橋梁桁式組合拱橋

1、名目 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 1 緒論 1 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 2設(shè)計(jì)方案比對(duì)22. 1概述 22. 2橋型方案 32. 3方案比對(duì)72. 4方案確定 8 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 3結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算93. 1結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式、計(jì)算結(jié)構(gòu)劃分 92恒載內(nèi)力計(jì)算93活載內(nèi)力計(jì)算104基礎(chǔ)變?yōu)楫a(chǎn)生的內(nèi)力 125溫度產(chǎn)生的內(nèi)力 133. 6內(nèi)力組合 144截面配筋 194. 1邊弦桿中部4# j截面 19

2、2斜撐上端9#i截面 203中弦桿中部12# i截面224拱腿上端16#i截面 245 1/4 拱處 23# i 截面 276 拱頂處26# j截面 297斜撐根部53# j截面 318斜腿根部62# j截面 33 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 5行車道板的配筋 351結(jié)構(gòu)自重及其內(nèi)力 355. 2汽車車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力 365. 3內(nèi)力組合 365. 4配筋36 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 6撓度計(jì)算37 開(kāi)挖時(shí)必需保證基坑四壁不受爆破巖石的影響。邊孔為剛構(gòu)，因此采納支架施 工。桁式

3、組合拱橋，除拱頂采納濕接頭外，其余預(yù)制構(gòu)件之間均采納干接頭。 主孔為懸臂施工。施工步驟：支架現(xiàn)澆邊孔，完成除橋面磨耗層、欄桿、燈柱以外的全部工 程；吊機(jī)就位，在預(yù)制場(chǎng)上分別將上、下游兩片下弦桁片脫模翻身，移至預(yù)定 位置，安裝箱隔板，組拼為框架，然后垂直起吊就位；分別吊裝上、下游斜桿, 張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，使之形成三角形穩(wěn)定體系；吊裝豎桿；分別吊裝上、下游上 弦桁片，張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，使之形成框架；安裝下弦頂板，安裝上弦底板張拉 預(yù)應(yīng)力鋼筋；安裝人行道挑梁；分別吊裝二、三、實(shí)腹段；合攏后加載及體系 轉(zhuǎn)換；全橋建成。合攏應(yīng)留意：(1)先吊裝合攏的那一側(cè)桁片，松索后將產(chǎn)生肯定的下?lián)现怠?2)合攏應(yīng)選擇在溫

4、度較低的時(shí)間進(jìn)行，以減小營(yíng)運(yùn)階段因溫度降而產(chǎn)生 的內(nèi)應(yīng)力。E.主要工程量(見(jiàn)下表2-2)主要工程量表2-2結(jié)構(gòu)材料混凝土(布)鋼筋(t)鋼絞線(t)鋼材(t)上部結(jié)構(gòu)上弦、下弦及 實(shí)腹段截面661.224. 511. 20. 5 腹桿44. 22. 1橋面鋪裝108.94.42. 3人行道29.81. 50.8下部結(jié)構(gòu)橋墩及橋臺(tái)397. 870. 65總計(jì)1133.0733. 1514. 30. 5第三方案：獨(dú)塔式斜拉橋A.結(jié)構(gòu)體系采納半漂移體系，塔墩固結(jié)。各墩都設(shè)盆式支座?？讖讲贾脼?50 + 5486cm 的總長(zhǎng)為6236cm的獨(dú)塔雙索面斜拉橋。B.主梁主梁采納矮梁板式主梁，主梁位于兩邊，

5、且梁高相對(duì)于橋?qū)拋?lái)說(shuō)很小，但 兩主梁間仍有橫梁和橋面板相連，采納鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)。見(jiàn)圖QF05。橋 寬為13. 3m, 7. 5m行車道寬，2X 1. 5m人行道以及外側(cè)防撞護(hù)欄。梁上索距見(jiàn)圖QF-03,左側(cè)為5X3m,右側(cè)為6m和9X5m。在每個(gè)節(jié)段上設(shè)一橫梁。c.索塔索塔采納雙子形塔，承臺(tái)以上總高25m,塔橫向上在塔頂直接連接在一起, 塔柱采納實(shí)心矩形截面，混凝土結(jié)構(gòu)。D.主塔基礎(chǔ)主塔基礎(chǔ)基礎(chǔ)嵌入微風(fēng)化基巖中，塔基有12根直徑為120cm,深度為161n 的鉆孔灌注樁，承臺(tái)尺寸為1040cniX 1380cm,厚度為4m。E.斜拉索斜拉索采納雙索面形式，材料采納鋼絞線，左側(cè)索面有5對(duì)拉索

6、，右側(cè)索 面有10對(duì)拉索，除左側(cè)有三個(gè)為地錨外，其余均錨固在主梁內(nèi)。橋梁左側(cè)路兩 側(cè)設(shè)置有大型空心混凝土體，拉索通過(guò)混凝土頂面，錨固于混凝土體內(nèi)部。F.施工方案左側(cè)邊跨采納滿堂支架法施工，主跨采納懸臂澆筑法施工，在整個(gè)施工過(guò) 程中必需嚴(yán)格掌握掛籃的變形和混凝土收縮、徐變的影響。混凝土塔柱的塔壁 內(nèi)設(shè)置勁性骨架，勁性骨架在工廠分階段加工，在現(xiàn)場(chǎng)分階段超前拼接，精確 定位。索塔施工模板采納單面整體提升模板，在無(wú)吊機(jī)的狀況下，可采用索塔 內(nèi)的勁性骨架做支撐，用手動(dòng)葫蘆提升。G.主要工程量（見(jiàn)下表2-3）主要工程量表2-3結(jié)構(gòu)材料混凝土（/）鋼筋（t）鋼絞線（t）鋼材（t）上部結(jié)構(gòu)主梁738.986.

7、330.5斜拉索152橋面鋪裝118.95.6人行道30. 51. 5下部結(jié)構(gòu)索塔117.830. 114.6墩身64.516. 5基礎(chǔ)433. 12. 54. 5總計(jì)1503. 7142.5182.519. 13方案比對(duì)A.依據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)思宗旨，橋型方案應(yīng)滿意結(jié)構(gòu)新奇、受力合理、技術(shù)牢靠、施工便利的原那么。以上三個(gè)方案基本都滿意這一要求。B.從結(jié)構(gòu)的形狀來(lái)看，三個(gè)方案斜腿拱橋、桁式組合拱橋和斜拉橋。方案 一主要承重結(jié)構(gòu)為拱片，由跨中實(shí)腹段的主梁、空腹段的次梁、主拱腿、次拱 腿等結(jié)構(gòu)，與橋面板一起形成剛架拱的拱片。形狀簡(jiǎn)潔明白，方案較好的表達(dá) 了設(shè)計(jì)構(gòu)思的思想，符合橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么并且與四周的環(huán)境相

8、協(xié)調(diào)，滿意了道路 交通的功能，技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、工藝成熟。方案二桁式組合拱橋在結(jié)構(gòu)上 的特點(diǎn)是：上弦在墩頂與拱頂之間的適當(dāng)位置斷開(kāi)，形成一個(gè)斷縫，下弦仍保 持連續(xù)，這樣，斷點(diǎn)至墩頂可視為懸臂桁架墩，支承著中部的桁架拱，形成拱、 梁組合體系。形狀簡(jiǎn)潔、輕松、美觀，較好的契合了設(shè)計(jì)思想，而且與四周環(huán) 境相協(xié)調(diào)。方案三獨(dú)塔式斜拉橋，在滿意了設(shè)計(jì)構(gòu)思思想的前提下大膽創(chuàng)新， 結(jié)構(gòu)造型新奇獨(dú)特，雖然是斜拉橋，但結(jié)構(gòu)外表看來(lái)簡(jiǎn)潔、輕松，而且也與四 周的環(huán)境較好的融合在了一起。C.從材料用量上來(lái)看，第一個(gè)方案應(yīng)當(dāng)是三個(gè)方案中最為經(jīng)濟(jì)的。其次個(gè)方 案混凝土用量最高，而第三個(gè)方案剛才用量略高。D.從施工難度上看

9、，三個(gè)方案的施工難度差不多，都采納局部支架澆筑，方 案一和二中主跨采納懸臂拼裝，方案三主跨采納懸臂澆筑。就本身方法而言都 是可行的，但對(duì)于具體的施工費(fèi)用和工期沒(méi)有確定，因此很難做出全面的評(píng)價(jià)。 就施工工序而言，方案三的獨(dú)塔式斜拉橋比擬簡(jiǎn)明易行。E.總體而言，方案二的桁式組合拱橋由于拱上建筑聯(lián)合作用好，且受力勻稱, 所以，各桿件均可能采納較小的斷面尺寸，從而減小工程數(shù)量和結(jié)構(gòu)自重。桁 式組合拱橋具有良好的穩(wěn)定性能和抗風(fēng)、抗震性能。方案三的斜拉橋斜拉索的 兩端分別錨固在主梁和索塔上，將主梁的恒載和車輛荷載傳遞至索塔，再通過(guò) 索塔傳至地基，因而主梁在斜拉索的各點(diǎn)支承作用下，像多跨彈性支承的連續(xù) 梁一

10、樣，使彎矩值得以大大的降低，這不但可以使主梁尺寸大大的減小，而且 由于結(jié)構(gòu)自重顯著減輕，既節(jié)約了結(jié)果材料，又能大幅度的增大橋梁的跨越力 量。鋼筋混凝土斜腿剛架拱橋?qū)儆谟型屏Φ母叽纬o定結(jié)構(gòu)，具有構(gòu)件少、質(zhì) 量輕、整體性好、剛度大、施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低、造型美觀等優(yōu)點(diǎn)，而且被廣泛 應(yīng)用于跨徑25nl70nl的橋梁。4方案確定鑒于甲方對(duì)于方案一鋼筋混凝土斜腿剛架拱橋的鐘愛(ài)，以及此處橋址的地 形特點(diǎn)，方案一結(jié)構(gòu)具有簡(jiǎn)潔合理，造型美觀且于此處環(huán)境較好的融合，造價(jià) 低，施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，最終確定采納方案一。3結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式、計(jì)算結(jié)構(gòu)劃分結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式結(jié)構(gòu)為斜腿剛架拱橋，水平推力由橋臺(tái)承受，體系的外部為

11、超靜定結(jié)構(gòu)。結(jié) 構(gòu)計(jì)算取邊梁計(jì)算，活載采納最不利布載計(jì)算。有限元結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)澐譃榱吮阌谟?jì)算機(jī)程序分析計(jì)算，需把計(jì)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行單元?jiǎng)澐趾凸?jié)點(diǎn)編號(hào)。劃 分單元的原那么：盡量使節(jié)點(diǎn)的分布合理化。從左向右沿主梁上52個(gè)單元，斜撐 為5267、8896單元，斜腿為6274、7587單元，斜腿、斜撐與主梁的 連接處應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)單設(shè)置了 4個(gè)剛度較大的連接單元97、98、99和100單元。 按結(jié)構(gòu)計(jì)算圖計(jì)算節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和截面尺寸。選擇了幾個(gè)特別截面計(jì)算內(nèi)力。恒載內(nèi)力計(jì)算2. 1 一期恒載內(nèi)力一期恒載內(nèi)力為結(jié)構(gòu)自重（主梁、斜撐、斜腿和橫梁），計(jì)算采納“橋梁結(jié)構(gòu)位移-內(nèi)力-反力計(jì)算一QLJGJS2007”計(jì)算程序。其結(jié)果

12、如下表3T所示.一期恒載內(nèi)力匯總表3T截面位置N (kN)M QkNm)截面位置NkN)M ( kNm)4單元j截面0-34. 44223單元i截面-1219. 856140. 7358單元j截面0223. 74926單元j截面-1219.856-536.0159單元i截面-310.729-455. 80752單元i截面042. 23012單元i截面-310.729-210. 44753單元j截面-399. 812-1.85615單元j截面-310.729125. 27262單元j截面-990. 454-3. 66116單元i截面-1219.856-1594. 9603. 2.2 二期恒載內(nèi)力

13、二期恒載內(nèi)力除一期恒載外還包括護(hù)欄、橋面鋪裝等附屬設(shè)施。計(jì)算依舊 采納上述計(jì)算程序。結(jié)果見(jiàn)下表3-2。二期恒載內(nèi)力匯總表3-2截面位置N (kN)M CkNm)截面位置N (kN)M ( kNm )4單元j截面0-34. 44223單元i截面-1219.960140. 7358單元j截面0223. 74926單元j截面-1219.960-536.0159單元i截面-310.729-455. 80752單元i截面042. 28012單元i截面-310.729-210. 44753單元j截面-399. 812-1.85615單元j截面-310.729125.27262單元j截面-990. 454-

14、3. 66116單元i截面-1219.960-1594. 9603.3活載內(nèi)力計(jì)算大路一II級(jí)車道荷載的均部荷載標(biāo)準(zhǔn)值以和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值6按大路一I級(jí)車 道荷載的 0. 75 倍采納。取縱=10.5x0.75 = 7.875%N/m, Pk = 360 x0.75 = 270W。3.1系梁活載橫向分布系數(shù)的計(jì)算采納偏心壓力法進(jìn)行。大路一II級(jí)55150 rt55150 rt750150圖3-1求荷載橫向分布影響線豎標(biāo)，本橋各主梁的橫截面均相等，梁數(shù)為n = 4,橫截面如圖31 zjo5=(3xL6)2+1.62 + (1.6)2+(31.6)2 =51.2z=l由公式可得，1號(hào)梁在兩個(gè)邊梁處的

15、橫向影響線的豎標(biāo)值為:1 (77h=- + L-Z=1_ (3義1 .6f-451.2= 0.25 + 0.45 = 0.7毛_/ = 0.25-0.45 = 0.2i=l繪出荷載橫向分布影響線，并按最不利位置布載，如圖示。計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)掰c，1號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)分別計(jì)算如下:汽車荷載mcqmcq1X2(%1+%2+%3+%4)=1 X (0.555 + 0.386 + 0.264 + 0.095) = 0.65人群荷載mcr = % = 0.6723.2汽車沖擊系數(shù)。當(dāng)彎矩為正時(shí)/=且”產(chǎn) 2M V mc當(dāng)彎矩為負(fù)時(shí)/=生冬/生 2兀1 v mc通過(guò)計(jì)算得/0.1,所以乙不受此項(xiàng)限

16、制。 依據(jù)乙取以上三者中最小值的要求，最終取4 = 2465mm。推斷T形截面類型160、160、/afbfhf % afbfhf % = 1.0 xl4.3x2465xl60 x 900-60-=4286x 106 N/mm M= 586ZN加故屬于第一類T形截面。=0.024M _586.03 xlO6ajcbfh - 1.Ox 14.3x2465x8402 = 1- Jl-2% = 1-71-2x0.02 = 0.024A =afb的瓜y = 1.0 x 14.3 x 2465 x 0.024 x 840/360 = 1974mm2考慮到正彎矩作用和全梁截面的連通選用4C25和2C22

17、( Ay = 2724mm2 ) 0 2驗(yàn)算最小配筋率 A min = pnbh =x350 x900 = 630mm2 .=630加2)。計(jì)算截面承載力并驗(yàn)算梁截面是否平安。截面為第一類T形截面，依據(jù)基本公式得:=20.90mm工=44一/；4 360 x(2724 678) ajfij 586.03ZN 小計(jì)算結(jié)果說(shuō)明，該T形截面平安。,2465圖4-14. 2斜撐上端9 # i截面系偏心壓彎構(gòu)件，掌握內(nèi)力 也=1234.31加加(-)，Nj=763.13kN(-),截 面尺寸如圖4-2,圖中單位為mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋采納HRB400級(jí), 環(huán)境類別為一類。(由于受壓區(qū)在梁肋下

18、部，按矩形截面判別)受壓區(qū)配置2C25 ( A； = 982mm2)查表得：fc = 14. 3N/tw7? ,=360N/m帆2 ,估計(jì) a,兩排布置，a，=60mni。確定翼緣計(jì)算寬度5。按計(jì)算跨度考慮，%=/3 = 5830.9/3 = 1944.；按凈距%考慮，bf =b+sn= 350+3200 = 3550mm；按翼緣高度4考慮，Z/% =0 4=1530 60 = 1470根根，由于/% =160/1470 = 0.11 0.1,所以乙不受此項(xiàng)限制。依據(jù)乙取以上三者中最小值的要求，最終取乙=1944加。計(jì)算，e,推斷偏壓類型。由計(jì)算程序得 A = 79.87 x 1 mm2, /

19、 = 1879 x 1府 0y.711879xl08/0 5830.9一二,加 小iv =A = Jt = 485mm = 12.02 20mm(取 =51mm )ei = e() +ea = 1617 + 51 = 1668mmg =1x1668 = 1668根相 0.3% = 0.3 x 1470 = 441mm故按大偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。e =- 4 =1x1668 +- 60 = 2373mm1 22計(jì)算O=0.022=0.022763.13x103x 2373 - 360 x 982 x (1470 - 35)J =Jl-2%2x0.022 =0.022 As min = ps bh -

20、 0.002x350 x1530 = 1071mm2受拉鋼筋選6c12和6c18 ( 4=2204根/)(為了與前面的截面鋼筋聯(lián)通)兩 排布置。混凝土保護(hù)層厚度為30mm,縱筋最小凈距為50mni。截面配筋如圖Ar. +2204 + 982 八八八/ 八八皿、p = - = 0.006 0.005 (Y兩忌要求)bh350 x1530驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力由計(jì)算程序得人=1029 X1mm4XA31。：= 359.79.87 xlO4,05830.9大木，曰 ，八359359色= 16.24,查表得夕=1.0o，mxa+/X + /v4)= 0.9xl.0 x (14.3 x 79

21、.87 xl04+360 x 982 + 360 x 2204)=11311.53 左N N = 763.13kN可見(jiàn)滿意要求。350圖4-24. 3中弦桿中部12# i截面系偏心壓彎構(gòu)件，掌握內(nèi)力%=947.58左）, Nj=771.48ZN（-）,截面 尺寸如圖4-3,圖中單位為mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋采納HRB400級(jí)， 環(huán)境類別為一類。（由于受壓區(qū)在梁肋下部，按矩形截面判別）受壓區(qū)配置4C25 （ A = 1964mm2 ） J查表得：fc = 14. 3N/m療，4 =/； =360N/m/ ,估計(jì) A，兩排布置，生=60mni。確定翼緣計(jì)算寬度乙。按計(jì)算跨度考慮，bf =

22、 Zo/3 = 5830.9/3 = 1944mm；按凈距%考慮，bf=b+sn = 350+3200 = 3550mm；按翼緣高度/考慮，l = h-as= 900-60 = 840mm ,由于%/=160/840 = 0.190.1,所以與不受此 項(xiàng)限制。依據(jù)乙取以上三者中最小值的要求，最終取乙= 1944加71。JJ計(jì)算，e，推斷偏壓類型。（由于受壓區(qū)在梁肋下部，按矩形截面判別）由計(jì)算程序得 A = 57.80 x 104mm2, Iy = 414xl08/77/7i4 o414xlQ857.80 xlO4二268mm/Q _ 5830.9 r- 268= 21.75 17,5=5.36

23、1(取=1)0.5fcA _4N771.48x1()3= 1.15-0.01 = 1/15-O.Olx 5830,9 h900=1.091(??？2=1)947.58x10： =1228. A771.48xl0330=900 _ 30mm 20mm (取 = 30mm ) 30=eo + ea = 1228 + 30 = 1258mm=1 +-(外=1 +14006/% h 121400 x1258/840/5830.9i x()2xlxl = 1.02900=1.02x1258 = 1283mm 0.3%)= 0.3x840 = 252mm故按大偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。he =*盧3計(jì)算4 O-a

24、=1283 + -60 = 1673mm s 2Ne-力,(4 -4) oc =:；771.48 x 1。3 x 1673 360 x 1964 x (840 -35)2=0.037J = 1-71-2x0.037 = 0.038Av min = psmin 劭=。02 x 350 x 900 = 630mm2受拉鋼筋選8c12和8c18 ( 4 = 2940mm2)(為了與前面的截面鋼筋聯(lián)通) 兩排布置?；炷帘Ｗo(hù)層厚度為30mli1,縱筋最小凈距為50mm。截面配筋如圖4+4 _294。+ 1964bh350 x900= 0.0156 0.005 (滿意要求)驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承

25、載力由計(jì)算程序得 I - 1006 x 108 mm4 ， i = .1- = J 417mmx V A V 57.80 xlO4L 5830.9 ice。 天七/日 1 八 工= 13.98,查表得 0 = 1.0iy 417平Nu=0.9fcA + fyAs+fyAs)=0.9 x 1.0 x (14.3 x 57.80 x 1 O, + 360 x 1964 + 360 x 2940)=9027.76W N = 762.89ZN可見(jiàn)滿意要求。CD O6CD O6圖4-34.4拱腿上端16# i截面系偏心壓彎構(gòu)件，掌握內(nèi)力必=3503.69田利(-)，N, =2128.46AN，截 面尺寸

26、如圖4-4,圖中單位為mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋采納HRB400級(jí), 環(huán)境類別為一類。受壓區(qū)配置4C25 ( A = 1964mm2 ) L J查表得：fc = 16. 7N/祖/，/,=/； =360N/w,估計(jì) a兩排布置，4 =60min。 確定翼緣計(jì)算寬度乙。按計(jì)算跨度考慮，乙=4/3 = 26865.6/3 = 8955.29;按凈距%考慮，bf =b + sn = 350+3200 = 3550mm ；按翼緣Wj度與考慮，% = /z _ q = 2431 60 = 2371 根根，由于 0.1 /% = 160/2371 = 0.067 0.05 ,%=6 + 12% =

27、350 + 12x160 = 2270“。依據(jù)乙取以上三者中最小值的要求，最 終取從= 2270加。計(jì)算小e,推斷偏壓類型。（由于受壓區(qū)在梁肋下部，按矩形截面判別）由計(jì)算程序得 A = 566.64x1()4機(jī)療，= 33290 x 10srrurt oyyA33290 xlO8 二7oomm566.64xl0426865.6 =35 07 17$0.5xl4.3x566.64xl()42128.46x1()30.5xl4.3x566.64xl()42128.46x1()3=19.031(取1=1)766二2 二 1.15 0.011 = 1.15 0.01 * 2喘= 1.04 1(取G=D

28、與 二絲二 3503.69x10 =646加= 81mm 20mm (取 e,=81 相機(jī)) N 2128.46xl033030e. = e( + en -1646 + 81 = 1721mm lrV/V 0.3/ =0.3x2371 = 故按大偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。h2431e = 77G + as =1928 +60 = 3084mm計(jì)算As oNe-f/s(瓜-4）=0.027設(shè)計(jì)值近似取4 =2aS%依據(jù)公式得2128.46 x 1 ()3 義 3。84 360 x 1964 x (2371 35)一鋼筋混凝土斜腿剛架拱橋摘要本次設(shè)計(jì)的橋梁是位于西北地區(qū)XX二級(jí)大路XX至XX段的新建橋。中

29、心樁號(hào)為 K140+295.0處。橋起點(diǎn)樁號(hào)為K140+262.3,終點(diǎn)樁號(hào)為K140+328. 7,橋全長(zhǎng)66. 4米。 考慮基本地址條件和創(chuàng)新思想初擬方案為：鋼筋混凝土斜腿剛架拱橋、桁式組合拱橋和獨(dú) 塔式斜拉橋。方案設(shè)計(jì)要符合道路進(jìn)展規(guī)劃，滿意交通功能需要，與道路線形完善結(jié)合；因地制宜 采納合適的橋梁類型，力求結(jié)構(gòu)布局精練，與四周環(huán)境相協(xié)調(diào)，以期成為一道亮麗的風(fēng)景 線；設(shè)計(jì)方案力求結(jié)構(gòu)新奇，盡量采納有特色的新結(jié)構(gòu)，又要保證結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)牢 靠，施工便利，總之要遵循橋梁設(shè)計(jì)基本原那么，在符合技術(shù)先進(jìn)，平安牢靠，適用耐久， 經(jīng)濟(jì)合理的要求下，還應(yīng)同時(shí)滿意美觀、環(huán)保和可持續(xù)進(jìn)展的要求；總之，

30、要遵循橋梁設(shè) 計(jì)基本原那么，在符合技術(shù)先進(jìn)，平安牢靠，適用耐久，經(jīng)濟(jì)合理的要求下，還應(yīng)同時(shí)滿意 美觀、環(huán)保和可持續(xù)進(jìn)展的要求。選定推舉方案后進(jìn)行橋梁縱向結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和內(nèi)力組合，然后配筋并驗(yàn)算。再進(jìn)行行 車道板的配筋，最終進(jìn)行撓度計(jì)算?？傊?，在老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立地、系統(tǒng)地完成一個(gè)工 程設(shè)計(jì)，以期能把握一個(gè)工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程，在鞏固已學(xué)課程的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)考慮問(wèn)題、 分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，并可以連續(xù)學(xué)到一些新的專業(yè)學(xué)問(wèn)，有所創(chuàng)新。關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土斜腿剛架拱橋，內(nèi)力計(jì)算，內(nèi)力組合, 方案設(shè)計(jì)+ 35 = 748mmh ，12431=rlei + 4= 1928z 22NeNe2l28.46xl03x74

31、8fygaj 360 x(2371-35)=1893mm2 As min = ps mnbh = 0.002 x 350 x 2431 = 1701.7mm2選6c12和6c18 ( A, =2430加加2),(為了與前面的截面鋼筋聯(lián)通)?；炷?土保護(hù)層厚度為30mni,縱筋最小凈距為50nlm。截面配筋如圖bhbh2430 + 1964350 x2431=0.0052 0.005 (滿意要求)驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力由計(jì)算程序得人=1006x1()8根/由計(jì)算程序得人=1006x1()8根/H1006X10857.80 x1()4=417mm6=5：；9=13.98,查表得 9 =

32、 1.0Nu= 0.9( fcA + fyAs+fyAs)=0.9 x 1.0 x (14.3 x 57.80 xl0 5 1/4拱處23 # i截面 系偏心壓彎構(gòu)件，掌握內(nèi)力M=1840.89ZN/n(-), N, = 2128.46他(-)，截 面尺寸如圖4-5,圖中單位為mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋采納HRB400級(jí), 環(huán)境類別為一類。(受壓區(qū)在T形梁的上側(cè)，按I形截面對(duì)稱配筋)+ 360 xl964 + 360 x 2430)=8862.52W N = 2128.46W可見(jiàn)滿意要求。22706財(cái)2查表得：fc = 14. 3N/mm2 ,4、=/； =360N/w? , 估計(jì)人兩

33、排布置，as =60mmo 確定翼緣計(jì)算寬度乙。按計(jì)算跨度考慮，5=4/3 = 26865.6/3 = 8955.29;按凈距與考慮，%=人+ 5 =350+3200 = 3550力加；按翼緣高度從考慮， JJ% = 4 = 1H 2 - 60 = 1052mm ,由于 0.1 % /% = 160/1052 = 0.152 0,05 ,=350+ 12x160 = 2270刖。依據(jù)乙取以上三者中最小值的要求，最終取 Z?/ = 2270mm。計(jì)算，e,推斷偏壓類型。由計(jì)算程序得 A = 69.64xIO根根2, / =794xl08mm4 o y797 x 1Q869.64 xlO4797

34、x 1Q869.64 xlO4yA=338mm1y26865.6338= 79.5 17.5_0.5xl4.3x69.64xl()42128.46x1()3=2.31(取=1)配=1.15-0.01- !.15-0.01x2h=0.91 1(取乙=0.91)M 1804.89 xlO6 “0% = 848mm N 2128.46xl03h 1112 ”=37mm 20mm3030(取 -37mm )ei =eQ+ ea = 848 + 37 = 885mm7/ = l + !(bfiQ1400g/% / 1x(a)21400 x885/10521112xlx0.91= 1.45r/ei = 1

35、.45 x 885 = 1283mm O.3/zo = 0.3 x 1052 = 315.6mm推斷偏壓類型，計(jì)算4和4。先假定中和軸在受壓區(qū)翼緣，計(jì)算受壓區(qū)高度N 2128.46xl03”x =r = 6bmm nf =i oOmmajcbfJx As min - A minZ?/z = 0.002x350 x1112 = 778.4mm2LAS=AS = 4691mm2,受拉區(qū)鋼筋選取 10C25 ( As = 4910mm2),受壓區(qū)鋼筋選取8c12和16cl8 (= 4976mm2)混凝土保護(hù)層厚度為30nlin,縱筋最小凈距為50mni。截面配筋如圖。圖4-5OJ I黑翳=。必。.。

36、5(滿意要求)I7J_ 11594x1()8O-V69.64X104=478mm驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力由計(jì)算程序得L = 1594 x 1 ()8 mm426865.6 -0-56.2, 478Ji查表得 = 0.86Nu=0.9(p(fcA + fyAs+fyAs)=0.9 x0.86x(14.3x 69.64 xl04+360 x 4976 + 360 x4910)=10462.53W N = 2128.46W可見(jiàn)滿意要求4. 6拱頂處26# j截面系偏心壓彎構(gòu)件，掌握內(nèi)力必=2042.03雨利(-)，N,=2128.46AN，截 面尺寸如圖4-6,圖中單位為mm,混凝土強(qiáng)度等

37、級(jí)為C35,鋼筋采納HRB400級(jí),環(huán)境類別為一類。（受壓區(qū)在T形梁的上側(cè)，按I形截面對(duì)稱配筋）查表得：fc = 14. 3 N/mm2 , fy - fy =360 A/znzn2 ,受壓區(qū)布置 6012(4 = 678mm2),受拉區(qū)布置8c25 (A, = 3982根根?)，兩排布置。確定翼緣計(jì)算寬度按計(jì)算跨度考慮，bf =1./3 = 26865.6/3 = 8955.2mm； 按凈距考慮，bf =b + sn = 350 + 3200 = 3550nvn ；按翼緣iWj度%考慮，*/J% 。 4 = 838.4 60 = 778.4mm ,由于 0.1 %/% = 160/778.4

38、 = 0.206 0.05 , bf =b+l2hf = 350 + 12x160 = 2270mm o依據(jù)乙取以上三者中最小值的要求，最 終取乙= 2270加。計(jì)算，e,推斷偏壓類型。由計(jì)算程序得A = 60.06xlO4mm2 ，/= 351x108 mm4。351x1()860.06 xlO4=242mm26865.6242= 11117.50.5 fcA _ 0.5 x 14.3 x 60.06 x 104N 2128.46x1()30.5 fcA _ 0.5 x 14.3 x 60.06 x 104N 2128.46x1()3= 2.0l(取 0=1)=1.15-0.01 = 1.1

39、5-O.Olxh=1.15-0.01 = 1.15-O.Olxh26865,6 = 0.83 1(取& = 0.83)838.4M 2042.03 xlO6 N 2128.46x1()3M 2042.03 xlO6 N 2128.46x1()3二959mmh 838 4= -=28mm 20mm (取 = 28mm )3030= / + ea = 959 + 28 = 987mm1400 x987/778.41400 x987/778.4x 2686S6 2x1x() 83838.4= 1.47rjei =1.45x987 = 0.3% = 0.3x778.4 = 233.5mm推斷偏壓類型，

40、計(jì)算x。由平衡公式：NNu=aJcbfx+fyAs-fyAs,JC,Ne Nue = ajcbfx(-) + fyAs (4 4)令N”N ,得:af二124mm 24=2x30 = 60mm J為大偏心受壓構(gòu)件，受壓區(qū)在翼緣內(nèi)，依據(jù)公式得h1 838.4 ,八 1 cm ce = H4 =1451 +60 = 18102mm1 22N/ = ajcbfxh 3 + /X (% - 4)124=1.0 x 14.3 x 2270 xl24x (778.4) + 360 x 678 x (778.4 - 30)=29018.94 xlO6 TV-mm(滿意條件)= 29018.94ZNNe =

41、2128.46 xl03xl810.2 = 3852.94 x 106 Nmm = 3852.94左N 加= 0.0159 0.005 (滿意要求)bh 350 x838.4驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力由計(jì)算程序得人=1584 x 108根/由計(jì)算程序得人=1584 x 108根/XA1584xl08 一二514mm60.06 xlO4o _ 26865.6 r 514= 52.3,查表得夕=0.89Nu = 0.9( fcA + fyAs+fyAs)=0.9 x0.89x(14.3x 60.06 xl04+360 x 678 + 360 x 3982)=8223.21左NN = 212

42、8.46W可見(jiàn)滿意要求22704.7斜撐根部53# j截面系偏心受壓構(gòu)件，掌握內(nèi)力”,=5.73儲(chǔ)%n(+), N, = 985.8MN(-),截面尺 寸如圖4-7,圖中單位為mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋采納HRB400級(jí)，環(huán) 境類別為一類。查表得：fc = 14. 3N/mm2 , fy = f y = 360N/mm2 ,計(jì)算，推斷偏壓類型。取.=4=30根m，hQ=h-as= 500-30 = 470mm,/8459 4b = 2f = 16.95,所以應(yīng)考慮二階彎矩的影響。h 500M 5.73xl06分=7 N 985.81xl03M 5.73xl06分=7 N 985.81x

43、l03=6mmh _ 500300=17mm 20mm(.取 =20mni)ei = e0+ ea = 6 + 20 = 26mm0.5/_0.5xl4.3xl7.5xl()4N 985.81xl03=1.31(取=1)/8459 4- h500=0.981(??？2=0.98)=1 + &2gg =1 +!_ x 產(chǎn)594)2 xlx 0 8 = 4.391400q/% h 121400 x26/4405004=4.39 x 26 = 114mm N = 985.8IM可不進(jìn)行反向受壓破壞驗(yàn)算，故取4 =350根根2,選3c16 ( As = 462mm2 )A 二生 + (1 生)4%B、)

44、ab430 Z1 30、360 x402-H (I) x470470 (0.5 l8-0.8)xlxl4.3x350 x 470=0.0638-(I-0.0638) x 0.2182 = 0.1405B = 2Ne . 2% (I 七)-2x985.8lxl03xl06 個(gè)C0 30、360 x402=-2x0.8x(l) xlxl4.3x 350 x 4702470 (0.5 l8-0.8)xlxl4.3x350 x 470= 0.1890 + 0.3268 = 0.5158 = A+Va2 + B = -0.1450 + 7(-0.l450)2+0.5l58 = 0.58770.5877-

45、0,80.5877-0,8x 360 = 271 Nl mm1-fy = -360 N/ mm2說(shuō)明4.受拉但為到達(dá)屈服強(qiáng)度。A-Ne %力片式1 0.5 J (%-4)_ 985.81 x IO?義 334一 ix 14 3* 350 x 470? x 0.5877 x (1 0.5x 0.5877)360 x(470-30)=-818mm2 0.005 (滿意要求)/459 4驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力。上=2”= 24.2, (p = 0.65b 350Nu = 0.9( fcA+fyAs + fyAs)=0.9 x 0.65 x (14.3 x 17.5 x 104 + 360

46、 x 462 + 360 x 462)=165856ZN N = 1979.41ZN可見(jiàn)滿意要求。3bU圖4-78斜腿根部62 # j截面系偏心受壓構(gòu)件，掌握內(nèi)力必=8.14AN帆(+), Nj=1717.75kN(-),截面 尺寸如圖4-8,圖中單位為mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋采納HRB400級(jí)， 環(huán)境類別為一類。查表得：fc = 14. 3 A/mm 1319? =1 +x（）2xlx0.98 = 5.19 , fy = f y -360 A/mm2 ,計(jì)算，推斷偏壓類型。取.=4=30根m，hQ=h-as= 850-30 = 820mm , /13192b = 3 = i5.52

47、5,所以應(yīng)考慮二階彎矩的影響。h 850M 8.14xl06/ =7 N 1717.75xl03M 8.14xl06/ =7 N 1717.75xl03=5mmh3085030=28mm 20根根（取, = 28mm）4=eQ+ ea =5 + 28 = 33mm=1.21（取。=1）=1.21（取。=1）Q.5 fcA _ 0.5x 14.3x 29.75xlQr/ei = 5.19x33 = 171mm N = 985.81kN可不進(jìn)行反向受壓破壞驗(yàn)算，故取4.= 595租/，選3c18 ( As = 763mm2 )a afv AA =+ (l -9-%八ab反30 Z1 30、360

48、x763-H (l) X820820 (0.518-0.8)x1x14.3x350 x820= 0.0366 0.2286 = 0.1922Ne, 24(1 一%)-ajg) %力。2x1717.75x103x149 360 x763lxl4.3 x 350 x 8202820(0.518 - 0.8) x 1 x 14.3 x 350 x 820= 0.1521 + 0.3658 = 0.5179J = A+a/a2+B =-0.192 + J(0.192)2+0.5179 :0.55280,5528-0.8x 360 = 316 NI mrf-fy = -360 N/ mrrr說(shuō)明人受拉但

49、為到達(dá)屈服強(qiáng)度。九二加一的/力1其1一。.54)_ 1717.75 x 1()3 ) 641 -1 x 14.3 x 350 x 820? 乂 0.5528 x (1 - 0.5 x 0.5528)-360 x(820-30)=-862mm2 N = 1717.75 雨可見(jiàn)滿意要求。5行車道板的配筋1結(jié)構(gòu)自重及其內(nèi)力參看橋梁工程按多跨連續(xù)單向板計(jì)算（按縱向1加寬的板條計(jì)算） 計(jì)算彎矩時(shí)，l = l0+t = 3.2-0.35 + 0.16 = 3.01m ;計(jì)算剪力時(shí)，/ = 4=3.2-0.35 = 2.85機(jī)5. 1. 1每延米板上的結(jié)構(gòu)自重g瀝青混凝土鋪裝層g =0.06x1.0 x23

50、 = 1.38左N加T梁翼板自重g2 =016xl.0 x25 = 4左Ng = gi = 5.38ZN m每米寬板條的恒載內(nèi)力AbstractThe design of the bridge which will be constructed located in highway 2 XX in the northwest region, btwn XX in XX. The center stakes mileage is K140+295.0. Th stakeA s mileage of the bridge starting point is K140+262.3Z the end

51、is K140 + 328.7 . The bridge is 66.4 meters in length. It is consid工 that the basic conditions of the geology and innovative ideasr to hav th programs of the beginning: reinforced concrete bridge with slope legsr Arch Truss Bridge and Single tower cable-stayed bridge.Program design should follow the

52、 basic principles of bridge dsign, with advanced technology, security, reliability, durability applicable, economic and reasonable request, but also satisfy the aesthetic, environmental protection and sustainable development.The programs which we have selected, then we will take stress calculation a

53、nd stress combination of bridge vertical structure. And we must check it. Another lane of the steel plate, the group calculated after the dflaction. In short, we will have a system engineering ensign, independently, under the guidance of their teachers, it hope us to know the master of engineering d

54、esign process . We will learn to consider the issue, analysis of the problem and solve the problem and can continue to learn some new expertise and innovation, when we institute the consolidation courss.Keywords: reinforced concrete arch bridg with slope legsr stress calculation, stress combination,

55、 Program design1 9 1 9M .np =-gl22 =6.09Wem min,g g o gQAfi =g/ = Lx5.38x2.8 = 7.53N5.2汽車車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將車輛荷載后輪作用在兩T梁翼板中間，后輪作用力為P=140kN,車輛荷載后輪著地長(zhǎng)度為生 =。-2。相，寬度為a=0.60機(jī)，那么ax = a2+ 2H - 0.20 + 2x 0.06 = 0.32m bx =b2+ 2H - 0.60 + 2x 0.06 = 0.72m TOC o 1-5 h z 計(jì)算彎矩時(shí)a = q +6/ + -= 0.32 + 1.4 + = 2.72/71； 33j2 S

56、5計(jì)算躬力 q = a +d + = 0.32 +1.4 H= 2.67m。33作用與每米寬條板上的彎矩為：=（1 + 4）（/ - 3）= （1 + 0.3） X X （3.01 -殍）=44.33W.rnoCl 2o X Z. /ZZ作用與每米寬條板上的剪力為：PQap=（1 + ）L（1 + 03）140 x2x8x2.67=7.04kN5.3內(nèi)力組合承載力量極限狀態(tài)內(nèi)力組合計(jì)算基本組合：M. =1.2M .+lAMAr = 1.2x5.96 +1.4x44.33 = 69.21Wm LlClAgziCQlld = 1 .2Qa8 +1 QAp =1.2x 7.53 + 1.4x17.0

57、4 = 32.89kN所以，行車道板的設(shè)計(jì)內(nèi)力為：Mud = 692kN.m, Qud = 32.89W正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合計(jì)算短期效應(yīng)組合：M. = M. + 0.7M, =5.96 + 0.7x44.33 = 3699kNm SCIZ1CQud = QAg +0.7Qap =7.53+ 0.7x17.04 = 19.46ZN4配筋查表得：fc = 14. 3N/mm? , fy - fy - 360N/mm2 ,=0. 518,Anin=02%，）= 1.0 ,4 = 20mm。b = 1000mm , /z = 160mm, M = $21kNm,% = 160-20 = 140mm

58、。依據(jù)條件，可求得69.21xl0669.21xl06a -=s afb 代4()2=0.24694 = 1- Jl_24 = 1-71-2x0.2469 = 0.2885 phh - 0.002 x 1000 x 160 = 320mm1選用。1290(A =1257加/)。截面配筋如圖5-1圖5-16撓度計(jì)算計(jì)算跨中截面的撓度將恒載、汽車荷載和人群荷載的跨中截面撓度匯總見(jiàn)下表6-1 o序號(hào)荷載類別跨中截面撓度(cm)(1)結(jié)構(gòu)自重2.815(2)汽車荷載0. 631(3)人群荷載0. 116(4)/ =0.7x(2) + 1.0 x(3)0. 557(5)=(l) + 0.7x(2) +

59、1.0 x(3)3. 372跨中截面撓度匯總表6-1參看橋梁工程，對(duì)于鋼筋混凝土橋，用可變荷載頻遇值計(jì)算的上部結(jié)構(gòu) 長(zhǎng)期的跨中最大豎向撓度，不應(yīng)超過(guò)L/600,由于 L 5000t = 0.577cm = 3.125cm1600 16003計(jì)算預(yù)拱度最大值預(yù)拱度等于結(jié)構(gòu)自重和1/2可變荷載頻遇值產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度,/ = 2.815 + 0.557/ = 2.815 + 0.557x = 3.09cm 2應(yīng)做成平順曲線。7施工說(shuō)明1施工要點(diǎn)A.本橋采納預(yù)制構(gòu)件、有支架的安裝方法。B,斜腿、斜撐、弦桿均為一段預(yù)制，實(shí)腹段分為兩段預(yù)制，在拱頂 接頭。實(shí)腹段與斜腿、弦桿與斜腿及拱頂接頭采納鋼板接頭，其余

60、均為鋼 筋焊接、現(xiàn)澆混凝土接頭。C.主要預(yù)制構(gòu)件均采納臥式澆筑，起吊時(shí)除實(shí)腹段應(yīng)空中翻身外， 其余構(gòu)件均可直接翻身就位。D.裸肋局部設(shè)置臨時(shí)支架。斜撐支架設(shè)置在小節(jié)點(diǎn)接頭處，弦桿局部不需設(shè)臨時(shí)支撐。E.拱頂預(yù)拱度為1/800L,實(shí)腹段范圍內(nèi)按二次拋物線安排，拱腿范 圍內(nèi)按直線變化。F.斜腿、斜撐各伸入拱座內(nèi)30厘米。安裝斜腿后，在灌漿槽內(nèi)向支 座預(yù)留槽底部灌入40號(hào)水泥砂漿。此時(shí)，應(yīng)留意不使砂漿流入拱腿兩側(cè), 待全橋完成后，再在拱腿兩側(cè)灌漿。斜撐支座只需在預(yù)留凹槽內(nèi)鋪墊砂漿, 使斜撐底部與支座結(jié)合密實(shí)，側(cè)面不需灌漿。G.弦桿支座采納板式橡膠支座。弦桿兩端與橋臺(tái)連接處，各設(shè)一條 伸縮縫。H.施工