【正文】 （ 7）長細比影響的整體承載力折減系數(shù)1? ? 1 161?????? ? （16???） 或者 1.??? （?） 式 （ ） 式中： ??— 格構(gòu)柱的換算長細比，與支柱數(shù)和綴件類型有關(guān)。 B．作用短期效應(yīng)組合（用于正常使用極限狀態(tài)）。圖 ：（單位：mm) Ac=17739002mm I= 1011mm4 g=2933002 Ig= 鋼管溷凝土拱橋畢業(yè)設(shè)計論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 啞鈴型斷面（外圓直徑 1m,管厚 22mm,鋼板厚 10mm)（單位： mm) E=510Mpa A=(EcA+g)/E=2mm I=(I+Ig )/A= 特殊輸入，采用高 1500mm，毛截面距中心線 750mm 的矩形截面，面積 2mm如圖 : 圖 特殊輸入截面形狀特征（單位： mm) （ 1）橋博建模計算中，施工階段，全橋一次施工完畢，考慮收縮徐變，溫度效應(yīng)。在橋博建模之中，如果沒有建橋面系，橋博建成的裸拱上面不能加汽車、人群等活荷載，但是如果加上立柱、橋面等又會對主拱的計算彎矩產(chǎn)生很大的影響，后來在張老師的建議下我將橋面、立柱等拱上結(jié)構(gòu) EA、 EI 進行調(diào)整，使它們趨于 0（當做虛擬橋面考慮）。 橫梁外形尺寸見圖 . 圖 橫梁外形尺寸（尺寸單位： mm） 鋼管溷凝土拱橋畢業(yè)設(shè)計論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 4. 縱梁橋面系 拱上連續(xù)縱梁為厚 空 心板，兩端簡支梁為厚 空心板。 ：車行道 2%，人行道 2%。 2）恒載，活 載作用下受力均勻，合理； 3）采用主梁連續(xù)的結(jié)構(gòu)，使得墩梁交接處產(chǎn)生負彎矩，有效減少跨中彎矩，減小梁身的工程量。 2）由于墩梁固結(jié)節(jié)省了昂貴的支座費用； 3）采用雙薄壁墩使得順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度大；順橋向抗推剛度小， 對基礎(chǔ)沉降，溫度、收縮徐變及地震影響有利； 4）施工中采用懸臂澆筑不會影響通航要求。） 鋼筋（ T） 鋼絞線 (T) 鋼板 (T) 943 934 （ 6） 綜合評價：中承式鋼管混凝土造型獨特，線形明晰，與當?shù)氐匦魏軈f(xié)調(diào)，同時此處有很高的通航要求，所以采用纜索吊裝施工方法時，不會影響通航要求。 65m++65m 的三跨連續(xù)梁橋。再對這五個方案進行比較，選出三個推薦方案，再對比三個推薦方案，根據(jù)材料用量，施工難易程度、運行養(yǎng)護條件、對通航的影響等最終選出最合適的橋型。 （ 5）施工方法：主拱圈采用懸索吊裝施工，跨中合攏；橫梁采用工廠預制，現(xiàn)場吊裝，縱梁現(xiàn)場澆注；拱座采用明挖擴大基礎(chǔ)的重力式拱座；引橋簡支梁采用現(xiàn)場澆注，；橋臺采用明挖擴大基礎(chǔ)的重力式橋臺。） 鋼筋（ T） 鋼絞線 (T) 預應(yīng)力鋼筋 (T) 鋼板 (T) 267 267 瀝青混凝土（ m179。） 鋼筋（ T） 鋼絞線 (T) 預應(yīng)力鋼筋 (T) 鋼板 (T) 267 267 瀝青混凝土（ m179。 中承式鋼管混凝土拱橋的總體布置如圖 所示。 本橋拱肋橫向中心到中心的距離為 ，此即為吊桿橫向間距，因此橫梁計算跨徑亦為 。 本橋l=， fo= l/5=， h=, =,查“拱橋”表（ III）得，c s j? ?，sin j?=. 主拱圈的計算跨徑和計算矢高為： 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橋博建模進行了一次講座，所以我用橋博進行拱橋的整體建模，但由于橋博不能表示空間的整體形狀，所以建模時，取兩片拱肋中的一片的 1/2 片進行建模計算（拱肋式四肢格構(gòu)形）。 第九階段：成橋狀態(tài)，施加橋面鋪裝，人行道，欄桿等。 Qj?— 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）、風荷載外的其他第j個可變作用效應(yīng)的分項系數(shù)，取 。 本橋拱肋之間有橫撐，所以驗算時等效長度系數(shù)k按下式計算： 無側(cè)移框架柱 ： ??? ? ? 式（ ） 式中： ?— 柱兩端彎矩設(shè)計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，雙曲壓彎者取負值。對無鉸拱，取 ； l?— 格構(gòu)柱或構(gòu)件的長度，對無鉸拱橋，為鋼管混凝土拱肋的中心弧長。永久作用標準值效應(yīng)與可變作用準永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為： 211mnS S Sld Gik j Qjkij ??????? 式 () 式中： Sld— 作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值； 2 j?— 第j個可變作用效應(yīng)的準永久值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊）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)計論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 2 j?SQjk— 第j個可變作用效應(yīng)的準永久值。 表 上弦管拱腳（ 1 號節(jié)點）的總內(nèi)力 荷載類型 軸力 彎矩 結(jié)構(gòu)重力（包括收縮徐變） +004 +004 升溫溫差 +002 +002 降溫溫差 +002 +002 汽車 MaxM +003 +002 鋼管溷凝土拱橋畢業(yè)設(shè)計論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 汽車 MinM +003 +003 人群 MaxM +002 +002 人群 MinM +001 +001 表 上弦管 1/4 截面（ 20 號節(jié)點）的總內(nèi)力 荷載類型 軸力 彎矩 結(jié)構(gòu)重力（包括收縮徐變） +004 +002 升溫溫差 +002 +001 降溫溫差 +002 +001 汽車 MaxM +003 +002 汽車 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 上弦管拱頂截面（ 39 號節(jié)點）的總內(nèi)力 荷載類型 軸力 彎矩 結(jié)構(gòu)重力（包括收縮 徐變） +004 +003 升溫溫差 +002 +001 降溫溫差 +002 +001 汽車 MaxM +003 +002 汽車 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 上弦管 3/8 截面（ 58 號節(jié)點）的總內(nèi)力 荷載類型 軸力 彎矩 結(jié)構(gòu)重力（包括收縮徐變） +004 +003 升溫溫差 +003 +002 降溫溫差 +003 +002 汽車 MaxM +003 +002 汽車 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 上弦管 L 拱腳截面（ 77 號節(jié)點）的總內(nèi)力 荷載類型 軸力 彎矩 結(jié)構(gòu)重力（包括收縮徐變） +004 +004 升溫溫差 +004 +003 降溫溫差 +004 +003 汽車 MaxM +003 +002 汽車 MinM +002 +002 人群 MaxM +002 +002 人群 MinM +000 +002 表 下弦管拱腳截面（ 78 號節(jié)點）的總內(nèi)力 荷載 類型 軸力 彎矩 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 22 結(jié)構(gòu)重力（包括收縮徐變） +004 +004 升溫溫差 +002 +002 降溫溫差 +002 +002 汽車 MaxM +003 +002 汽車 MinM +002 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +001 +001 表 下弦管 1/4 截面（ 97 號節(jié) 點）的總內(nèi)力 荷載類型 軸力 彎矩 結(jié)構(gòu)重力（包括收縮徐變） +004 +001 升溫溫差 +003 +001 降溫溫差 +002 +001 汽車 MaxM +003 +002 汽車 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 下弦管 拱頂截面（ 116 號節(jié)點）的總內(nèi)力 荷載類型 軸力 彎矩 結(jié)構(gòu)重力（包括收縮徐變） +004 +003 升溫溫差 +002 +001 降溫溫差 +002 +001 汽車 MaxM +003 +002 汽車 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 下弦管 3/8 截面（ 135 號節(jié)點）的總內(nèi)力 荷載類型 軸力 彎矩 結(jié)構(gòu)重力（包括收縮徐變） +003 +003 升溫溫差 +003 +002 降溫溫差 +002 +002 汽車 MaxM +003 +002 汽車 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 下弦管 L 拱腳截面（ 154 號節(jié)點）的總內(nèi)力 荷載類型 軸力 彎矩 結(jié)構(gòu)重力（包括收縮徐變） +004 +005 升溫溫差 +004 +003 降溫溫差 +003 +003 汽車 MaxM +002 +002 汽車 MinM +002 +002 鋼管溷凝土拱橋畢業(yè)設(shè)計論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 人群 MaxM +002 +002 人群 MinM +002 +002 （ 3）在計算節(jié)點的活載內(nèi)力時，將橫梁看做雙懸臂梁，兩吊桿看做支座，通過杠桿原理求得一根吊桿的橫向分布系數(shù)m，然后再進行橫向折減和縱向折減。特別值得一提的是由于是鋼管混凝土橋型，鋼管里面的混凝土時在拱肋在吊裝合攏之后泵送，在橋博建模過程中將鋼管和混 凝土在不同階段施工，最終一組合截面受力，由于過程較復雜，時間有限，于是，我并為對鋼管和混凝土單獨建模 ，是以組合截面換算為鋼截面進行建模，運用特殊輸入，模擬為面積相同，慣性矩相同的矩形鋼截面來模擬組合截面受力。（橫梁上安放橡膠支座）。同時在指導老師張老師的建議指導下，大橋的細部尺寸擬定如下： 總體設(shè)計 本橋主跨采用凈跨為 m 的中承式鋼管混凝土拱橋，凈矢跨比為 1/為鋼管混凝土弦桿和鋼管腹桿組成的桁架結(jié)構(gòu)。 6)懸臂施工時，左右不對稱，當靠近端部時邊跨要配重來平衡，所以增加了施工難度，同時基礎(chǔ)施工在水下施工，也增加了施工費用和難度。 5）抗撞擊能力較弱，承 受事故能力不好。 鋼管溷凝土拱橋畢業(yè)設(shè)計論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 圖 中承式鋼管混凝土拱橋（尺寸單位： mm） 方案二：預應(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。 比選方案：（三個） 方案比選主要依據(jù)施工難易、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟合理的原則，同時根據(jù)所在公路的作用、性質(zhì)和將來發(fā)展的要求，按照美觀和有利于環(huán)保的原則設(shè)計。 4．氣象情況 最高溫度： 41℃；最低溫度： ℃；最大風速： 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。簡支梁的橋墩為雙柱式，與主拱公用拱座作為基礎(chǔ)，橋臺為重力式橋臺。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，橋臺采用明挖擴大基礎(chǔ)施工。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，橋臺采用明挖擴大基礎(chǔ)施工。 （ 3）受力上來說，首先，鋼管 借助內(nèi)填混凝土增強自身的穩(wěn)定性 。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。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。 第六階段：縱梁施工，吊桿之間縱梁先簡支，然后二期施工澆注混凝土，連接形成連續(xù)結(jié)構(gòu)。 SGik— 第 個永久作用效應(yīng)的標準值 。 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 30 l— 框架柱或桿件的長度；對格構(gòu)性拱肋，單肢長度l取相鄰兩腹桿之間弦桿長度 ； k— 等效長度系數(shù) 。 主拱結(jié)構(gòu)驗算 由于時間關(guān)系，以及建模過程的簡化，驗算