【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 管組成四肢桁式斷面。90??3501??構(gòu)造特點(diǎn)鋼管混凝土是在薄壁鋼管內(nèi)填充混凝土而形成的一種復(fù)合材料，它一方面借助內(nèi)填混凝土增強(qiáng)了鋼管壁的穩(wěn)定性，同時(shí)利用鋼管對(duì)核心混凝土有套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使其具有較高的抗壓強(qiáng)度和抗變形能力。受力特點(diǎn)鋼管混凝土是主要的承載結(jié)構(gòu)，它承受橋上的全部荷載，并將其傳給墩臺(tái)基礎(chǔ)。鋼管混凝土的內(nèi)力計(jì)算與施工過(guò)程有關(guān)，受吊裝能力的限制。一般將拱9肋分?jǐn)?shù)段加工，然后吊裝形成鋼管拱肋桁架，此時(shí)鋼管拱肋桁架重力由其自身承受，應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算，以后隨著混凝土的凝結(jié)和強(qiáng)度的提高，混凝土開始與鋼管一起參加受力，后期拱上建筑，橋面系恒載和活載均由鋼管混凝土組合截面承擔(dān)。鋼管混凝土構(gòu)件的套箍作用使得鋼管混凝土的承壓能力比一般鋼筋混凝土提高 154%175%。在內(nèi)力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮其影響。施工方法本橋采用的施工方法為纜索吊裝施工法，其施工時(shí)每個(gè)工作步驟的施工內(nèi)容如下：①架設(shè)鋼管；②灌注鋼管內(nèi)混凝土；③安裝吊桿；④架設(shè)橫梁；⑤安裝橋面板。已有成熟的工藝技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。需要大量的吊裝設(shè)備，占用一定的場(chǎng)地，同時(shí)需要較多的人力。（2）方案對(duì)比第 一 種 方 案 是 跨 徑 為 62+136+62m 的 斜 腿 剛 架 ， 該 橋 型 造 型 美 觀 ， 而且 燕 子 峽 為 峽 谷 地 形 ， 地 質(zhì) 為 粉 砂 巖 ， 地 基 較 好 ， 很 適 合 于 做 斜 腿 剛 架 橋 。該 橋 型 為 通 航 提 供 了 足 夠 的 空 間 。第 二 種 方 案 是 三 跨 連 續(xù) 梁 橋 ， 跨 徑 為 75+140+75m。 連 續(xù) 梁 橋 造 價(jià) 一 般 ,施工 也 比 較 簡(jiǎn) 單 ,其 次 ， 橋 孔 數(shù) 較 少 ， 跨 徑 較 大 ， 為 通 航 提 供 了 足 夠 的 空 間 。由 于 橋 墩 數(shù) 目 較 少 ， 對(duì) 河 流 的 壓 縮 較 小 ， 這 樣 可 有 效 的 減 少 船 只 及 其 它 漂 流物 撞 擊 橋 墩 的 機(jī) 會(huì) 。 但 橋 型 稍 欠 新 意 ,且 施 工 工 期 不 能 得 到 保 證 .第 三 種 方 案 為下 承 式 鋼 管 混 凝 土 拱 橋 , 是一種既美觀又經(jīng)濟(jì)的常用橋型，這種橋型在橋型方案的競(jìng)爭(zhēng)中有一定的優(yōu)勢(shì)。下 承 式 鋼 管 混 凝 土 拱 橋 ,能 夠 很好 的 與 周 圍 環(huán) 境 協(xié) 調(diào) ,造 型 也 美 觀 。 但 施 工 難 度 大 ， 造 價(jià) 比 較 高 。10比 較 這 三 種 方 案 ， 從 安 全 角 度 來(lái) 說(shuō) ， 第 一 、 二 種 方 案 由 于 跨 徑 不 大 ，比 較 安 全 ； 第 三 種 方 案 跨 徑 較 大 ， 相 比 于 連 續(xù) 梁 橋 和 斜 腿 剛 架 橋 來(lái) 說(shuō) 其 安全 性 能 差 些 。從 經(jīng) 濟(jì) 角 度 來(lái) 說(shuō) ， 第 二 種 方 案 連 續(xù) 梁 橋 結(jié) 構(gòu) 要 耗 費(fèi) 較 多 的 鋼 筋 混 凝 土 ，這 樣 造 價(jià) 就 比 較 高 ； 第 一 種 方 案 斜 腿 剛 架 橋 經(jīng) 濟(jì) 效 果 較 好 ； 第 三 種 方 案 鋼管 混 凝 土 拱 橋 混 凝 土 和 鋼 材 的 用 量 都 比 較 大 ,造 價(jià) 較 高 。從 美 觀 角 度 來(lái) 說(shuō) ， 橋 梁 建 筑 不 僅 是 交 通 工 程 中 的 重 點(diǎn) 建 筑 物 ， 而 且 也 是美 化 環(huán) 境 的 點(diǎn) 綴 品 ， 隨 著 經(jīng) 濟(jì) 的 快 速 發(fā) 展 ， 橋 梁 工 工 程 的 美 觀 要 求 越 來(lái) 越 高 ，一 座 外 形 美 觀 的 橋 往 往 會(huì) 成 為 地 標(biāo) 性 建 筑 。 第 二 方 案 連 續(xù) 梁 橋 由 于 太 常 見 ，沒 有 什 么 新 意 ； 第 一 、 三 種 方 案 都 是 比 較 新 型 的 橋 型 ， 而 且 造 型 美 觀 ，采 用 起 來(lái) 能 給 人 耳 目 一 新 的 感 覺 。（3）推薦方案經(jīng)過(guò)初步設(shè)計(jì)擬定最佳方案橋位處于地質(zhì)條件較好的峽谷，因而采用結(jié)構(gòu)形式為斜腿剛構(gòu)橋, 造型美觀。橋梁跨徑為 62m+136m+62m，橋主梁采用單箱雙室截面，斜腿采用雙室空心矩形板截面。橋面板為兩側(cè)各 的人行道（包括 的護(hù)欄）和 15m的行車道，共 17m。斜腿的傾角為 50o。斜腿上端與主梁固結(jié)，斜腿的鋼筋伸入主梁和承臺(tái)的長(zhǎng)度按錨固長(zhǎng)度考慮。橋主梁采用全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)形式，采用 50 號(hào)混凝土。斜腿也為全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) ，采用 40 號(hào)混凝土。橋面只需在橋的兩端各設(shè)一道伸縮縫,其余橋面連續(xù)，橋面鋪裝采用 210cm的 C40 防水混凝土基層和 8cm 的瀝青混凝土面層。11三 技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計(jì)資料1 技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)（1） 、設(shè)計(jì)荷載：公路Ⅰ級(jí)；人群荷載 。（2） 、橋面寬度：4 車道，凈 （行車道）+（人行道） 。（3） 、橋跨跨徑：62+136+62m。（4） 、橋面橫坡：1%；縱坡：1%，橋面中心為變坡點(diǎn)。（5） 、設(shè)計(jì)水位 ，枯水位 ，路面標(biāo)高 。（6） 、氣溫：最高月平均氣溫 380C，最低月平均氣溫5 0C （7） 、地震烈度：基本烈度Ⅵ度，按Ⅶ度設(shè)防。（8） 、通航標(biāo)準(zhǔn)：橋位處河道無(wú)通航要求。、設(shè)計(jì)采用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn) 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01－2022 人民交通出版社。 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTG D60－2022 人民交通出版社。 《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D61－2022 人民交通出版社。 《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 D62－2022 人民交通出版社。 《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D63－2022 人民交通出版社。 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041－2022 人民交通出版社。 2 橋位地形、地質(zhì)等資料、橋位地形及地質(zhì)條件地質(zhì)剖面圖如下所示：12 （圖 1－2－1）該峽谷跨徑大約 260m 左右，錐坡坡度不大。該峽谷的低水位標(biāo)高是，橋面標(biāo)高是 。橋梁所處的地質(zhì)環(huán)境均為粉砂巖。故由此可見，該峽谷地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地質(zhì)條件很好。3 材料參數(shù)、普通鋼材 普通鋼筋采用 R235 和 HRB335 鋼筋，鋼筋應(yīng)符合 《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GB 13013－1991)和《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB 1499－1998)的規(guī)定。凡需焊接的鋼筋均應(yīng)滿足可焊性的要求。、預(yù)應(yīng)力鋼筋 其特性值分頂板束及底板束兩種，均采用內(nèi)部（后張） ，每根預(yù)應(yīng)力剛束由19 根直徑為 的剛鉸線組成，其面積為 ，導(dǎo)管的直徑為，鋼筋松弛系數(shù)采用 JTG04 規(guī)范，數(shù)值為 ，采用超張拉，預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fpk=1860MPa，頂板束預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)為 ，底板為 ；管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)為 ，錨具變形，鋼筋回縮和接縫壓縮值在開始和結(jié)束點(diǎn)皆為 ；所有預(yù)應(yīng)力均采用有粘結(jié)的方式。、鋼板應(yīng)符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB 7001988)規(guī)定的 Q235B 鋼板。1混凝土C50 混凝土：用于主梁； C40 混凝土：用于防水混凝土基層、橋臺(tái)、斜腿及斜腿底座； C30 混凝土：用于防撞護(hù)欄；橋面鋪裝采用 210cm 的 c40 防水混凝土基層和 8cm 的瀝青混凝土面層。c40 防水混凝土基層中心厚 10 cm，以 1%的坡度向兩側(cè)減薄，以形成橋面橫坡。、材料容重：鋼筋混凝土 γ=26kN/m 3,瀝青混凝土 γ=23kN/m 3，鋪裝層混凝土 γ=26kN/m 3。以上各種材料特性參數(shù)值參見《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 D622022)，所需參數(shù)如下：1錨具GVM15GVM154 和 GVM155。、計(jì)算方法:極限狀態(tài)法。15四 結(jié)構(gòu)體系及尺寸擬定1 設(shè)計(jì)總說(shuō)明、橋位處于地質(zhì)條件較好的峽谷，其橋臺(tái)可直接立于巖石上，因而采用結(jié)構(gòu)形式為斜腿剛構(gòu)橋。、橋主梁采用全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)形式，采用 50 號(hào)混凝土。、斜腿也為全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) ，采用 40 號(hào)混凝土。、橋面鋪裝采用 210cm 的 c40 防水混凝土基層和 8cm 的瀝青混凝土面層。c40 防水混凝土基層中心厚 10 cm，以 1%的坡度向兩側(cè)減薄，以形成橋面橫坡。梁橋環(huán)境溫差按升溫 23 度和降溫 20 度考慮，并以此數(shù)據(jù)在兩橋臺(tái)背墻處設(shè)置無(wú)縫式伸縮縫。2 橋梁結(jié)構(gòu)體系橋型采用斜腿剛構(gòu)體系，橋梁跨徑為 ++，橋主梁采用單箱雙室截面，斜腿采用雙室空心矩形截面。橋面板為兩側(cè)各 的人行道（包括 的欄桿）和 15m 的行車道，共 17m。斜腿的傾角為 50o。斜腿上端與主梁固結(jié)，斜腿的鋼筋伸入主梁和斜腿底座的長(zhǎng)度按錨固長(zhǎng)度考慮。橋型布置圖如 、 所示。16 17 五 midas 建模及施工方案1 模型分析、施工階段劃分按照該橋梁實(shí)際施工工序，即搭支架澆注斜腿部分——搭支架澆注兩邊跨現(xiàn)澆段——懸臂澆注中跨現(xiàn)澆段——鋪裝橋面及設(shè)備——完工——使用階段，建立從施工階段到成橋階段的模型。、橋梁有限元模型的建立結(jié)構(gòu)建模的過(guò)程是一個(gè)邏輯過(guò)程，首先要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)、施工方法、結(jié)果的精度要求等方面考慮，進(jìn)行結(jié)構(gòu)離散，以獲得經(jīng)濟(jì)、可靠的結(jié)構(gòu)分析模型。對(duì)于桿系結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)編號(hào)和單元的劃分應(yīng)遵循以下原則：1）結(jié)構(gòu)的定位點(diǎn)應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)；2）按施工過(guò)程，分階段施工的結(jié)構(gòu)自然分塊點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置節(jié)點(diǎn)；3）對(duì)較長(zhǎng)的自然塊，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)細(xì)分；4）預(yù)應(yīng)力索端點(diǎn)截面一般設(shè)置節(jié)點(diǎn)；5）關(guān)心內(nèi)力、