中承式拱桥
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华光潭水库公路改建工程华光潭水库大桥(K1+197.749)总体施工组织设计华光潭公路改建工程第三合同段项目部2004年6月K1+197.749华光潭水库大桥总体施工组织设计目录一、设计编制依据二、工程概况(一)桥位环境(二)技术标准(三)上部结构(四)下部结构(五)气象、水文、地质三、施工准备(一)施工便道(二)施工预制和安装场地1.钢结构制作拼装场地2.吊杆横梁及空心板预制场地3.砼拌和及砂、石等材料堆放场地(三)办公、生活临时设施(四)施工及生活用电安排(五)施工及生活用水四、施工组织方案(一)拱座、墩台基础、立柱、盖梁施工1.拱座、墩台基础施工2.立柱、盖梁施工(二)拱肋钢管制造和拼装1、钢管拱肋及腹杆制造A、钢管制作放样B、卷管C、焊接D、拼装运输2、吊装拼装(1)各吊装节段长度组合(2)节段组拼成型(3)成型检验3、肋间钢横梁制造(三)主拱肋吊装1、吊装方案2、吊装缆索系统(1)塔架(2)缆索(3)锚碇3、吊装组织(1)吊装施工队(2)吊装设备检查现调试(3)试吊(4)正式吊装拱肋A、吊装步骤B、合拢成型调整(5)肋间横梁安装(四)灌注拱肋钢管砼1、准备工作2、灌注拱肋钢管砼顺序(五)吊装吊杆横梁和安装吊杆1、横梁就位2、按加载顺序吊装横梁3、安装吊杆(六)吊装桥面空心板(七)铺装桥面(八)安装伸缩缝(九)其他附属工程(十)施工工期目标五、施工监控六、质量保证体系七、施工安全措施八、后勤保障一、附图1.项目部组织机构框图2.桥址平面图3.桥位示意图4.拱肋拼装台座及预制场地布置示意图5.节段吊装布置示意图6.吊杆横梁吊装顺序图7.空心板吊装示意图8.塔架结构布置图二、附表1.华光潭水库大桥施工计划进度表2.华光潭水库大桥钢板材料数量表3.缆机设备配置表—钢丝绳数量表4.缆机设备配置表—起重机具数量表(一)5.缆机设备配置表—起重机具数量表(二)6.缆机设备配置表—卷扬机数量表7.卷扬机相关电控电缆部分8.缆机设备配置表—起重机具(滑车)数量表9.塔架附属结构及组装件(设计制造)数量表10.华光潭水库大桥钢筋数汇总表11.华光潭水库大桥圬工材料数量表华光潭水库公路改建工程K1+197.794华光潭水库大桥总体施工组织设计一、设计编制依据(一)临安市华光潭水库库区公路改建工程项目土建工程招标文件(第三合同段);(二)临安市华光潭水库库区公路改建工程项目土建工程施工合同(第三合同段);(三)临安市华光潭水库库区公路改建工程两阶段施工图设计第三合同估段第三册,临安市华光潭水库大桥施工图变更设计第一册共一册;(四)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);(五)《钢管砼结构设计与施工规程》(CECS-28:90);(六)《铁路钢桥制造规范》(TB101212-98)及其他有关钢结构制造规范。
XXXXXX大桥(净跨230m中承式钢管拱桥)拱肋缆索吊装方案(第一章文字部分)XXXXXXXX项目经理部年月目录第一章概述 (2)1、编制依据和原则 (2)1.1编制依据 (2)1.2编制原则 (2)2、工程概况 (2)2.1桥梁结构形式 (2)2.2工期 (2)2.3设计技术标准 (2)2.4拱肋及拱上建筑构造 (2)3、安装方案总述 (2)第二章缆索吊机系统设计与施工 (3)2.1概述 (3)2.2缆索系统设计 (3)2.2.1缆索吊机设计主要技术参数 (3)2.2.2、缆索系统的组成 (3)2.2.3吊重的确定 (3)2.2.4锚固系统 (5)2.2.5缆索系统 (5)2.3缆吊系统的安装 (6)2.3.1吊扣塔塔体结构安装 (6)2.3.2锚碇系统施工 (6)2.3.3主索及跑车系统安装 (6)2.4吊装系统试吊 (6)2.4.1试吊的目的 (6)2.4.2试吊装前的准备工作 (7)2.4.3试吊荷载 (7)2.4.4试吊加载程序 (7)2.4.5试吊组织实施 (7)2.5缆索吊机施工注意事项 (8)第三章扣锚系统的设计及施工 (8)3.1概述 (8)3.2扣挂系统构造 (8)3.2.1吊扣塔 (8)3.2.2扣索布置: (8)第四章拱肋及拱上构造安装施工 (10)4.1拱肋安装 (10)4.1.1拱肋节段的制造加工 (10)4.1.2拱肋节段的运输 (10)4.1.3拱脚预埋段安装 (10)4.1.4拱肋安装 (10)4.2拱肋合拢 (11)4.3拱上构造安装 (11)4.4施工注意事项 (11)4.4.1缆索吊机使用注意事项 (11)4.4.2扣索施工注意事项 (11)4.4.3拱肋安装注意事项 (11)4.4.4拱上结构安装注意事项 (12)第五章主拱肋抗风系统布置 (12)5.1总述 (12)5.2抗风索的选用 (12)5.3地锚的设置 (12)5.4 抗风索的布置 (12)第六章施工观测及施工监测 (12)6.1拱肋轴线的控制 (12)6.2吊扣塔架位移观测控制 (12)6.3主索垂度和张力观测 (12)6.4锚碇位移观测 (13)6.5各阶段扣索索力观测 (13)6.6、拱肋各扣点在各阶段的标高控制 (13)6.7需要监控单位配合完成的项目 (13)1、需要监控单位完成的工作 (13)2、施工单位观测项目 (13)第七章施工设备及人员配备 (13)7.1主要机械设备和材料 (13)7.2吊装施工人员 (14)第八章施工质量保证措施 (15)第九章施工安全保证措施 (15)9.1组织措施 (15)9.2、各作业班组工作范围及操作注意事项 (15)(1)、起吊落位组 (15)(2)、扣索作业组 (15)(3)、卷扬机组 (16)(4)、抗风作业组 (16)9.3测量观测小组 (16)9.4安全治安组 (16)9.5安全规章制度及措施 (16)9.6安全防护措施 (16)9.7文明施工及环境保护 (17)第十章工期计划及安排 (17)10.1吊装工期安排 (17)10.2工期保证措施 (17)钢管拱肋缆索吊装技术方案第一章概述1、编制依据和原则1.1编制依据1、《XXXXX两阶段施工图设计》2、《XXXX施工招投标文件》3、《公路桥涵施工技术规范》4、《总体施工组织设计》5、大桥桥址处现场实际地形、地质情况。
(25+100+25)m中承式钢箱梁系杆拱桥动力特性及地震响应分析钢箱系杆拱桥由于承载能力高、跨越能力大、结构形式美观等显著优点,广泛应用于公路工程与铁路工程。
近年来,随着我国钢箱系杆拱桥修建数量的增多,灾难性地震的频繁发生,桥梁震害问题越来越突出,因此对其进行动力特性、抗震及减隔震研究具有十分重要的意义。
本文以(25+100+25)m巴彦淖尔中承式钢箱系杆拱桥为研究对象,利用有限
元软件Midas Civil建立该桥的普通抗震设计和减隔震抗震设计两种有限元模型,并对其进行动力特性分析及E1、E2地震激励下的地震响应分析,主要完成了如下工作:(1)阐述了桥梁震害及桥梁减隔震系统的工作机理,介绍了模拟全桥模型关键部位—铅芯隔震橡胶支座与桩土相互作用的原理和方法。
(2)运用Midas Civil 软件建立无减隔震和有减隔震两种抗震设计模型,对中承式钢箱系杆拱桥进行特征值分析,并对其结果进行了对比分析。
(3)以优化中承式钢箱系杆拱桥的动力特性为目的,研究了拱肋、横撑、桩土相互作用、桥面系四个构件参数对桥梁结构自振特性的影响。
(4)根据场地条件、抗震烈度等控制因素,选择E1地震下的规范反应谱,对有、无减隔震两种模型进行反应谱分析,并将两种模型关键截面的内力响应与位移响应进行对比分析,研究在E1地震激励下铅芯隔震橡胶支座在中承式钢箱系杆拱桥中的隔震效果。
(5)在E2地震条件下,选取三条合理的地震记录,采用时程分析方法对两种模型在顺桥向地震、横桥向地震和竖向地震下的响应进行对比分析,研究E2地震条件下铅芯隔震橡胶支座的隔震效果。
钢桁架拱桥分类
嘿,朋友们!你们知道钢桁架拱桥都有哪些分类吗?哈哈,那就让我这个专家来给你们好好讲讲吧!
钢桁架拱桥啊,那可是桥梁家族中的重要一员呢!首先呢,按照桥面位置来分,有上承式钢桁架拱桥、中承式钢桁架拱桥和下承式钢桁架拱桥。
上承式的就像是一个坚强的卫士,桥面高高在上,比如著名的美国新河峡谷大桥,那雄伟的身姿让人惊叹不已!中承式的呢,则像是一个优雅的舞者,桥面处于中间位置,平衡而又美丽,像咱国内的一些景观桥就有采用这种形式。
下承式的呀,就好似一个低调的实干家,桥面在下面,默默地承载着来来往往的车辆和行人,像一些城市里的交通要道上的桥就有很多是下承式的。
再从结构体系来分呢,有简单体系钢桁架拱桥和组合体系钢桁架拱桥。
简单体系的就像是一个纯粹的艺术家,结构简洁明了,一目了然,它独自承担着所有的力量。
而组合体系的呢,就像是一个团结协作的团队,通过和其他结构的配合,发挥出更强大的力量,这种在一些大型桥梁项目中可是很常见的哟!
然后还有按照拱肋的数量来分类呢!单肋钢桁架拱桥就像是孤独的勇士,独自撑起一片天;双肋钢桁架拱桥呢,则像是并肩作战的伙伴,相互支持;多肋钢桁架拱桥呀,那简直就是一个强大的军团,齐心协力,共同抵抗各种压力。
咱就说上海的卢浦大桥吧,那可是一座非常了不起的中承式钢桁架拱桥,它的宏伟壮观让每一个看到它的人都为之震撼!这就是钢桁架拱桥分类的神奇之处啊,不同的分类方式都有着各自独特的魅力和特点。
你们想想看,要是没有这些分类,我们怎么能更好地了解和设计这些伟大的桥梁呢?是不是很有意思呀!所以啊,大家可别小瞧了这钢桁架拱桥的分类,它可是桥梁建设中非常重要的一部分呢!。
拱桥的分类(1)按照拱上建筑的形式可以分为:实腹式拱桥及空腹式拱桥、组合体系式拱桥实腹式拱桥:是指拱上建筑作成实体结构,拱圈和主梁之间用石料或砌块填充的拱桥形式.优点是刚度比较大,构造简单,施工方便;缺点是随着桥梁跨径的增大,拱桥的自重迅速加大,无法作成较大跨径的拱桥。
一般用在跨径较小的拱桥中,常用跨径为20—30m。
空腹式拱桥:是指拱圈和主梁之间用立柱支撑.其优点是较实腹式拱桥轻巧,节省材料,外形美观,还有助于泄洪;缺点是施工比较麻烦,受力较复杂。
一般用在大跨径的桥梁中。
组合体系式拱桥:由拱和梁组成主要承重结构的拱桥。
通常用钢筋混凝土或钢结构建造。
兼有实腹式拱桥和空腹式拱桥的优点,跨越能力较大。
一般用在大、中跨度的桥梁中。
(2)按照拱轴线的型式可分为:圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥圆弧拱桥:拱圈轴线按部分圆弧线设置的拱桥.优点构造简单,石料规格最少,备料、放样、施工都很简便;缺点是受荷时拱内压力线偏离拱轴线较大,受力不均匀。
一般适用于跨度小于20m的石拱桥。
抛物线拱桥:拱圈轴线按抛物线设置的拱桥,是悬链线拱桥的一种特例.优点是弯矩小,材料省,跨越能力较大;缺点是构造较复杂,如果是石拱桥则料石的规格较多,施工较不方便。
悬链线拱桥:拱圈轴线按悬链线设置的拱桥。
优点是受力均匀,弯矩不大,节省材料.多适用于实腹拱桥,大跨度的空腹拱桥中也常常采用这种线形布置。
(3)按照桥面的位置可分为:上承式拱桥、下承式拱桥、中承式拱桥上承式拱桥:桥面系设置在拱圈之上的拱桥。
优点是桥面系构造简单,拱圈与墩台的宽度较小,桥上视野开阔,施工方便;缺点是桥梁的建筑高度大,纵坡大和引桥长。
一般用在跨度较大的桥梁。
下承式拱桥:桥面系设置在拱圈之下的拱桥。
优点是桥梁建筑高度很小,纵坡小,可节省引道长度;缺点是构造复杂,拱肋施工麻烦。
一般用于地基差的桥位上。
中承式拱桥:桥面系设置在拱肋中部的拱桥。
优点是建筑高度较小,引道较短;缺点是桥梁宽度大,构造较复杂,施工也较麻烦。
第4期(总第211期)2020年8月CHINA MUNICIPAL ENGINEERINGNo.4 (Serial No.211)Aug. 2020中承式系杆拱桥景观构思及结构设计杨 乐 杰(上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司,上海 200437)桥梁作为一种建筑,兼具使用和观赏功能[1]。
通过力学原理满足交通功能;运用美学原理满足人们观赏和改变环境景观的要求[2]。
本文以寿光市金光街跨弥河大桥为依托,从景观构思和结构设计两方面进行分析,为后续同类桥梁设计提供借鉴。
1 工程概况金光街跨弥河大桥位于山东省寿光市,拟连接金光街弥河东、西两岸,起点位于金光街/规划支路交叉口(与现状西段金光街相接),终点位于弥河东坝路以东,全长1.28 km,宽55 m,规划道路等级为城市主干路,车道规模为双向6车道。
2 景观分析及设计2.1 周边环境及设计条件分析现状金光街沿弥河西岸依次是香港霍氏庄园卡诺岛一期和二期、丽景花园、怡景花园等高端小区,东岸为国家4A 级景区农业观光生态园,桥梁跨越卡诺岛皮划艇俱乐部。
结合地块规划及周边条件的控制因素如下: 1)皮划艇赛道要求净高≥3 m,净宽≥94 m ; 2)东侧农业观光区内道收稿日期:2020-02-24作者简介:杨乐杰(1985—),男,工程师,硕士,主要从事桥梁设计工作。
摘要:针对寿光市金光街跨弥河大桥,通过周边环境、设计条件及桥梁景观定位分析,提出景观设计方案及中承式系杆拱桥结构方案。
由于平行无支撑拱桥梁稳定性较差,所以采用有限元软件对结构体系进行分析,提出较为新颖的连续梁与中承式拱组合的新型结构体系,有效降低拱轴内力,增强拱肋稳定性,从而提高桥面系结构整体性。
这可为后续同类桥梁设计提供借鉴。
关键词:景观设计;中承式系杆拱桥;桥梁设计;结构分析中图分类号:U448.225 文献标识码:A 文章编号:1004-4655(2020)04-0018-04DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2020.04.006路要求净高≥4 m ; 3)西侧皮划艇俱乐部内道路有消防车通行需求,道路净高≥4.5 m ; 4)弥河河口宽度约为205 m ; 5)两岸坝下路需下穿,净空≥3.5 m。
DOI :10.15913/ki.kjycx.2024.08.006中承式拱桥主拱肋外包混凝土模板安装与施工技术*张 飞1,黄勃竣1,郑 鹏1,刘宇轩2,王 雄1,杨万理1(1.中铁二局第五工程有限公司,四川 成都 610091;2.西南交通大学土木工程学院,四川 成都 610031)摘 要:针对巫山大宁河大桥主拱肋外包混凝土施工难点,提出了一套适用于此工程的后带型拱肋底模安装技术和混凝土浇筑与养护技术。
采用拱肋大模板拼装技术、桁架与底模安装施工平台组合创新技术及主拱底模移动安装施工技术,保障了拱肋底模安全,实现快速拼装。
主拱采用C55混凝土(掺聚丙烯纤维),借助地泵泵送,采用竖向分环、纵向分段、多工作面共同进行的方法浇筑主拱圈外包混凝土,并进行精心养护。
基于该技术,优质、安全、高效地完成了巫山大宁河大桥主拱肋外包混凝土浇筑施工,可为类似项目提供参考。
关键词:拱桥;模板;劲性骨架;拱圈外包混凝土中图分类号:U445 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)08-0024-05——————————————————————————*[基金项目]中央高校基本科研业务费(编号:2682022ZTPY019);四川省科技计划项目(编号:23ZDYF1911)劲性骨架拱桥一般采用分环分段的方式进行外包混凝土的浇筑施工[1]。
完整的劲性骨架、分环分段浇筑外包混凝土是中国独创的混凝土拱桥成拱方式,也是大跨径混凝土拱桥修建的关键技术。
拱肋模板安装对拱肋混凝土浇筑技术和浇筑质量有重要影响。
底模安装分先带型和后带型,先带型是先将底模拼装至拱节段的底部并进行固定,在拱节段吊装时,底模随主拱一起吊装就位,该方法已经在夜郎河双线特大桥[2]、梅溪河大桥[3]、天工河大桥[4]等钢管混凝土拱桥中得到应用。
后带型是在主拱节段吊装完成后,再从拱脚到拱顶依次将底模安装就位,该方法在昭化嘉陵江大桥[5]、广安官盛渠江大桥[6]、重庆万县长江大桥[7]等钢管混凝拱桥中得到应用。
第四章模型设计及计算4.1 桥型与孔跨布置1.主桥设计采用一孔计算跨径为50m的下承式钢管拱桥,主桥全长70m。
2.桥面横向布置为:2m(拱肋及栏杆)+7.5m(两车道)+0.5m(路缘带)+4m(两人行道、栏杆),桥面全宽14.0m。
3.桥面纵坡:纵坡3%,横坡1.5%;4.荷载标准:公路Ⅰ级;5.设计使用年限:设计基准期为100年;6.设计洪水频率:300年一遇;4.2主要技术标准及设计采用规范4.2.1主要技术标准1.道路等级:公路I级;2.车道数:双向两车道;3.设计行车速度:40km/h;4.设计荷载:人群荷载:2.5 kN/㎡;5.桥面横坡:行车道1.5%人字形双面坡,人行道1%向内单面坡。
4.2.2设计采用规范1.叶见曙《结构设计原理》北京.人民交通出版社,20042.邵旭东《桥梁工程》北京.人民交通出版社,20043.凌治平、易经武《基础工程》北京:人民交通出版社,20044.中华人民共和国交通部《公路工程技术标准(JTG B01-2003)》.北京.人民交通出版社,20035.中华人民共和国交通部.《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》.北京.人民交通出版社,20046.中华人民共和国交通部.《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTG D62-2004)》.北京.人民交通出版社,20044.3桥梁结构设计说明4.3.1上部结构设计说明本桥结构形式为Lp=50.0m下承式钢管混凝土简支系杆拱桥。
拱肋的理论计算跨径为50.0m,计算矢高10.0m,矢跨比1/5,理论拱轴线方程为:Y=4/5X-2/225X2 (坐标原点为理论起拱点)。
桥面结构采用横梁体系、整体桥面板,以提高结构的整体刚度。
主要结构构造如下:1.拱肋及风撑全桥共设两榀钢管混凝土拱,拱肋截面为横哑铃形,高200cm,宽80cm,钢管壁厚为10mm,采用泵送混凝土顶升灌注。
拱肋钢管在拱顶设一组排气孔,在拱座处各设一组进料口,待泵送混凝土完毕后,封死排气孔及进料口。
风撑截面为圆形截面,直径D=80cm,钢管壁厚10mm,风撑钢管内不灌混凝土。
2.吊杆每榀拱肋设10根厂制吊杆,吊杆间距为5.0m。
吊杆采用PE5-61半平行钢丝成品索,外包双层高密度聚乙烯(PE)护套,配套锚具采用带有纠偏装置的DS(K)7-127镦头锚,吊杆标准强度Ryb =1670MPa,破断力Nb=8162kN,吊杆张拉采用单端张拉,张拉端设于纵梁底部,固定端设于拱肋顶部,吊杆锚垫板上下导管外设加强螺旋筋及钢筋网格,以弥补吊杆锚固对纵梁和拱肋截面的削弱。
3.横梁全桥共设14道混凝土空心板横梁。
横梁高35cm,宽100cm。
4.桥面板:桥面板采用预制矩形板,板厚25cm。
4.3.2下部结构设计说明本桥下部结构桥台采用一字形桥台,台身厚100cm。
,桥墩高600cm桥承台为700cm宽、200cm厚,桩采用直径100cm的钻孔灌注桩,桩长1200cm。
桥台基础采用Φ100cm钻孔灌注桩基础,桩基按端承桩设计。
台后接路基挡墙,挡墙采用明挖基础。
4.4桥面工程及其它1.桥面铺装及桥面排水机动车道桥面铺装均采用10cm厚沥青混凝土铺装;人行道采用人行道砖铺装。
全桥共设8处共16套铸铁桥面排水管,桥面雨水直接排于桥下河道。
2.人行道板、路缘石及栏杆人行道板采用10cm钢筋混凝土板,上设2cm厚水泥砂浆压花抹面;路缘石采用现浇C30钢筋混凝土路缘石;人行道栏杆采用不锈钢管。
3.伸缩缝在主桥两侧和引桥桥台处各设一道D50型伸缩缝,全桥共设2道。
4.支座本拱桥拱肋与桥墩台固结,不设支座。
4.5桥梁结构分析方法4.5.1计算采用程序本设计采用Midas/Civil有限元结构分析软件建立的参数化模型。
利用Midas/Civil的有限元分析命令就可以实现参数化建模、施加参数化荷载与求解以及参数化后处理结果的显示,从而实现参数化有限元分析全过程。
在钢桁架拱桥的结构优化分析过程中可以简单的修改其中的参数达到反复分析各种尺寸、不同荷载大多种设计方案或者序列性产品,极大地提高分析效率,减少分析成本。
4.5.2荷载内力组合1.正常使用阶段组合I:一期恒载+二期恒载+砼收缩徐变+预加应力+汽车荷载(含冲击力)。
组合Ⅱ:一期恒载+二期恒载+砼收缩徐变+预加应力+汽车荷载(含冲击力)+均匀升降温。
2.施工阶段按公路桥规荷载组合进行。
4.6主要建筑材料1.钢管拱肋内填充混凝土:C50微膨胀混凝土;2.纵(系)梁混凝土:C50混凝土;3.横梁:C50混凝土;4.桥面板:C40混凝土;5.桥面铺装:C40防水混凝土;6.台身及背墙:C30混凝土;7.承台:C30混凝土;8.桩基:C25水下混凝土;9.孔道压浆:水泥浆水灰比不大于0.4,标号不小于C40;10.拱肋钢管及风撑:Q345C型钢材;11.吊杆采用PES5—61低松弛镀锌高强钢丝,外包双层高密度聚乙烯材料;12.预应力钢筋:纵梁及横梁采用Ryb=1860MPa、符合符合ASTM·A416标准要求的Φj15.24mm的钢绞线,钢绞线弹性模量Ey=1.95×105MPa,配以相应规格的OVM锚具,金属波纹管成孔;13.普通钢筋:Ⅰ级钢筋,Ⅱ级钢筋。
第五章 上部结构计算5.1 桥梁的总体布置本设计为单孔计算跨径为50.0m 的下承式钢管混凝土系杆拱桥。
5.2 桥底标高1.桥底标高经计算可取以下各值的最大值: 流水净空要求:H1=65.44+1.5=66.94m 。
2.通航净空要求:通航等级为:Ⅳ-(2)级,净高为8m ,通航水位为60.13m ,则有H2=60.13+8=68.13m 。
3.两岸通车净空要求:桥面纵坡为3%,所以H3=65.5+4.5+360×2%=77.2m 。
所以采用三者最大值,取为77.2m 。
矢跨比:采取为矢高为10m ,矢跨比为1/5。
5.3 拱肋刚度的取值:1.《CECS 28:90》推荐方法钢管混凝土拱桥由于截面含筋率较高,计算截面刚度时要考虑钢管的影响,钢管混凝土截面的刚度的计算公式如下:s s c c A A E A E E += (5-1)s s c c I I E I E E +=(5-2)c E 、c A 、c I 分别为混凝土的弹性模量、截面面积和惯性矩;s E 、s A 、s I 分别为钢管的弹性模量、截面面积和惯性矩。
Ec=36.578 kN/3m ,Es=206 kN/3m 。
2.《JCJ 01-89》推荐方法该方法不分受压和弯矩,同一取用一个弹性变形模量,其公式如下:])1[(85.0s c x E E E ρρ+-=(5-3)其中,x E 为钢管混凝土杆件的弹性变形模量,ρ为含钢率,s E 、c E 分别为混凝土和钢的弹性模量。
3.《DL 5099-97》推荐方法该方法在大量实验的基础上,通过数值计算结果的回归分析给出了拱肋刚度的如下简化计算公式:组合拉压弹性模量:scpscpsc f E ε=(5-4)比例极限:(0.192/2350.488)scp y scy f f f =+ 钢管混凝土抗压屈服极限:2(1.212)scp ck f B C f ξξ=++(5-5)组合抗弯弹性模量:2scm sc E K E =(5-6)其中,0.1759(/235)0.974y B F =+,0.1038(/20)0.0309ck C f =-+,y f 为钢材屈服极限,ck f 为混凝土抗压强度标准值,/()s y c ck A f a f ξ=∙为约束效应系数,系数βααβ++⋅++=1111ss s n n K ,s c E n E =,s c I I β=,s c A A α=。
根据相关文献的计算比较结果,方法二不分抗压和受弯,统一取用一个弹性变形模量是不合理的,方法三在计算钢管混凝土构件的刚度时充分考虑了钢管对混凝土的套箍作用。
依据方法三得到的轴压刚度往往比实际构件的刚度偏大。
方法一和方法三计算出的抗弯刚度比较接近。
同时根据方法三和方法一计算出的抗弯刚度比较接近。
通过对三种刚度简化计算结果比较分析,认为在计算钢管拱肋刚度时,应以方法一《CECS 28:90》为准。
5.4 毛截面几何特征计算本设计采用分块面积法,计算公式如下: 毛截面面积:∑=j A A(5-7)各分块面积对上缘的静矩:i i i y A S =(5-8)毛截面重心至梁顶的距离:∑=)/(i i s A S y(5-9)毛截面惯性矩计算公式:[]2)(s i i i y y A I I -+=(5-10)式中:A ——分块面积; i y ——分块面积的重心至梁顶的距离;s y ——截面重心至梁顶的距离; i S ——各分块对上缘的面积距;i I ——分块面积对其自身重心轴的惯性矩。
5.5 拱肋承载力计算:按规程CECS28:90验算拱肋的强度。
哑铃型拱肋的截面换算面积:)7(mm 245489.71654)(1111926.1061053.45104/2.+59269.0744)(/2110=⋅=+=∑∑nci s c nsi A E E A A 式中:A 0----格构柱横截面面积; A si ,A ci ----分别为第i 分肢的钢管横截面面积和核心混凝土的横截面面积;n----肢数;E s ----钢材弹性模量。
格构柱的整体承载力设计值按下式计算N *=ϕ*1ϕ2*∑=ni N10i(5-11)式中:N 0i ----格构柱各单肢的轴心受压短柱承载力设计值)1(0ζζ++=c c i A f N(5-12)0.74966.15422.4315/11119259269.0744/===Cc S y A f A f ζ 代入上式得:(KN)5210460.N i =ϕ1*----考虑长细比影响的整体承载力折减系数;由于下承式系杆拱桥拱肋的约束介于两铰拱和无铰拱之间,故拱肋的计算长度取0.54L 与0.36L 之间的值,在此取0.495L=0.495⨯87.83=43.48(m );构件长细比 λy =l e */A I ÷=43.48⨯103/7167.24528914890000÷=17.65 I y =2()4008001200400442212164/⨯+⨯+⨯⨯⨯ππ=1.489⨯1012104410493.112642400800⨯=+⨯⨯=πx I同理 λx =176.31;λy *=⎪⎭⎫ ⎝⎛+d l 2216λ=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+8.0565.172216=18.72>16则ϕ*1=1-0.05751672.18-⨯=0.905ϕe *----考虑偏心率影响的整体承载力折减系数; ϕe *=he 0211-,e 0----柱较大弯矩端的轴向压力对格构柱压强重心轴的偏心距,e 0=M 2/N ,其中M 为柱两端弯矩中之较大者; h----在弯矩作用平面内的柱肢重心之间的距离; 则ϕe *=5079.0211⨯-=1.032;格构柱的整体承载力:(KN)28303=N >(KN)101.218=106.5221.0320.905=max 15410**1*⨯⨯⨯⨯⨯=∑=ni ieNN ϕϕ 拱肋承载力满足要求。