【正文】 各方面的比較，顯然第一個(gè)方案鋼管混凝土拱橋是最合理方案，故把鋼管混凝土拱橋定為最終方案。 圖 中承式鋼管混凝土拱橋的總體布置圖（尺寸單位： mm） 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 10 第 3 章 結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 1. 橋面寬度：橋面設(shè) 2 車道，全橋?qū)捊M成為： 12m（車行道） +2 （防撞護(hù)欄） +（人行道） 2+（拱肋寬） 2=。 由于鋼管混凝土拱橋設(shè)有很多柔性吊桿，同時(shí)間距都相等且不大，所以荷載接近于均布荷載，所以選擇拱軸系時(shí)盡量靠近 1 取，然后進(jìn)行優(yōu)選。橫梁為鋼筋混凝土橫梁，其重力為 2120kN。交接墩為立柱式，直徑 。 雖然在橋面以下的拱肋為實(shí)腹段，但是為了簡(jiǎn)化模型，我把全橋都看成了桿件單元，不過(guò)在驗(yàn)算過(guò)程中在拱腳段填充混凝土以均布荷載進(jìn)行加載，考慮自重的影響，但不考慮參與受力。 第二階段：纜索吊裝施工，拼裝拱圈鋼管，每支鋼管分段拼裝，合龍，每拼裝一段，階段受力情況均 不相同，合攏后，封鉸。 第十階段：考慮混凝土收縮，徐變 使用階段：成橋狀態(tài)時(shí)，恒載和活載的內(nèi)力計(jì)算組合，同時(shí)對(duì)鋼管截面進(jìn)行驗(yàn)算。 根據(jù)已成橋資料，得到f=，代入式（ ）中，得到 1+?=1+ += 內(nèi)力組合主要有以下三種 ： （用于承載能力極限狀態(tài)計(jì)算）。 SQjk— 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值 。單肢和整體承載力設(shè)計(jì)值按以下方法計(jì)算。 （ 4）偏心影響折減系數(shù)e? 1( )0erec?? （50erc?） ( )0er? （?） 式 () 20e N 式 () 式中： 0e— 柱較大彎矩端的軸向壓力對(duì)構(gòu)件截面重心的偏心距； rc— 鋼管的內(nèi)半徑； 2M— 柱兩端彎矩設(shè)計(jì)值之較大者； N— 軸向壓力設(shè)計(jì)值。 主拱結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 由于時(shí)間關(guān)系，以及建模過(guò)程的簡(jiǎn)化，驗(yàn)算時(shí)只對(duì)成橋工況進(jìn)行驗(yàn)算： 成橋狀態(tài)時(shí)，對(duì)恒載和活載 的內(nèi)力計(jì)算組合進(jìn)行驗(yàn)算，以鋼管和混凝土的組合截面進(jìn)行驗(yàn)算。具體按下列公式計(jì)算： 由于弦桿之間采用空鋼管，所以綴件為綴條，這時(shí)：2 20270 1I Aylye A A y? ?? ???? ???????? 式（ ） le?— 格構(gòu) 柱的等效計(jì)算長(zhǎng)度，按下式計(jì)算： 0kl? k— 等效長(zhǎng)度系數(shù) ，取值方法同單肢承載力； 0l ?— 格構(gòu)柱計(jì)算長(zhǎng)度，按下式計(jì)算： ll?? 式（ ） 這里： ?— 框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)。 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 30 l— 框架柱或桿件的長(zhǎng)度；對(duì)格構(gòu)性拱肋，單肢長(zhǎng)度l取相鄰兩腹桿之間弦桿長(zhǎng)度 ； k— 等效長(zhǎng)度系數(shù) 。 （用于正常使用極限狀態(tài)）。 SGik— 第 個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值 。 表 施工階段，考慮收縮徐變，溫度效應(yīng)后恒載累積內(nèi)力計(jì)算表 序號(hào)項(xiàng)目 單元節(jié)點(diǎn)號(hào) 1 2 78 79 38 39 115 116 彎矩?(kN m) +004 +004 +004 +004 +003 +003 +003 +003 軸向力(kN) +004 +004 +004 +004 +004 +004 +004 +004 序號(hào)項(xiàng)目 單元節(jié)點(diǎn)號(hào) 19 20 96 97 58 59 135 136 彎矩?(kN m) +003 +002 +003 +001 +003 +002 +003 +001 軸向力 +004 +004 +004 +004 +004 +004 +003 +003 序號(hào)項(xiàng)目 單元節(jié)點(diǎn)號(hào) 77 76 154 153 彎矩?(kN m) +004 +004 +004 +004 軸向力(kN) +004 +004 +004 +004 （ 2）使用階段：在橋博建模過(guò)程中，將收縮、徐變影響考慮到了施工階段過(guò)程之中，所以在使用階段活載中就不單獨(dú)考慮收縮、徐變的影響，因?yàn)闃虿┮呀?jīng)將這影響計(jì)入到使用效應(yīng)的結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)之中了，只單獨(dú)考慮其它活載（溫度、汽車荷載、人群荷載）對(duì)全橋整體結(jié)構(gòu)的影響，這里只對(duì)其對(duì)拱腳、 1/4 截面、拱頂， 3/8 截面， L拱腳截面影響進(jìn)行驗(yàn)算。 第六階段：縱梁施工，吊桿之間縱梁先簡(jiǎn)支，然后二期施工澆注混凝土，連接形成連續(xù)結(jié)構(gòu)。另外橫撐、橫聯(lián)管、橋面鋪裝不劃分單元，以荷載的形式進(jìn)行加載。所謂合理的拱軸線就是拱肋各控制截面的內(nèi)力比較均勻、接近，且各內(nèi)力峰值較小 ,恒載壓力線和截面中心線重合的最合適拱軸線。行車道梁為跨徑 的鋼筋混凝土空心板梁，梁高 ，簡(jiǎn)支擱置于橫梁上。兩條拱肋間設(shè)有七道 K 形空間格構(gòu)橫撐，以保證主拱肋的橫向穩(wěn)定。 材料性能參數(shù) （ 1）混凝土 強(qiáng)度等級(jí) C50，主要強(qiáng)度指標(biāo)為： 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 ckf=， tkf= 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 cd=, td= 彈性模量 Ep=410Mpa 強(qiáng)度等級(jí) C40，主要強(qiáng)度指標(biāo)為： 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 ckf=， tkf= 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 cd=, td= 彈性模量 Ep=4Mpa 強(qiáng)度等級(jí) C30，主要強(qiáng)度指標(biāo)為： 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 ckf=， tkf= 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 cd=, td= 彈性模量 Ep=410Mpa （ 2） Q345鋼 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 厚度 d?16mm 時(shí)， 抗拉、抗壓和抗彎 f=310Mpa,抗剪fv=180Mpa 厚度 d1635mm 時(shí)， 抗拉、抗壓和抗彎 f=295Mpa,抗剪 =170Mpa 厚度 d3550mm 時(shí)， 抗拉、抗壓和抗彎 f=265Mpa,抗剪f=155Mpa 厚度 d50100mm 時(shí)， 抗拉、抗壓和抗彎 f=250Mpa,抗剪v=145Mpa 物理性能： 彈性模量：Es=5Mpa； 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） 11 剪切模量： G=410Mpa 線膨脹系數(shù)：/??? 6 ο1210 C 質(zhì)量密度 ：?? 37850kg/m 結(jié)構(gòu)尺寸擬訂 在本橋的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我參閱了羊角烏江一橋和宜賓金沙江大橋的尺寸擬定，同時(shí)，參閱了其他與該橋跨徑相當(dāng)?shù)闹谐惺戒摴芑炷料禇U拱橋的細(xì)部尺寸設(shè)計(jì)，借鑒了公路鋼管混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工指南。 （ 3）受力上來(lái)說(shuō)，首先，鋼管 借助內(nèi)填混凝土增強(qiáng)自身的穩(wěn)定性 。除了上 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 8 述優(yōu)點(diǎn)，還有很多缺點(diǎn) : 5）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)。橋基礎(chǔ)施工采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工，墩身采用滑模施工，橋臺(tái)采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工。 4)懸臂施工時(shí)，左右不對(duì)稱，當(dāng)靠近端部時(shí)邊跨要配重來(lái)平衡，所以增加了施工難度，同時(shí)基礎(chǔ)施工在水下施工，也增加了施工費(fèi)用和難度。橋基礎(chǔ)施工采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工，墩身采用滑模施工，橋臺(tái)采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工。但是對(duì)于鋼管混凝土拱橋的設(shè)計(jì)與施工都沒有具體的規(guī)范指導(dǎo)，所以設(shè)計(jì)和施工中都存在一定的問(wèn)題，譬如管內(nèi)混凝土脫空，鋼管焊接的問(wèn)題，鋼管的養(yǎng)護(hù)、管內(nèi)混凝土開裂不易查不易補(bǔ)，組合截面受力分析存在誤差等。簡(jiǎn)支梁的橋墩為雙柱式，與主拱公用拱座作為基礎(chǔ)，橋臺(tái)為重力式橋臺(tái)。 20m+205m+20m 的三跨懸索橋。 4．氣象情況 最高溫度： 41℃；最低溫度： ℃；最大風(fēng)速： 43m/s； 5．地質(zhì)情況 基巖以紫紅色粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)砂巖為主，覆蓋層 5～ 12m。 二、橋位橫斷面地形資料 樁號(hào) 地面標(biāo)高 樁號(hào) 地面標(biāo)高 K1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 2 + + + + + + + + + + + + + 課題任務(wù)要求： 對(duì)沙塘壩大橋進(jìn)行設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為： 1．設(shè)計(jì)荷載：公路 — I級(jí)； 2．行車道寬： 12m+2 （人行道）； 3．通航 標(biāo)準(zhǔn)：內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)四級(jí)； 主要參考文獻(xiàn) （由指導(dǎo)教師選定）： 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（ JTG D60— 20xx） 公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D61— 20xx） 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 （ JTG D62— 20xx） 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D63— 20xx） 公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè) —— 梁橋（上、下冊(cè)） 公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè) —— 拱橋（上、下冊(cè)） 公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè) —— 基本資料 公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè) —— 墩臺(tái)與基礎(chǔ) 橋梁工程（上冊(cè)） —— 范立礎(chǔ)編 橋梁工程（下冊(cè)） —— 顧安邦編 橋梁施工與 組織管理（上、下冊(cè)）黃繩武編 12．橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 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） 3 第 2 章 橋型方案比選 方案比選 橋型方案比選是初步設(shè)計(jì)階段的工作重點(diǎn)，同時(shí)也為后續(xù)工作做鋪墊。 比選方案：（三個(gè)） 方案比選主要依據(jù)施工難易、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理的原則，同時(shí)根據(jù)所在公路的作用、性質(zhì)和將來(lái)發(fā)展的要求，按照美觀和有利于環(huán)保的原則設(shè)計(jì)。 （ 4）受力特征：拱橋主要承受壓力，由于水平推力的作用，使得拱圈中的彎矩大 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 4 大減小，同時(shí)恒載和活載所產(chǎn)生的內(nèi)力主要由鋼和混凝土組合截面承受。 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） 5 圖 中承式鋼管混凝土拱橋（尺寸單位： mm） 方案二：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋 （圖 ） （ 1） 橋跨布置：此方案的橋跨布置為 65m++65m 的三跨連續(xù)型剛構(gòu)橋。 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 6 表 主要工程數(shù)量表 項(xiàng) 目 材料 上部結(jié)構(gòu) 下部結(jié)構(gòu) 合計(jì) 主梁 橫隔板 橋面板及鋪裝 墩 橋臺(tái) 基礎(chǔ) 承臺(tái) C50（ m179。 5）抗撞擊能力較弱，承 受事故能力不好。 表 主要工程數(shù)量表 項(xiàng) 目 材料 上部結(jié)構(gòu) 下部結(jié)構(gòu) 合計(jì) 主梁 橫隔板 橋面板及鋪裝 墩，蓋 梁 橋臺(tái) 基礎(chǔ) 承臺(tái) C50（ m179。 6)懸臂施工時(shí)，左右不對(duì)稱，當(dāng)靠近端部時(shí)邊跨要配重來(lái)平衡，所以增加了施工難度，同時(shí)基礎(chǔ)施工在水下施工，也增加了施工費(fèi)用和難度。其次，借助鋼管對(duì)核心混凝土的套箍