桥梁工程拱桥设计与构造
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1 方案拟定与比选1.1 工程背景介绍及使用要求1.1.1 工程背景介绍魏家寨至竹子公路工程(以下简称魏竹公路)是提高国道209线在保靖县迁陵镇地段通行能力、满足保靖县迁陵镇发展规划、解决保靖县酉水桥危桥问题、实现国家西部大开发战略所需要的重要工程。
酉水二桥是魏竹公路的关键工程。
1.1.2 工程使用要求保靖县魏竹公路酉水二桥,必须遵照“安全、使用、经济、美观”的基本原则进行设计,同时应充分考虑建造条件的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。
(1)公路等级:山岭重丘区二级公路。
计算行车速度:40Km/h;(2)桥梁全长:305m;(3)桥面宽的布置:净9m+2×(2.25人行道+0.25人性栏杆);(4)桥下通航等级:6级;(5)地震:不设防。
1.2设计依据及参考书:《公路工程技术标准》JTG B01-2003《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005《桥梁计算示例集》易建国,顾安邦编著. 人民交通出版社。
1.3施工方案的确定。
1.3.1方案拟定:设计方案一:钢筋混凝土拱桥设计方案二:单塔斜拉桥设计方案三:连续梁桥1.3.2方案比选表1-1方案比选表梁结构的经济性、实用性、安全性、美观性和施工的难易程度为考虑因素,综合个设计方案的优缺点,最终选定一个最优方案:钢筋混凝土拱桥。
2 毛截面几何特性计算2.1 基本资料2.1.1 主要技术指标桥型布置:37m+2×126m+16m悬链线箱形拱桥桥面净宽:0.25m(人行栏杆)+2.25m(人行道)+2×4.5m(双车道)+2.25m(人行道)+0.25m(人行栏杆)设计荷载:公路—Ⅱ级桥面纵坡:双向2 %图2.1 拱脚横截面(单位:cm)图2.2 拱顶截面(单位:cm)2.1.2 材料规格主拱圈、立柱:采用50号混凝土,容重为25kN/m 3,弹性模量取3.0×107 kPa ; 桥面铺装:采用防水混凝土,厚度为10cm ,容重为25kN/m 3; 人行道、栏杆:采用20号混凝土,容重为25kN/m 3;横隔板:采用30号混凝土,容重为25kN/m 3,弹性模量取3.0×107 kPa 。
拱形桥结构原理范文拱形桥是一种特殊的桥梁结构,由于其独特的构造方式,使其在桥梁工程中被广泛应用。
拱形桥的原理主要基于力学和结构力学原理。
拱形桥的结构原理主要有以下几个方面:1.受力平衡原理:拱形桥的主要受力形式是受力平衡,即桥梁上的荷载在各个部位的受力平衡。
在拱形桥中,上部结构以拱形为主要受力构造,下部结构主要是支座。
通过上下两部分的受力平衡,达到整个桥体的稳定与均衡。
2.拱形的形状和受力特性:拱形结构是一种弯曲力学原理,它的受力特性主要体现在对外力的反作用。
拱形能够将荷载通过弯曲的形状向两侧转移,将大部分压力转移到桥的两端或两端支座上,从而减小桥梁中间部分的受力,提高桥梁的承载能力。
3.拱脚的支撑作用:拱脚是拱形桥的关键部分,起到支撑拱形结构的作用。
拱脚主要承受着竖向荷载,通过均匀传递荷载到地基或桥墩上,使桥梁得到均匀支撑和保持稳定。
同时,拱脚还能够通过其内部的杆件来对跨度内的水平力进行消除,使得桥梁结构更加稳定。
4.拱形的形状选择:拱形的形状对拱桥的受力分布有重要影响。
通常情况下,拱形桥的形状采用近似对称的曲线,如圆拱、椭圆拱、抛物线拱等。
这种形状的选择能够使桥体的受力更加均匀,并减少因受力集中而导致的应力集中现象,提高桥梁的承载能力。
5.材料选择与合理配筋:拱形桥的材料选择与合理配筋也是保证桥体安全稳定的关键。
在拱形桥设计中,根据受力特点和预测荷载来选择适合的桥梁材料,如钢材、混凝土等,以及合理的配筋和支撑杆件的布置,保证拱形桥在荷载作用下不发生塑性变形或破坏。
总的来说,拱形桥的结构原理是基于受力平衡、弯曲力学和力学原理,通过选取合适的形状和材料,合理设计拱脚和支座结构,使得拱形桥能够充分发挥其受力特性,提高桥梁的承载能力和稳定性。
拱形桥的应用广泛,不仅是桥梁工程的重要形式,也是建筑工程领域的重要代表。
2015桥梁工程课程设计任务书空腹式等截面悬链线无铰拱设计一、设计资料1.设计标准设计荷载:汽车荷载公路-I 级,人群荷载3.5kN/m2桥面净空净-8+2×(0.75m+0.25 m)人行道+安全带净跨径L0=50m净高f0=10m净跨比f0/L0=1/52.材料数据与结构布置要求拱顶填料平均厚度(包括路面,以下称路面)hd=0.5m,材料容重γ1=22.0kN/m3主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)γ2=25.0kN/m3拱上立柱(墙)材料容重γ2=25kN/m3腹孔拱圈材料容重γ3=23kN/m3 腹孔拱上填料容重γ4=22kN/m3主拱圈实腹段填料容重γ1=22kN/m3本桥采用支架现浇施工方法。
主拱圈为单箱六室截面,由现浇30号混凝土浇筑而成。
拱上建筑采用圆弧腹拱形式,腹拱净跨为5m,拱脚至拱顶布置6跨。
3.设计计算依据交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 交通人民出版社交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 交通人民出版社交通部部颁标准《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 交通人民出版社《公路设计手册-拱桥(上)》人民交通出版社,2000.7二、课程设计内容1. 确定主拱圈截面构造尺寸,计算拱圈截面的几何、物理力学特征值;2. 确定主拱圈拱轴系数m 及拱上建筑的构造布置和几何构造尺寸;3. 结构恒载计算;4. 主拱结构内力计算(永久作用、可变作用);5. 温度变化、混凝土收缩徐变引起的内力;6. 主拱结构的强度和稳定计算;7. 拱上立柱(墙)的内力、强度及稳定性计算;。
拱桥设计规范拱桥是一种常见的桥梁结构,具有良好的承重能力和美观性。
在拱桥的设计中,需要考虑到许多因素,例如桥梁的材料、形状、支撑结构等等。
下面是关于拱桥设计规范的一些要点。
1. 拱桥应具有良好的承重能力和稳定性。
在设计时,需要考虑到桥梁的材料强度和稳定性,并合理确定桥幅和支撑结构,以确保桥梁的安全可靠。
2. 拱桥的外形要美观大方。
拱桥通常是城市的地标之一,在设计时应注重外形的美观性,根据桥梁所在的环境和风格,选择合适的拱形和装饰元素。
3. 拱桥的跨径要适中。
拱桥的跨度一般不宜过大,以免造成拱形过于扁平,减弱其承载能力。
同时,过小的跨度也会增加施工难度和成本。
因此,在设计时应根据实际情况确定合适的跨度。
4. 跨越的河道或道路要满足通航和通行要求。
在设计拱桥时,需要考虑到桥梁下部结构与水路或道路的交通要求,确保通航和通行的安全和方便。
5. 拱桥的桥面要平稳。
桥面是人车通行的平台,需要确保平稳且不滑动,同时也要考虑到排水功能,避免积水。
6. 拱桥的桥墩和桥台要牢固。
桥墩和桥台是拱桥的支撑结构,需要具有足够的强度和稳定性,以承受桥梁本身和外部荷载的作用。
7. 拱桥的防震设计要考虑到地震荷载。
在地震地区的拱桥设计中,需要考虑到地震荷载对桥梁的影响,并采取相应的加固措施,以提高桥梁的抗震能力。
8. 拱桥的维护要易于进行。
在设计拱桥时,应考虑到桥梁的维护和修复工作,确保这些工作能够方便进行,并尽量减少对交通的影响。
9. 拱桥的建设要符合环保要求。
在拱桥的建设中,需要合理利用资源,减少能源消耗和环境污染,并采取防止水土流失等措施,确保施工过程对环境的影响最小化。
10. 拱桥的设计要充分考虑材料的使用寿命。
拱桥的材料选择要耐久,具有良好的抗腐蚀性能,并能满足设计寿命要求,以保证拱桥的使用寿命和安全性。
总的来说,拱桥设计既要满足工程和安全要求,又要注重美观和环保,同时还要考虑到施工和维护的方便性。
只有在综合考虑这些要素的基础上,才能设计出具有良好性能和适应环境的拱桥。
混凝土双曲拱桥设计与施工规范一、概述混凝土双曲拱桥是一种采用混凝土材料建造的桥梁结构,具有高强度、刚性好、耐久性强等特点。
在桥梁工程中,混凝土双曲拱桥的应用越来越广泛,成为大型桥梁建设的重要组成部分。
本文旨在介绍混凝土双曲拱桥的设计与施工规范。
二、设计规范1、桥梁基本信息混凝土双曲拱桥的设计应根据桥梁的跨度、载荷、地质情况等因素进行分析和确定。
其中,桥梁跨度是设计的重要参数之一,应根据工程实际需要和经济合理性,确定桥梁的跨度范围。
同时,桥梁的荷载要求应符合相关规范的要求,包括车辆荷载、行人荷载等。
2、结构形式混凝土双曲拱桥的结构形式通常为双曲线形,其特点是曲线美观、刚性好、安全性高。
设计时应根据桥梁跨度、地形地貌等因素确定双曲线形的参数,如曲线半径、曲线高度等。
3、材料选用混凝土双曲拱桥的主要材料为混凝土和钢筋。
其中,混凝土应符合相关规范的要求,具有一定的强度和耐久性;钢筋应符合相关规范的要求,具有良好的抗拉性能。
在选用材料时,应根据工程实际需要和经济合理性进行综合考虑。
4、设计计算混凝土双曲拱桥的设计计算应根据相关规范的要求进行,包括荷载计算、结构设计、材料选用等。
其中,荷载计算应根据桥梁的跨度、荷载要求等因素进行,结构设计应根据桥梁的结构形式、地质情况等因素进行,材料选用应根据工程实际需要和经济合理性进行综合考虑。
5、施工方案混凝土双曲拱桥的施工方案应根据设计计算结果进行确定。
其中,施工方案应包括桥梁的基础施工、拱形混凝土施工、钢筋混凝土施工等内容。
在施工过程中,应严格按照相关规范进行施工,并对施工过程中的质量进行监控和检测。
三、施工规范1、基础施工混凝土双曲拱桥的基础施工是桥梁施工的重要环节之一,应根据设计要求进行施工。
基础施工包括基础开挖、基础回填、基础浇筑等内容。
在基础施工过程中,应注意基础的稳定性和承载力,避免出现塌方等情况。
2、拱形混凝土施工混凝土双曲拱桥的拱形混凝土施工是桥梁施工的重要环节之一,应根据设计要求进行施工。
桥梁工程中的规范要求与桥梁拱桥设计桥梁工程作为基础设施建设的重要组成部分,承载着车辆和行人的交通需求。
在桥梁设计过程中,规范要求起着至关重要的作用。
特别是对于拱桥设计,严格遵守规范要求可保证工程的质量和安全性。
本文将重点讨论桥梁工程中的规范要求以及拱桥设计的相关内容。
一、桥梁工程中的规范要求在桥梁工程中,规范要求是确保设计、施工和维护质量的重要依据。
各国都有相应的桥梁设计规范,例如中国的《公路桥梁设计规范》、美国的《AASHTO公路桥梁设计规范》等。
这些规范通常包含桥梁荷载标准、结构设计原理、材料要求以及施工和检验规范等方面的内容。
1. 桥梁荷载标准桥梁荷载标准是规范桥梁设计的基础。
根据交通流量、车辆类型和行驶速度等因素,荷载标准规定了桥梁所能承受的最大荷载。
而拱桥由于其特殊的结构形式,在荷载分析和设计过程中需要注意考虑桥墩和拱环的承载能力。
2. 结构设计原理桥梁的结构设计原理是指桥梁的受力分析和构造设计方法。
在拱桥设计中,由于拱的特殊形态,结构设计要考虑桥梁的整体受力特点、变形与稳定性等方面。
规范要求对拱桥的设计参数、计算方法以及稳定性等做出明确的规定。
3. 材料要求桥梁工程中所使用的材料需要符合相应的标准和规范要求。
钢材和混凝土是桥梁常用的材料,其质量和可靠性对桥梁的安全性和使用寿命具有重要影响。
因此,规范要求对这些材料的性能和使用条件进行详细规定。
4. 施工和检验规范桥梁施工和检验规范是确保桥梁工程质量的重要环节。
规范要求对桥梁施工过程中的工艺、材料使用、质量控制以及工程验收等方面做出了明确的规定。
合理的施工和严格的质量检验,可以保证桥梁工程质量符合规范要求。
二、桥梁拱桥设计拱桥作为一种古老而经典的桥梁结构形式,具有良好的承载能力和美观性。
在拱桥设计过程中,需要综合考虑结构力学、材料力学和建筑美学等方面的要求。
1. 结构形式选择在拱桥设计中,需要根据交通流量、地面条件和桥梁跨度等因素选择合适的结构形式。
什么是拱桥?拱桥是一种古老而神秘的建筑形式,它以其优美而独特的造型,一直为人们所喜爱和推崇。
作为工程技术的杰作,拱桥在世界各地广泛应用,并成为建筑史上的经典之作。
那么,什么是拱桥?本文将通过阐述拱桥的定义、历史、结构和设计原理,带领读者深入了解这一令人着迷的建筑奇迹。
一、拱桥的定义拱桥是一种利用拱形结构进行支撑的桥梁形式。
它通常由数个相互连接的拱形构件组成,通过其中的上部构件来承载立足之地和通过交通工具。
拱桥不仅具有良好的承载能力和稳定性,还具备出色的美学价值。
二、拱桥的历史1. 古代拱桥的诞生古代文明中的拱桥最早可追溯到古埃及和古希腊时期。
古埃及的建筑师使用石块和混凝土来构建拱形桥梁,而希腊工程师则研究并发展出了基础拱桥的设计原理。
2. 罗马拱桥的辉煌时代罗马帝国时期是拱桥发展的黄金时代。
罗马人采用石材和混凝土材料,设计出了许多令人惊叹的拱桥,如庞特德加德拱桥和米利奥拱桥等。
这些古老的拱桥不仅具备实用功能,还充满了艺术气息。
三、拱桥的结构和设计原理1. 基本结构拱桥的基本结构包括桥面、拱形构件和支撑墩柱。
桥面是供人和车辆通行的平面,而拱形构件则用于承受从桥面传递下来的荷载。
支撑墩柱则用于提供拱桥的支撑和稳定。
2. 拱形构件的力学原理拱桥的拱形构件主要受力方式为受压,即拱形构件的上部受到向下的荷载,通过内力在构件中传递至支撑墩柱。
这种力学原理使得拱桥能够承受大量荷载,并保持结构的稳定性。
3. 拱桥的设计考虑因素在设计一座拱桥时,工程师需要考虑桥梁的跨度、荷载分布、材料选用以及地理环境等因素。
合理的设计要求工程师对力学和结构分析有深刻的理解,并选择适合的材料和建造工艺。
四、拱桥的美学价值1. 固若金汤的建筑拱桥以其巍峨挺拔的姿态,给人一种稳固坚定的感觉。
无论是古代帝国的庄严大桥,还是现代城市的精致拱桥,它们都展现了人类文明的力量和智慧。
2. 融入自然的地标拱桥在自然环境中犹如一道流动的艺术品。
它们与河流、湖泊、山峦相互映衬,融为一体,增添了环境的美感和景观的风采。
桥梁工程第一篇总论第一章绪论一、名词解释:1.桥梁建筑高度:是上部结构底缘至桥面的垂直距离。
2.计算跨径(梁式桥):对于设支座桥梁,为相邻支座中心的水平距离,对于不设支座的桥梁(如拱桥、刚构桥等),为上、下部结构的相交面之中心间的水平距离。
3.标准跨径(梁式桥):是指两相邻桥墩中线之间的距离,或墩中线至桥台台背前缘之间的距离。
4.桥梁全长:对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离,对于无桥台的桥梁为桥面行车道长度。
5.净跨径:对于设支座的桥梁为相邻两墩、台身顶内缘之间的水平净距,不设支座的桥梁为上、下部结构相交处内缘间的水平净距。
二、问答题:1.桥梁由哪几部分组成?答:桥梁由五个“大部件”与五个“小部件”组成。
所谓五大部件是指桥梁承受汽车或其他作用的桥跨上部结构与下部结构,它们要通过所承受作用的计算与分析,是桥梁结构安全性的保证。
这五大部件是:1)桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构),是路线遇到障碍(如江河、山谷或其他路线等)中断时,跨越这类障碍的结构物。
2)支座系统,它支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上,它应保证上部结构在荷载、温度变化或其他因素作用下所预计的位移功能。
3)桥墩,是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。
4)桥台,设在桥的两端,一端与路堤相接,并防止路堤滑塌。
为保护桥台和路堤填土,桥台两侧常做一些防护工程。
另一侧则支承桥跨上部结构的端部。
5)墩台基础,是保证梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。
基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分,而且常常需要在水中施工,因而遇到的问题也很复杂。
所谓五小部件都是直接与桥梁服务功能有关的部件。
这五小部件是:1)桥面铺装(或称行车道铺装)。
铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。
特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。
2)排水防水系统。
应迅速排除桥面上积水,并使渗水可能性降至最小限度。
此外,城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。
石拱桥设计方案一、工程概述本次设计的石拱桥将跨越一条宽度为具体宽度米的河流,桥梁的设计荷载为具体荷载等级,主要服务于行人及非机动车通行。
二、设计依据1、相关的桥梁设计规范和标准,如《公路桥涵设计通用规范》等。
2、地质勘察报告,了解桥址处的地质条件。
3、河道的水文资料,包括洪峰流量、水位等。
三、总体布置1、桥跨布置根据河道宽度和通航要求,确定桥跨为单孔或多孔。
单孔桥跨简洁美观,施工相对简单;多孔桥跨则可以更好地适应较宽的河道。
2、拱轴线选择常见的拱轴线有圆弧线、抛物线和悬链线等。
圆弧线简单直观,抛物线受力较为合理,悬链线则更接近拱的实际受力状态。
在本设计中,综合考虑各种因素,选择具体拱轴线类型。
3、矢跨比矢跨比是拱桥设计的重要参数,它直接影响到拱桥的受力性能和外观。
一般来说,矢跨比在具体范围之间较为合适。
经过计算和比较,本桥的矢跨比确定为具体数值。
四、结构设计1、拱圈拱圈是石拱桥的主要承重结构,采用具体石材类型砌筑。
拱圈的厚度根据计算确定,一般在厚度范围之间。
为了提高拱圈的整体性和稳定性,在拱圈内部设置具体的加强措施,如钢筋、拉杆等。
2、拱上建筑拱上建筑包括腹拱、侧墙和桥面系等。
腹拱可以减轻拱上建筑的重量,增加桥梁的美观性。
侧墙用于保护拱上填土和行人安全。
桥面系采用具体的桥面铺装材料和结构形式,以提供良好的行车舒适性。
3、桥台和桥墩桥台和桥墩采用重力式结构,由具体的石材或混凝土类型建造。
其基础根据地质条件选择合适的类型,如扩大基础、桩基础等。
五、施工方案1、拱圈砌筑拱圈的砌筑应按照设计要求进行,从拱脚向拱顶对称砌筑。
每块石料的加工精度要符合要求,砌筑时要保证灰缝饱满、错缝搭接。
2、拱上建筑施工在拱圈砌筑完成并达到一定强度后,进行拱上建筑的施工。
施工顺序依次为腹拱、侧墙和桥面系。
3、施工监控在施工过程中,要对拱圈的变形、应力等进行监控,及时发现问题并采取相应的措施。
六、桥梁附属设施1、栏杆栏杆采用具体的栏杆材料和样式,高度不低于具体高度米,以保证行人安全。