【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 1）將鋼和混凝土兩種材料換算成同一種材料，換算公式如下： EI EI EIcc gg?? 式（ ） A A A 式（ ） AAcc g g A?? ?? ? 式（ ） 式中：Ec— 混凝土彈性模量（ 50號(hào)）；Eg— 鋼彈性模量（ Q235 鋼） — 換算材料彈性模量； A— 鋼面積； Ac— 混凝土面積； — 換算材料面積； I— 混凝土慣矩； I g— 鋼慣矩； — 換算材料慣矩； ?— 鋼容重； c?— 混凝土容重； — 換算材料容重； 單根弦管 材料和截面特性為 : Ec=410MPa, Eg=5Mpa, A=2/4d?= 9562=2mm g=22/4( ) /Dd???? 4 (100029562)= Ic= d4= 9564= 1011mm4 Ig=?(D4d4)= (100049564)= 1011mm4 /c? ?325kN m, /g? ? m 統(tǒng)一理論計(jì)算，取換算材料截面為直徑等于弦桿外徑的圓形截面，則： 2/4 /AD??? ? ? ?241000 2785500mm 4/64 /64ID ? ? ? ?4 54100 E=(EcA+g)/A =(410 +5 )/785000=410MPa 楊梅：沙塘壩大橋（鋼管混凝土拱橋） 18 γ =(c?A+g)/A =(25 + )/785000=上式中d、 D為拱肋鋼管內(nèi)外直徑， d=972mm， D=1000mm，見(jiàn)圖 . 圖 拱肋橫斷面 建模過(guò)程中，由于橋梁博士無(wú)法模擬組合截面的實(shí)際過(guò)程，我沒(méi)有對(duì)實(shí)際施工過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算，只是運(yùn)用特殊輸入，將上下弦的啞鈴形分別取其中心線，模擬成為面積，慣性矩相同的矩形鋼截面，來(lái)代替組合截面模擬計(jì)算，將全橋模擬成平面桁架結(jié) 構(gòu)進(jìn)行成橋階段驗(yàn)算。圖 ：（單位：mm) Ac=17739002mm I= 1011mm4 g=2933002 Ig= 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） 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(jì)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)。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 。 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。 表 上弦管拱腳（ 1 號(hào)節(jié)點(diǎn)）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(jì)論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(hào)節(jié)點(diǎn)）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(hào)節(jié)點(diǎn)）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(hào)節(jié)點(diǎn)）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(hào)節(jié)點(diǎn)）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(hào)節(jié)點(diǎn)）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(hào)節(jié) 點(diǎn)）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(hào)節(jié)點(diǎn)）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(hào)節(jié)點(diǎn)）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(hào)節(jié)點(diǎn)）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(jì)論文 土木工程橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 人群 MaxM +002 +002 人群 MinM +002 +002 （ 3）在計(jì)算節(jié)點(diǎn)的活載內(nèi)力時(shí)，將橫梁看做雙懸臂梁，兩吊桿看做支座，通過(guò)杠桿原理求得一根吊桿的橫向分布系數(shù)m，然后再進(jìn)行橫向折減和縱向折減。 荷載橫向分布系數(shù)：車輛布置圖見(jiàn)圖 ： 圖 車輛荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式（單位： mm） 從圖 44 可得出車輛荷載的橫向分布系數(shù)mc： mc=(?1+ 2+ 3+ 4)/2 =（ +++） /2= 人群以均布力的合力的形式布置，見(jiàn)圖 : 圖 人 群荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式（單位： mm） 從圖 45可得出人群的橫向分布系數(shù)mr=?=。 （ 4）在 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 中規(guī)定：車道數(shù)為兩車道時(shí)，車道橫向折減系數(shù)1?=1(全橋?yàn)殡p向四車道 )；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。 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）。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 。 0?— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本橋采用 。 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 。 SGik— 第 個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值 。 1Q?— 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的分項(xiàng)系數(shù)，取 。 Qk— 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值 。 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(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 。 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)