【正文】 today39。 拱橋 概述 ： 拱橋指的是在豎直平面內(nèi)以拱作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。由于 水平反力的作用，拱的彎矩大大減少。設(shè)計(jì)得合理的拱軸，主要承 受壓力，彎矩、剪力均較小，故拱的跨越能力比梁大得多。石拱對(duì)石料的要求較高，石料加工、開(kāi)采與砌筑費(fèi)工，現(xiàn)在已很少采用。對(duì)于多跨連續(xù)拱橋，為防止其中一跨破壞而影響全橋，還要采取特殊的措施，或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力。通常情況下矢跨比小于 1/5 的拱橋稱(chēng)為坦拱，等于及大于 1/5 的稱(chēng)為陡拱。按拱圈（肋）的靜力圖式分：有無(wú)鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱（見(jiàn)拱）。無(wú)鉸拱的拱圈兩端 固結(jié)于橋臺(tái)（墩），結(jié)構(gòu)最為剛勁，變形小，比有鉸拱經(jīng)濟(jì)；但橋臺(tái)位移、溫度變化或混凝土收縮等因素對(duì)拱的受力會(huì)產(chǎn)生不利影響，因而修建無(wú)鉸拱橋要求有堅(jiān)實(shí)的地基基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)雖不如無(wú)鉸拱剛勁，但可減弱橋臺(tái)位移等因素的不利影響。 發(fā)展 ： 20 世紀(jì) 50 年代以來(lái)，中國(guó)工業(yè)迅猛發(fā)展，采用不同材料、不同體系的拱橋也得到迅速發(fā)展。 1959 年建成詹（店）東（觀）線丹河上承式鋼筋混凝土拱橋，拱跨增至 88 米，兩者均為兩片工字形截面拱肋。 在公路、城市橋梁建設(shè)中，如 1959 年建成湘潭市湘潭橋，為 8 孔 60 米上承式拱橋 ,橫向布置 6 片高 米的工字形拱肋 ,橋?qū)?21 米。目前，中國(guó)公路上最大跨度的鋼筋混凝土箱形拱橋?yàn)榻ㄓ?1982 年 ,拱跨 170 米的四川渡口寶鼎橋 (圖 3),最大跨度的公路鋼箱形拱橋?yàn)榻ㄓ?1966 年的四川渡口市區(qū)金沙江橋 ,跨度 180 米。在 60 年代 ,為適應(yīng)廣大農(nóng)村地區(qū)發(fā)展農(nóng)業(yè)的要求 ,曾創(chuàng)建一種采用簡(jiǎn)易機(jī)具施工的雙曲拱橋。如建于 1972 年的湖南長(zhǎng)沙湘江橋 ,為 8 孔 76 米的鋼筋混凝土雙曲拱橋。因此 70 年代后期至今，中國(guó)在大跨拱橋中，鋼筋混凝土箱形拱占優(yōu)勢(shì)，而在中、小跨拱橋中，桁架拱橋頗有發(fā)展。目前鋼筋混凝土桁架拱橋已達(dá) 60 米，如蘇州市郊覓渡橋。 8 梁橋 概述 ： 梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力的橋梁。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征： 1）混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低； 2）結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)； 3）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少； 4）結(jié)構(gòu) 的整體性好，剛度較大，變性較??； 5）可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo) 準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)； 6） 結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強(qiáng)度， 因而大大限制其跨越能力； 7）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋可有效利用高強(qiáng)度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，既節(jié)省材料、增大其跨越能力，又提高 其抗裂和抗疲勞的能力； 8）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝 配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過(guò)施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu) 集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。 50 年代，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開(kāi)始突破了 100 米，到 80 年代則達(dá)到 440 米。 分類(lèi)： 按照主梁的靜力體系，分為簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。屬于靜定結(jié)構(gòu)。其構(gòu)造簡(jiǎn)單，架設(shè)方便，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形，溫度改變的影響。連續(xù)梁在恒活載作用下，產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，因而梁高可以減小，由此可以增大橋下凈空，節(jié)省材料，且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，橋面伸縮縫少，并且因?yàn)榭缰薪孛娴膹澗販p小，使得橋跨可以增大 懸臂梁橋 ： 指的是以一端或兩端向外自由懸出的簡(jiǎn)支梁作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的梁橋。真正實(shí)現(xiàn)了“ 一橋飛架南北 天塹變通途。 1993 年建成的楊浦大橋是世界上跨度最大的結(jié)合梁斜拉橋 ，主跨達(dá) 602m。 國(guó)外澳大利亞修建了兩座跨徑 200m 以上的連續(xù)剛構(gòu)橋 ，其中最著名的是 1985年建成的門(mén)道（ Gateway）橋。該橋墩高 ，雙壁墩身為三室箱，寬 ，壁厚縱 向 ，橫向中9 壁厚 ，外壁厚 1m。頂板厚 ，底板厚跨中 ，根部 。連續(xù)剛構(gòu)邊跨懸臂與引橋懸出部分（ 16m）之間，以不約束水平變位的鋼箱裝置連接。 南寧壅江大橋位于廣西南寧， 1964 年建成。該橋兩端是單懸薄梁， 45m，中間 5孔是雙懸臂梁，其間設(shè)掛梁。 10 第二章項(xiàng)目背景及設(shè)計(jì)資料 項(xiàng)目概況： 南京市環(huán)島路 2 號(hào)橋位于 灣頭休閑商務(wù)區(qū)配套道路項(xiàng)目工程樁號(hào) AK0+597處 。 橋位為軟土地基地區(qū)，為避免由于路基沉降引起路橋銜接處的錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象發(fā)生，本設(shè)計(jì)在橋頭兩側(cè)各設(shè) 二 級(jí) 6+8 米搭板，作為道路和橋梁的過(guò)渡。 2）梁底標(biāo)高：中跨梁底控制標(biāo)高≥ 米。 4）設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí)，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期： 100 年。 地形、地質(zhì)、地貌： 南京地區(qū)的大地構(gòu)造位于揚(yáng)子斷塊區(qū)的下?lián)P子斷塊 ， 基底由上元古界淺變質(zhì)巖 系組成 ， 覆蓋層由華南型古生界及中生界、新生界組成。 具體地質(zhì)條件如下圖： 11 氣象氣候： 南京屬北亞熱帶季風(fēng)氣候 ， 氣候溫和 ， 四季分明 ， 雨量適中。冬半年受寒冷的極地大陸氣團(tuán)影響 ， 盛行偏北風(fēng) ， 降雨較少 ； 夏半年 ， 受熱帶或副熱帶海洋性氣團(tuán)影響 ， 盛行偏南風(fēng) ， 降水豐富。夏末秋初受沿西北向移動(dòng)的臺(tái)風(fēng)影響而多臺(tái)風(fēng)雨 ， 全年無(wú)霜期 222至 224 天 ， 年日照時(shí)數(shù) 1987至 2170小時(shí) 。 公路 II 級(jí)， 人群荷載按《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》 取值。 13 橋型選擇 方案一拱橋： 本方案為懸鏈線箱形拱橋，主拱凈跨徑 60m，根據(jù)規(guī)范 箱拱凈矢跨比 一般為 1/8，即矢高為 ，其平面布置如圖所示： 橫向布置 為 人行道 + 行車(chē)道 + 人行道， 橋面橫坡 %。 橫隔板：在腹孔墩柱下面設(shè)置，板厚 。 施工方法及優(yōu)缺點(diǎn) ： 主拱肋采用無(wú)支架門(mén)柱式纜索吊裝，每個(gè)主拱肋縱向分為 3段進(jìn)行吊裝 .箱間現(xiàn)澆鋼筋混凝土橫隔板組成整體箱，箱間橫向用鋼管作臨時(shí)連接，本方案主拱箱施工比較復(fù)雜，組裝難度高，但構(gòu)件預(yù)制比較多，控制好可加快施工進(jìn)度。 平面圖如圖所示： 14 拱橋拱圈采用箱梁結(jié)構(gòu)，為單箱單室箱梁，箱梁高 3 米，頂面寬 米，底面寬 米，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示： 15 方案二懸臂梁橋： 本橋型方案為 鋼筋混凝土三跨雙懸臂懸臂梁橋 。 橫向布置 為 人行道 + 行車(chē)道 + 人行道， 橋面橫坡 %。 平面布置見(jiàn)下圖： 施工方法與優(yōu)缺點(diǎn)：主梁采用懸臂拼裝發(fā)施工，在工廠將梁體沿軸線劃分成適當(dāng)?shù)目旒?jīng)行預(yù)支，然后運(yùn)到架設(shè)地點(diǎn)，并利用活動(dòng)吊機(jī)起吊后向墩柱兩側(cè)對(duì)稱(chēng)拼裝就位，重復(fù)以上工序，直至拼裝全部快件為止。墩上只需設(shè)置一個(gè)支座，減小了 橋墩尺寸，節(jié)省了基礎(chǔ)工程量。 16 本懸臂梁橋采用單箱雙室混凝土梁，梁高 3m，頂面寬 ，其具體布置圖如： 17 方案三簡(jiǎn)支梁橋： 本方案為三跨簡(jiǎn)支梁橋，橋長(zhǎng) 60m， 根據(jù)規(guī)范，選用標(biāo)準(zhǔn)跨徑， 跨徑 20m，縱坡%， 橫向布置為 人行道 + 行車(chē)道 + 人行道，平面圖如下： 孔徑布置 ： 20m+20m+20m 橋長(zhǎng) 60 米 橋?qū)?15m。 結(jié)構(gòu)構(gòu)造 ： 全橋采用等跨等截面預(yù)應(yīng)力 T 形梁 ，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn) T 梁，主梁間距 。 下部構(gòu)造 ： 橋墩均采用雙柱式橋墩 。優(yōu)點(diǎn)： 設(shè)計(jì)、施工簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜 。 平面圖如圖所示： 18 該簡(jiǎn)支梁橋采用 T 梁結(jié)構(gòu)，梁高 ， 主梁間距為 ，由八片 T 梁構(gòu)成，具體布置圖如下： 19 方案比選： 項(xiàng)目 方 案一 方案二 方案三 橋型方案 60m 單跨拱橋 60m 三跨懸臂梁橋 60m 三跨簡(jiǎn)支梁橋 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 具有較大的跨越能力，充分發(fā)揮圬工及其它抗壓材料的性能，構(gòu)造較簡(jiǎn)單。 以孔為單元，相鄰橋孔各自單獨(dú)受力，受力簡(jiǎn)單，屬靜定結(jié)構(gòu)，適用于中小跨度。 為靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受變形影響，對(duì)地基要求較低 對(duì)地質(zhì)條件要求不高。 采用懸臂拼裝施工，施工工序較為復(fù)雜。 使用性能 橋面連續(xù) ，行車(chē)舒適。 建筑高度較低易保養(yǎng)和維護(hù)橋下視覺(jué)效果 好。 充分利用懸出部分，可減小主梁高度，及材料用量，較為經(jīng)濟(jì)。 美觀性 造型優(yōu)美，與周?chē)坝^協(xié)調(diào)。 構(gòu)造簡(jiǎn)單，線條明晰。 技術(shù)指標(biāo)： 荷載 公路 II 級(jí) ， 人群荷載根據(jù)《 公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范 》 第 條取用 ， 人群荷載為 。 主要材料： 橋梁預(yù)制、現(xiàn)澆濕接縫和橋面鋪裝混凝土均采用 C50， 封錨混凝土也采用 C50。 普通鋼筋 ： 直徑大于和等于 12mm 的采用 HRB335 鋼筋 ， 直徑小于 12mm 的均用 R235 鋼筋。 橋面鋪裝 ： 采用 8cm 防水混凝土 ， 10cm 瀝青混凝土路面。 瀝青混凝土重度按 23kN/m3,混凝土重度按 26kN/m3 計(jì) 21 截面設(shè)計(jì)： 主梁截面尺寸： 根據(jù) 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTGD602022） ，梁的高跨比的經(jīng)濟(jì)范圍在1/11 到 1/16 之間，此設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)跨徑為 20m，擬定采用的梁高為 ，翼板寬，腹板寬 。 布置如下： 22 建模： 設(shè)置操作環(huán)境 打開(kāi)新文件 (新項(xiàng)目 )，以 T梁為名保存 ( 保存 )。該單位體系可根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的種類(lèi)任意轉(zhuǎn)換。 模型 / 材料和截面特性 / 材料類(lèi)型 混凝土，規(guī)范 TG04（ RC）數(shù)據(jù)庫(kù) C50 定義截面 截面使用比較簡(jiǎn)單的 T形截面來(lái)定義。 HL2： 。 BL2： 0。 BL4： 考慮剪切變形 (開(kāi) )；偏心 中 下部 。偏心中上部。 材料的時(shí)間依存特性參照以下數(shù)據(jù)來(lái)輸入： 28天強(qiáng)度 :fck=5000 tonf/m2； 相對(duì)濕度 :RH = 70； 理論厚度 : 1m(采用程序自動(dòng)計(jì)算 )； 拆模時(shí)間 :3天 模型 / 材料和截面特性 / 時(shí)間依存性材料 (徐變和收縮 ) / 名稱(chēng) (C50) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) China(JTG D622022)； 28天材齡抗壓強(qiáng)度 ： 5000； 環(huán)境年平均相對(duì)濕度 (40 ~ 99)： 70； 構(gòu)件的理論厚度 ： 1 ； 水泥種類(lèi)系數(shù) (Bsc):5； 開(kāi)始收縮時(shí)的混凝土材齡 ： 3。 模型 / 材料和截面特性 / 時(shí)間依存材料連接 時(shí)間依存材料類(lèi)型 徐變和收縮 徐變和收縮 ， 選擇指定的材料 材料 C50 選擇的材料 ，添加。 點(diǎn)格 (關(guān) )； 捕捉點(diǎn) (關(guān) )； 捕捉軸線 (關(guān) ) ； 正面 ； 自動(dòng)對(duì)齊 ； 模型 節(jié)點(diǎn) 建立節(jié)點(diǎn) ， 坐標(biāo) (0,0,0)； 模型 單元 擴(kuò)展單元 ， 全選 ； 擴(kuò)展類(lèi)型 節(jié)點(diǎn) 線單元 ； 單元類(lèi)型 梁?jiǎn)卧?， 材料 C50， 截 面 T梁； 生成形式 復(fù)制和移動(dòng) 復(fù)制和移動(dòng) 等間距 dx,dy,dz (2, 0, 0),復(fù)制次數(shù) 30 修改單元的理論厚度 模型 /材料和截面特性 /修改單元的材料時(shí)間依存特性 選項(xiàng) 添加 /替換 單元依存材料特性 構(gòu)件的理論厚度 自動(dòng)計(jì)算 (開(kāi) ) 規(guī)范 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 公式為： a(0) 復(fù)制七份剛才建立的梁?jiǎn)卧?，間距 。 復(fù)制剛建立的橫隔梁?jiǎn)卧g距 x方向 8m。 添加自重荷載，荷載 自重（ Z： 1） 添加 添加二期荷載，荷載 梁?jiǎn)卧奢d 二期 均布荷載 w:。 荷載 /靜力荷載工況 名稱(chēng) (自重 )， 類(lèi)型 (施工階段荷載 ) 名稱(chēng) （二期）， 類(lèi)型 (施工階段荷載 ) 輸入恒荷載 使用自重功能輸入恒荷載。 移動(dòng)荷載數(shù)據(jù)輸入： 荷載 / 移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù) / 移動(dòng)荷載規(guī)范 /china 荷載 / 移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù) / 車(chē)道 25 車(chē)道名稱(chēng) :車(chē)道 。 偏心距離 (),橋梁跨度 (60)。 以同樣方法輸入車(chē)道 1，車(chē)道 2和人行道 1，人行道 2； 輸入車(chē)輛荷載 輸入數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛荷載 CHCD。 輸入移動(dòng)荷載工況 荷載 / 移動(dòng)荷載數(shù)據(jù)分析 / 移動(dòng)荷載工況 ； 荷載工況 (車(chē)輛荷載 ) 子荷載工況 車(chē)輛組 VL: CHCD； 可以加載的最少車(chē)道數(shù) (1)， 可以加載的最大車(chē)道數(shù) (3)； 車(chē)道列表 選擇的車(chē)道列表 車(chē)道，車(chē)道 1，車(chē)道 2； 荷載工況 (車(chē)輛荷載 ) 子荷載工況 車(chē)輛組 VL:人行道； 可以加載的最少車(chē)道數(shù) (1)， 可以加載的最大車(chē)道數(shù) (2)； 車(chē)道列表 選擇的車(chē)道列表 人行道 1，人行道 2； 移動(dòng)荷載分析控制 分析 / 移動(dòng)荷載分析控制 ， 加載位置 影響線加載 ； 每個(gè)線單元上影響線點(diǎn)數(shù)量（ 3） ； 計(jì)算位置 桿系單元 內(nèi)力（最大值＋當(dāng)前其他內(nèi)力） (開(kāi) )，應(yīng)力（開(kāi)） ； 計(jì)算選項(xiàng) 反力，位移，