【正文】 進(jìn)行橫向折減和縱向折減。永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變 作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： ()0 0 1 112mnS S S Sud Gi Gik Q Qk c Qj Qjkij? ? ? ? ? ?? ? ????? 式 () 式中： 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 24 Sud— 承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值 。 1Q?— 汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力）的分項(xiàng)系數(shù)，取 。 c?— 在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力）、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，由于本橋中除汽車(chē)荷載（含汽車(chē)沖擊力）外尚有兩種其可變作用參與組合， 所以組合系數(shù)取 。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： 211mnS S Sld Gik j Qjkij ??????? 式 () 式中： Sld— 作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 2 j?— 第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)，汽車(chē)荷載（不計(jì)沖擊）為 ，人群荷載為 ，溫度梯度作用為 ； 鋼管溷凝土拱橋畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 2 j?SQjk— 第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值。 （ 1）套箍指標(biāo)? f A f Ay y c c? 式 () 式中： f y— 鋼管設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； c— 混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； Ay— 鋼管橫截面面積； — 鋼管內(nèi)混凝土橫截面面積。 ?— 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)。 （ 5）單肢柱承載力設(shè)計(jì)值Nu: 10NNue??? 式 () （ 6）承載力驗(yàn)算應(yīng)滿足下式： u? 式 （ ） 承載力抗拉驗(yàn)算 （ 7） N*Ag*f 式 （ ） 式中： N—— 抗拉設(shè)計(jì)值 Ag—— 鋼面積 f—— 鋼抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 鋼管溷凝土拱橋畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 由多肢鋼管混凝 土柱肢組成的格構(gòu)柱，除按上面的公式驗(yàn)算單肢承載力外，還需驗(yàn)算整體承載力。對(duì)無(wú)鉸拱，取 ； l?— 格構(gòu)柱或構(gòu)件的長(zhǎng)度，對(duì)無(wú)鉸拱橋，為鋼管混凝土拱肋的中心弧長(zhǎng)。 分別對(duì) 1節(jié)點(diǎn)、 20 節(jié)點(diǎn)、 39 節(jié)點(diǎn)、 58 節(jié)點(diǎn)、 77 節(jié)點(diǎn)、 78 節(jié)點(diǎn)， 97 節(jié)點(diǎn)， ,116節(jié)點(diǎn)， ,135 節(jié)點(diǎn)， 154 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行局部承載力驗(yàn)算和整體承載力驗(yàn)算。 （ 2）偏心率影響的整體承載力折減系數(shù)e? ? 1）當(dāng)偏心率0ehb??時(shí)： ? ?1 1 20ehe???? 式（ ） 2）當(dāng)偏心率?時(shí)： ? ?? ?1 2 10te ehtt?? ???? ? ? ? 式（ ） 式中：b?— 界限偏心率，對(duì)于對(duì)稱截面的雙肢柱， 1 tb t?? ??； 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 32 0e— 柱較大彎矩端的軸向壓力對(duì)格構(gòu)柱壓強(qiáng)重心軸的偏心距，20 Me N?，其中，2M為柱兩端彎矩設(shè)計(jì)值之較大者； h— 在彎矩平面內(nèi)的柱 肢重心之間的距離； t?— 受拉區(qū)柱肢的套箍指標(biāo) （ 3）軸心受壓短柱承載力設(shè)計(jì)值0N? 001nNNii? ? ?? 式（ ） 式中： 0N i— 格構(gòu)柱各單肢柱的軸心受壓短柱承載力設(shè)計(jì)值； （ 4）格構(gòu)柱整體承載力設(shè)計(jì)值Nu? 10ue??? ? ? ?? 式（ ） （ 5）承載力驗(yàn)算 NNu? 式（ ） 式中： N— 格構(gòu)柱整體設(shè)計(jì)內(nèi)力值。本橋建模時(shí)只建了上下兩肢弦桿，所以整體驗(yàn)算時(shí)將其看做雙肢格構(gòu)柱。 本橋拱肋之間有橫撐，所以驗(yàn)算時(shí)等效長(zhǎng)度系數(shù)k按下式計(jì)算： 無(wú)側(cè)移框架柱 ： ??? ? ? 式（ ） 式中： ?— 柱兩端彎矩設(shè)計(jì)值之較小者與較大者的比值 ，1 2, 1 2M M M M???,單曲壓彎者取正值，雙曲壓彎者取負(fù)值。（查表 JCJ 0189） （ 3）長(zhǎng)細(xì)比折減系數(shù)1? 1 41 lde??? ? （4lde ?） 或 1=1 (?） 式 （ ） 式中： d— 鋼管外徑； le— 柱的等效計(jì)算長(zhǎng)度，對(duì)兩支承點(diǎn)之間無(wú)橫向荷載作用的框架柱和桿件，等效長(zhǎng)度按下式確定： 0l kle? 式 （ ） 0ll? 式（ ） 式中： 0l— 框架柱或桿件的計(jì)算長(zhǎng)度 。 本橋根據(jù)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（ CECS28： 90）分別對(duì) 鋼管混凝土單肢承載力和整體承載力進(jìn)行驗(yàn)算。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： 111mnS S Ssd Gik j Qjkij ??????? 式 （ ） 式中： Ssd— 作用短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 1 j?— 第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù)，汽車(chē)荷載（不計(jì)沖擊）為 ，人群荷載為 ，溫度梯度作用為 ； jSQjk — 第j個(gè)可變作用效應(yīng)的頻遇值。 Qj?— 在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力）、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取 。 Gi— 第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力不利時(shí)取 ，對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力有利時(shí) 取 。 （ 4）在 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 中規(guī)定：車(chē)道數(shù)為兩車(chē)道時(shí)，車(chē)道橫向折減系數(shù)1?=1(全橋?yàn)殡p向四車(chē)道 )；計(jì)算跨徑 150L400 時(shí)，縱向折減系數(shù)2?=（全橋計(jì)算跨徑 L=217） .汽車(chē)的沖擊系數(shù)?根據(jù)《公路鋼管混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工指南》中的公式計(jì)算： =f+ 式（ ） 式中：f— 鋼管混凝土拱橋的一階 豎向頻率。這時(shí)得到上弦桿的拱腳（ 1號(hào)單元， 1節(jié)點(diǎn)、 2節(jié)點(diǎn)）、下弦桿拱腳（ 77 號(hào)單元， 78 節(jié)點(diǎn)、 79 節(jié)點(diǎn)）、上弦桿拱頂（ 38 號(hào)單元， 38 節(jié)點(diǎn)、 39 節(jié)點(diǎn)）、下弦管拱頂（ 114 號(hào)單元，115 節(jié)點(diǎn)、 116 節(jié)點(diǎn)），上弦桿拱 L/4 跨（ 19 號(hào)單元， 19 節(jié)點(diǎn)、 20 節(jié)點(diǎn)），下弦桿拱頂 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 20 L/4 跨（ 95號(hào)單元， 96 節(jié)點(diǎn)、 97 節(jié)點(diǎn)），上弦桿拱 3L/8 跨（ 57 號(hào)單元， 58 節(jié)點(diǎn)、 59節(jié)點(diǎn)），下弦桿拱 3L/8跨（ 133 號(hào)單元， 135 節(jié)點(diǎn)、 136 節(jié)點(diǎn)） ,上弦桿的 L 拱腳（ 39號(hào)單元， 77 節(jié)點(diǎn)、 76 節(jié)點(diǎn)）、下弦桿 L 拱腳（ 115 號(hào)單元， 154 節(jié)點(diǎn)、 153 節(jié)點(diǎn)）的彎矩和軸向力； 這些內(nèi)力見(jiàn)表 。 第九階段：成橋狀態(tài)，施加橋面鋪裝，人行道，欄桿等。 第五階段：吊桿和橫梁施工 。 施工和營(yíng)運(yùn)階段結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工階段實(shí)際應(yīng)該大體分為幾個(gè)時(shí)期： 第一階段：墩臺(tái)施工。 最后，鋼管拱整體劃分為 378 個(gè)單元，上下弦管拱劃分為 152 個(gè)單元，連接上下弦管的腹桿沿拱劃分為 144 個(gè)單元，橋面劃分為 37 個(gè)單元，兩邊的拱上立柱拱和蓋梁共劃分為 6個(gè)單元，每根吊桿劃分成一個(gè)單元，總共 27 個(gè)單元。 本橋l=， fo= l/5=， h=, =,查“拱橋”表（ III）得，c s j? ?，sin j?=. 主拱圈的計(jì)算跨徑和計(jì)算矢高為： L=l+hsi j=217m /2 /2cosf h h j??? ?= 結(jié)構(gòu)單元的選取和劃分 主拱肋為典型的平面桿件系統(tǒng)，在建模之前張雪松老師又對(duì)橋博建模進(jìn)行了一次講座，所以我用橋博進(jìn)行拱橋的整體建模，但由于橋博不能表示空間的整體形狀，所以建模時(shí)，取兩片拱肋中的一片的 1/2 片進(jìn)行建模計(jì)算（拱肋式四肢格構(gòu)形）。 圖 計(jì)算圖式 主拱肋結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算 拱軸線的選取工 作既是尋找合理的拱軸線。 拱上立柱為鋼筋混凝土的柱式立柱，直徑 ,拱上立柱的蓋梁為 C50 的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高為 。 圖 縱梁外形尺寸（尺寸單位： mm） 橋面系主要由行車(chē)道梁和橋面鋪裝組成。 本橋拱肋橫向中心到中心的距離為 ，此即為吊桿橫向間距，因此橫梁計(jì)算跨徑亦為 。建模期間，由于本人知識(shí)能力有限，將從橋面至拱腳這段拱肋做成鋼管混凝土桁架結(jié)構(gòu)，即上下弦管間以鋼管連接。 結(jié)構(gòu)構(gòu)造 本橋拱肋采用鋼管混凝土桁架結(jié)構(gòu)，在上下弦 桿鋼管內(nèi)泵送 50 號(hào)混凝土，弦桿之間鋼板間泵送 50 號(hào)混凝土，腹桿和弦桿之間的鋼管均為空鋼管，橫撐采用鋼管內(nèi)泵送50 號(hào)混凝土，以充分發(fā)揮鋼管混凝土承壓能力強(qiáng)的特點(diǎn)，滿足桁架弦桿受軸向壓力較大的需要。 ： % ：通航凈空 60m 8m。 中承式鋼管混凝土拱橋的總體布置如圖 所示。 （ 2）鋼管本身又是勁性承重骨架，在施工階段可起支架和模板的作用，在 使用階段又是主要的承重結(jié)構(gòu)，因此可以節(jié)省腳手架，縮短工期，減少施工用地，降低工程造價(jià)。 8）抗撞擊能力較弱，承受事故能力不好，對(duì)基礎(chǔ)沉降，溫度、收縮徐變及地震影響不利。 4）施工中采用懸臂澆筑不會(huì)影響通航要求。） 鋼筋（ T） 鋼絞線 (T) 預(yù)應(yīng)力鋼筋 (T) 鋼板 (T) 267 267 瀝青混凝土（ m179。 （ 5）施工方法：對(duì)于主梁施工是采用掛籃懸臂澆筑法，在中間現(xiàn)澆合攏。 （ 2）上部結(jié)構(gòu)：此橋采用二次曲線，主梁采用單箱單室變高度箱梁，箱梁頂板寬，底板寬 ；根部梁高為 ，跨中梁高為 ；全橋箱梁頂板厚度不變，鋼管溷凝土拱橋畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 都為 ，腹板不等厚，跨中到根部從 ；底板為不等厚，由跨中向根部處隨二次曲線 y=ax^2 變化，逐漸變厚，從 ；懸出部分長(zhǎng)度相同，均為 ；人行道凈寬 ，高 ，人行道護(hù)欄采用 *。除了上述優(yōu)點(diǎn)，還有很多缺點(diǎn) : 3）結(jié)構(gòu)剛度、變形、動(dòng)力性能不好，混凝土和鋼材用量都很多，不經(jīng)濟(jì)。） 鋼筋（ T） 鋼絞線 (T) 預(yù)應(yīng)力鋼筋 (T) 鋼板 (T) 267 267 瀝青混凝土（ m179。 （ 5）施工方法：對(duì)于主梁施工是采用掛籃懸臂澆筑法，在中間現(xiàn)澆合攏。 （ 3）下部結(jié)構(gòu)：本方案下部結(jié)構(gòu)采用雙薄壁墩。還有采用鋼管混凝土，可大幅節(jié)省材料：縱梁和橫梁都在工廠預(yù)制，節(jié)約了施工時(shí)間；基礎(chǔ)和拱座都采用明挖基礎(chǔ)，節(jié)省了工程費(fèi)用；同時(shí)在施工中鋼管本身是耐側(cè)壓的模板，省去了支模、拆模等工序， 也節(jié)約了時(shí)間。 （ 5）施工方法：主拱圈采用懸索吊裝施工，跨中合攏；橫梁采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)吊裝，縱梁現(xiàn)場(chǎng)澆注；拱座采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的重力式拱座；引橋簡(jiǎn)支梁采用現(xiàn)場(chǎng)澆注，；橋臺(tái)采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的重力式橋臺(tái)。 （ 3）下部結(jié)構(gòu)：拱座為重力式的臺(tái)階式拱座，拱上立柱為鋼筋混凝土柱式立柱。綜上所述，本次設(shè)計(jì)的三個(gè)比選方案如下： 方案一：中承式鋼管混凝土拱橋 （圖 ） （ 1）橋跨布置：主跨為計(jì)算跨徑 217m 的等截面懸鏈線中承式鋼管混凝土拱橋，凈矢跨比為 1/5，凈矢高為 ，主跨左邊為 的單跨鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，主跨右邊為 的單跨鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁。 4. 主橋?yàn)閮艨鐝? 的中承式箱肋拱橋，引橋?yàn)?+ 的簡(jiǎn)支梁。再對(duì)這五個(gè)方案進(jìn)行比較，選出三個(gè)推薦方案，再對(duì)比三個(gè)推薦