931kN/m按q2取值。
本设计的步骤为:根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件,经初选后提出了三跨连续梁桥、下乘式钢管混凝土拱桥、独塔双跨式混凝土斜拉桥三个比选桥型。
按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,比较三个方案的优缺点。
比选后把下承式钢管混凝土拱桥作为主要推荐设计方案,并进行了结构细部尺寸拟定、主梁内力计算、主梁和桥墩配筋设计及控制截面强度、应力验算,活载变形验算等。
经分析比较及验算表明该设计计算方法正确,内力分布合理,符合设计任务的要求。
关键词:比选方案;三跨连续梁桥;下承式钢管混凝土拱桥;独塔双跨式混凝土斜拉桥;主要推荐设计方案;结构分析;验算Abstract: the process of designment:According to the design assignment and the present Highway Bridge Specifications, Take the geological and the landform of the bridge site for further analysis, after preliminary selection, three bridge type schemas are presented, they are Three-span continuous beam bridge, Xia Sheng-type steel arch bridge and Single tower cable-stayed double-span paring their characters comprehensively, the Xia Sheng-type steel arch bridge i s selected as the main design scheme by the philosophy of bridge design as “Practicability, Economy, Security, Beauty”. Through drawing up of structure’s dimension, internal force calculation of dead and living load, prestressed steel design, hypoforce calculation, assessment of prestressing loss, checking computation and pier of key section intension, stress, living load distortion, The conclusion can be drawn that the design is up to the assignment.Key word: Program Comparison ; Three-span continuous beam bridge;Xia Sheng-type steel arch bridge ;Single tower cable-stayed double-span concrete ; the main design scheme for further analysis ; Structure analysis and checking computation目录目录 (1)第一章前言 (1)第二章基本设计资料及技术指标 (2)2.1设计依据 (2)2.2工程地质条件与评价 (2)2.2.1 地形地貌 (2)2.2.2 地基土的构成及工程特性 (2)2.2.3水文地质条件 (2)2.2.4不良地质现象及地质灾害 (2)2.3主要技术标准 (3)第三章桥梁结构设计方案比选 (4)3.1设计要求 (4)3.1.1设计标准及要求 (4)3.1.2主要技术规范 (4)3.2.桥型的方案比选 (4)3.2.1桥型选取的原则 (4)3.2.2入选方案 (4)3.3.3 推荐方案说明 (10)第四章模型设计及计算 (12)4.1 桥型与孔跨布置 (12)4.2主要技术标准及设计采用规范 (12)4.2.1主要技术标准 (12)4.2.2设计采用规范 (12)4.3桥梁结构设计说明 (13)4.3.1上部结构设计说明 (13)4.3.2下部结构设计说明 (13)4.4桥面工程及其它 (13)4.5桥梁结构分析方法 (14)4.5.2荷载内力组合 (14)4.6主要建筑材料 (14)第五章上部结构计算 (16)5.1 桥梁的总体布置 (16)5.2 桥底标高 (16)5.3 拱肋刚度的取值: (16)5.4 毛截面几何特征计算 (17)5.5 拱肋承载力计算: (18)5.6 拱肋稳定系数计算 (19)5.7 作用组合 (19)5.8 横梁的计算 (20)5.8.1按平面静力计算 (20)5.9 建立全桥模型 (21)5.9.1 建立主拱圈模型 (22)5.9.2 矢跨比 (23)5.9.3 拱顶和拱脚高度 (23)5.10 全桥模型的建立 (24)5.11 辽河大桥静力特性分析 (27)5.11.1活载作用下主拱内力及应力 (27)5.12 辽河大桥动力特性分析 (33)5.12.1动力特性的分析方法 (33)5.13 全桥验算 (34)5.13.1 稳定性验算 (34)第六章施工阶段分析 (37)6.1 加工阶段介绍 (37)6.2 施工计算中的钢材应力标准: (37)6.3 施工中关键问题在施工计算中的考虑 (37)第七章下部结构计算 (39)7.1 埋置式桥台设计 (39)7.1.2 基底偏心距演算 (44)7.1.3基础稳定性演算 (44)7.1.4 沉降计算 (45)7.2 桥墩墩柱设计计算 (46)第八章施工组织设计 (55)8.1 编制依据 (55)8.2 编制范围 (55)8.3 编制原则 (55)8.4 工程范围 (55)8.5 进度计划安排 (56)8.6 劳动力安排 (56)8.7 确保工期的措施 (59)8.7.1 工期保证措施 (59)8.8 施工准备 (61)8.8.1项目部组建 (61)8.9 施工方案 (61)8.9.1 钢管拱桥的施工方法 (61)8.9.2 辽河大桥的施工过程 (63)8.9.3 辽河大桥施工要点 (69)8.9.4 雨季施工其它注意事项 (69)8.9.5 安全保证体系 (70)8.10 他应说明的事项 (73)8.10.1 现场文明施工 (73)8.10.2 环境保护 (73)第九章报价计算 (75)总结与展望 (76)总结 (76)结论 (76)展望 (76)谢辞 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
【施工技术】公路桥梁主跨100米柔性系杆钢管砼拱桥计算书(原版)设计计算书(主跨100米柔性系杆钢管砼拱桥)二〇一五年三月十二日目录一、设计说明 (3)二、拱轴系数的确定 (4)2.1悬链线拱轴线: (5)2.2抛物线拱轴线: (6)2.3结论: (6)三、施工计算 (6)3.1、结构整体模型 (6)3.2、系杆、不同加载过程中桥墩计算 (8)3.3:成拱阶段主拱计算 (9)四、全桥稳定性验算 (15)4.1未设横撑模态 (15)4.2设三道横撑模态 (17)五、附计算过程应力、内力、位移图: (18)5.1 空钢管成拱 (18)5.2 浇筑下管砼 (20)5.3 张拉系杆1和2 (22)5.4 浇筑上管及缀板内砼 (25)5.5 成桥后变形情况 (28)5.5 成桥后墩身应力 (28)5.6 温度降低35度 (29)六、整体计算(按梁单元布置了三个车道荷载) (32)6.1:反力 (32)6.2:吊杆拉力(自重+汽车+温升未加组合系数) (35)6.3:验算系杆截面(自重+汽车+温升未加组合系数) (36)一、设计说明计算理论:弹性阶段未考虑非线性影响;采用应力叠加与内力叠加原理计算;计算模型:按实际材料类型采用空间实体单元模型模拟钢与砼的材料性质;运用砼弹性模量的变化模拟钢管砼的加载过程以及组合截面形成过程;计算按不同工况分别进行内力、应力组合;横向采用杠杆法分配活载;恒载平均分配给双肋;计算软件:Midas/Civil6.7.1,计算单位:t.m结构形式:钢管混凝土哑铃形断面,截面总高度2.5米,钢管1100*14Q345钢板卷制形成;内充C40号混凝土;横向双肋,以1100*14空钢管形成五道横撑;桥面总宽度15.75米,拱肋双肋布置在桥面外,单片拱肋水平对称布置,桥面范围竖曲线线由吊杆调节形成;结构跨径:计算跨径100米,采用拱轴系数为m=1.12的悬链线拱轴线;设计荷载:公路-I级;地震动峰值加速度:0.5g/m2,按0.1g/m2设防;本主桥拱肋采用吊装,扣挂施工。
等截面悬连线实腹式石砌拱桥等截面实腹式拱桥计算书1 设计资料设计荷载 公路——Ⅰ级汽车荷载,人群荷载2/3m kN 桥面净宽 净m 7附m 75.02⨯人行道 净跨径 m l n 25= 净矢高 m f n 56.4= 净矢跨比 1824.0/=n n l f 拱圈厚度 m d 8.0= 拱圈宽度 m b 5.8= 主拱顶填土高度 m h c 5.0= 拱圈材料重力密度 31/24m kN =γ 拱上建筑材料重力密度 32/24m kN =γ路面及填料重力密度 33/20m kN =γ拱圈材料抗压强度设计值 M P a f cd 22.4= 拱圈材料抗剪强度设计值 M P a f vd 073.0=拱圈材料弹性模量 M P a E m 7300=1 确定拱轴系数暂时假定893.3=m ,据此可求得ϕγϕϕγcos 2)2cos cos 2(13dd d h d f g c n j +--++= (ϕcos 由表查出)895.32.2974.113===dj g g m ,和假设的m 值相符。
根据拱脚截面ϕcos 值确定拱轴线:m L 561.250=,m f 675.40=,183.00=L f拱圈几何性质表 表格 1.1-12 不及弹性压缩的自重水平推力半拱的形心位置如图所示,填料和拱圈的面积分别为224910489mm 和211170347mm 3 弹性中心位置和弹性压缩系数弹性中心离拱顶距离m y s 499.1=(根据《拱桥手册》附表3-3求得) 根据《拱桥手册》公式4-18,由于弹性压缩引起的弹性中心赘余力为'11g H H μμ+-=∆。
系数1μ、μ可以由手册附表3-9和附表3-11求得。
则由于弹性压缩引起的弹性中心赘余力为kN H 053.2015.74102339.0102769.0-=⨯+-=∆4 自重效应1)拱顶截面(24号截面) 计入弹性压缩的水平推力轴向力kN H N g g 097.721cos /==ϕ弹性压缩弯矩 kN H y y M s g 059.30)053.20(499.1)(1=-⨯-=∆⨯-= 2)拱脚截面(0号截面)计入弹性压缩的水平推力kN H g 097.721=,轴向力弹性压缩弯矩kN H y y M s g 688.63)053.20(176.3)(1-=-⨯=∆-= 5 《规范》第5.1.4条拱的强度验算用的公路一级汽车荷载效应 每车道均布荷载为m kN q /5.10=,集中荷载用直线内插法求得: 拱圈宽度为8.5m ,承担双车道一级车道荷载,每米拱宽承担均布荷载m kN q /471.25.8/5.102=⨯=,承担集中荷载kN P k 7.615.8/24.2622=⨯=1) 拱顶截面拱顶截面弯矩及其相应的轴向力影响线面积和坐标通过查表《拱桥手册》附表3-14和计算得到,具体情况列于下表:拱顶截面弯矩及其相应的轴向力影响线面积和坐标 表格 1.1-3均布荷载作用下考虑弹性压缩的弯矩相应的考虑弹性压缩的轴向力kN N 338.25254.10471.2=⨯= 集中荷载作用下不考虑弹性压缩的弯矩相应的不考虑弹性压缩的水平推力kN H 038.79281.17.611=⨯= 弹性压缩附加水平推力kN H H 139.2038.7902706.0111-=⨯-=+-=∆μμ 弹性压缩附加弯矩m kN H y y M s ⋅=-⨯-=∆-=∆206.3)139.2()499.1()(1考虑弹性压缩后水平推力kN H H H 899.76139.2038.791=-=∆+=考虑弹性压缩后得弯矩m kN M M M ⋅=+=∆+=869.91206.3663.88'max maxb) 拱顶截面负弯矩均布荷载作用下考虑弹性压缩负弯矩m kN M ⋅-=⨯-=716.6718.2471.2min 相应的考虑弹性压缩的轴向力kN N 706.19975.7471.2=⨯=集中荷载下不考虑弹性压缩的负弯矩m kN M ⋅-=⨯-=856.162732.07.61'min 相应的不考虑弹性压缩的水平推力kN H 294.3760444.07.611=⨯= 弹性压缩附加水平推力kN H H 009.1294.3702706.0111-=⨯-=+-=∆μμ 弹性压缩附加弯矩m kN H y y M s ⋅=-⨯-=∆-=∆512.1)009.1()499.1()(1 考虑弹性压缩水平推力kN H H H 185.36009.1194.371=-=∆+= 考虑弹性压缩弯矩m kN M M M ⋅-=+-=∆+=344.15512.1856.16'min min 2)拱脚截面拱脚截面弯矩及其相应的水平推力和左拱脚反力影响线面积和坐标 表格 1.1-4A ) 拱脚截面正弯矩均布荷载作用下,考虑弹性压缩弯矩m kN M ⋅=⨯=703.34044.14471.2max 相应的考虑弹性压缩的轴向力kN N 646.31807.12471.2=⨯= 集中荷载作用下不考虑弹性压缩的弯矩相应的不考虑弹性压缩的水平推力kN H 438.67093.17.611=⨯=弹性压缩附加水平推力kN H H 825.1438.6702706.0111-=⨯-=+-=∆μμ 弹性压缩附加弯矩考虑弹性压缩后水平推力kN H H H 613.65825.1438.671=-=∆+=考虑弹性压缩后得弯矩mkN M M M ⋅=-=∆+=471.84796.5267.90'max max与m ax M 相应的左拱脚反力kN V 721.2129337.07.612.11=⨯⨯=(集中荷载计算剪力乘以1.2)轴向力kN V H N s s 026.627009.0721.217133.0613.65sin cos 1=⨯+⨯=+=ϕϕ B ) 拱脚截面负弯矩均布荷载作用下考虑弹性压缩负弯矩m kN M ⋅-=⨯-=63.21754.8471.2min 相应的考虑弹性压缩的轴向力kN N 773.22216.9471.2=⨯=集中荷载下不考虑弹性压缩的负弯矩m kN M ⋅-=⨯-=069.91476.17.61'min 相应的不考虑弹性压缩的水平推力kN H 193.223597.07.611=⨯= 弹性压缩附加水平推力kN H H 601.0193.2202706.0111-=⨯-=+-=∆μμ 弹性压缩附加弯矩考虑弹性压缩水平推力kN H H H 592.21601.0193.221=-=∆+= 考虑弹性压缩弯矩m kN M M M ⋅-=--=∆+=977.92908.1069.91'min min 与min M 相应的左拱脚反力kN V 413.699375.07.612.11=⨯⨯=(集中荷载计算剪力乘以1.2) 轴向力C ) 拱顶、拱脚截面汽车荷载效应汇总表汽车荷载效应汇总表 表格 1.1-5人群荷载加载于影响线上,全桥m 75.02⨯人行道宽的人群荷载为2/0.3m kN , m kN /5.4375.02=⨯⨯,每米桥宽为m kN /5294.05.8/5.4=。
42m拱桥计算书二零一三年十月三十一日1工程概况本桥位于莲花湖湿地公园三期范围内。
拱桥净跨径为42m。
桥面布置为:(人行道)+7m(车行道)+(人行道)=11m。
采用钢筋混凝土箱梁截面。
荷载等级采用公路-Ⅱ级。
1.1主要设计规范1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)1.2采用材料标准1、普通钢筋:采用HRB400(Ⅲ级)热轧螺纹钢和HPB300(Ⅰ级)钢筋,其技术标准应符合国家标准 GB13013-91和GB1499-98的规定。
2、混凝土:主梁采用C40混凝土。
下部结构待添加。
1.3设计计算主要内容连续梁拟定施工方案为满堂支架现场浇筑,对施工过程及成桥运营阶段正常使用及极限承载能力验算。
本桥按照普通钢筋混凝土构件设计,结构重要性系数取。
2纵向计算纵向计算模型计算程序采用桥梁博士进行计算,版本号为V3.1.0。
计算模式为平面杆系:平面杆系计算模型如下图所示:图纵向计算模型计算参数普通钢筋:采用HRB400,弹性模量为;混凝土:C40混凝土弹性模量取;外部环境:相对湿度取80%,成桥温度暂定为15摄氏度。
施工过程模拟该桥施工方案为满堂支架现浇,计算模拟为一次落架,施工荷载暂不考虑。
设计荷载车辆荷载,设计荷载为公路-Ⅱ级,计算中设计车道数按两车道取,车道横向折减系数为,纵向折减系数为,冲击系数为;偏载系数取(直接荷载)。
常年温差,拟定成桥温度为150C,参照《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)该桥位于严寒地区,故常年温差升温取250C,降温取250C。
(间接荷载)梯度温度:参照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.10条,T度温度荷载:升温:T1=14c o,T2=c o;降温T1=-7c o,T2=c o。
(间接荷载)收缩徐变:施工过程中按照时间轴计算,最终收缩徐变值轴取成桥后十年。
目录一、桥梁概况 (1)二、计算依据 (1)2.1 参考资料 (1)2.2 结构基本资料 (1)2.2.1 基本构造及相关尺寸 (1)2.2.2 构件材料特性 (2)2.2.3 荷载 (2)三、结构分析及计算原则 (3)四、加固前内力计算及承载力验算 (5)4.1 内力计算结果 (5)4.2 荷载组合及承载力验算 (5)4.3 验算结果及建议 (6)五、加固方案 (6)六、加固后内力计算及承载力验算 (6)6.1 内力计算结果 (6)6.2 荷载组合及承载力验算 (6)6.3 验算结果 (7)一、桥梁概况***大桥主桥上部结构形式为5孔钢筋混凝土连续肋拱桥形式,由上下游两幅对称结构桥并列组成,两岸边孔跨径为60m,3中孔跨径为120m,全长544.5m。
主桥桥面全宽26m,横向布置为0.25m(栏杆)+1.5m(人行道)+10.5m(车行道)+1.5m(中央分隔带)+10.5m(车行道)+1.5m(人行道)+0.25m(栏杆)。
主桥下部结构为重力式墩台,基础分别为桩基础、扩大基础及沉井基础。
桥梁设计荷载为汽-超20,挂-120。
二、计算依据2.1 参考资料(1) ***桥主桥相关设计资料(2) 《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60-2004)(3) 《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)(4) 《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)(5) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)2.2 结构基本资料2.2.1 基本构造及相关尺寸(1) 60m边孔拱圈:钢筋混凝土箱形双肋拱,拱轴线采用悬链线形式,净跨60m,净矢高10m,矢跨比1/6,拱轴系数m=1.543,拱肋高1.5m,宽2.84m,自拱脚至第2根立柱间拱肋顶面设有混凝土加强层,厚度由10cm渐变至0。
肋间系梁:采用桁式结构,上下弦杆尺寸为50cm×30cm,腹杆尺寸为30cm ×15cm。
推荐方案:钢混组合梁蝶形拱桥计算分析
1 主桥结构概况
主桥为双索面的下承式系杆拱桥,主桥跨径为156m;主拱肋为钢箱形拱结构,副拱肋、连杆和横联均为圆管结构,桥面系为钢混组合梁结构。
吊杆为平行钢丝吊索。
拱肋分为主拱和副拱,主拱外倾,副拱内倾。
两片副拱肋之间设置“一”字撑使其连成整体。
1.计算模型
成桥状态模拟计算分析图式
结构分析采用空间模型建立全桥计算图式,主梁、主拱、副拱、连杆、横撑、横梁等结构采用空间梁单元,吊杆采用空间桁架单元。
计算模型如图所示。
桥面系采用双梁计算模型,计算程序采用MIDAS CIVIL 2010软件。
2.计算荷载
计算主要考虑荷载:桥梁结构自重,二期铺装和管线等附属设施,车辆荷载、人群荷载、温度荷载以及风荷载。
1)恒载
2)温度荷载
体系整体按升温+30°C,降温-30°C计。
桥面板局部升降温按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)梯度温度效应计算。
3)活载
公路-Ⅰ级,根据桥宽,横向按双向四车道或六车道进行加载,横向偏载系数1.15。
3.施工过程模拟
1)支架施工主梁、横梁和拱肋;
2)安装吊杆,安装预制桥面板并现浇湿接缝,拆除支架,张拉第一轮拉力;
3)上桥面铺装,张拉成桥吊杆力,调整系杆力;
2 结构空间静力计算
单位及符号说明:轴力单位为kN,以拉为正,以压为负;弯矩单位为kN*m,下缘受拉为正;位移单位mm;应力单位MPa,以受拉为正,受压为负。
1. 成桥阶段计算结果
(1)成桥阶段主拱轴力图
(2)成桥阶段主拱弯矩图
(3)成桥阶段副拱轴力图
(4)成桥阶段副拱弯矩图
(5)成桥阶段主梁轴力图
(6)成桥阶段主梁弯矩图
(7)成桥阶段主拱应力图
(8)成桥阶段副拱应力图
(9)成桥阶段连杆应力图
(10)成桥阶段钢梁上缘应力图
(11)成桥阶段钢梁下缘应力图
(12)成桥阶段主梁混凝土板上缘应力图
(13)成桥阶段主梁混凝土桥面板下缘应力图
2. 正常使用阶段计算结果
经计算表明,本桥最不利荷载工况为恒载+车辆+人群+温度的组合。
(1)最不利荷载组合工况下主拱轴力包络图
(2)最不利荷载组合工况下主拱弯矩包络图
(3)最不利荷载组合工况下副拱轴力包络图
(4)最不利荷载组合工况下副拱弯矩包络图
(5)最不利荷载组合工况下主梁轴力包络图
(6)最不利荷载组合工况下主梁弯矩包络图
(7)最不利荷载组合工况下主拱应力包络图
(8)最不利荷载组合工况下副拱应力包络图
(9)最不利荷载组合工况下连杆应力包络图(10)最不利荷载组合工况下钢梁上缘应力包络图
(11)最不利荷载组合工况下钢梁下缘应力包络图(12)最不利荷载组合工况下主梁桥面板上缘应力包络图(13)最不利荷载组合工况下主梁桥面板下缘应力包络图。