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鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)程施工組織設(shè)計(jì)-在線瀏覽

2024-09-10 04:47本頁面
  

【正文】 土剛度的折減系數(shù); ——抗彎剛度計(jì)算中混凝土剛度的折減系數(shù);——鋼管初應(yīng)力度(,為鋼材的初始應(yīng)力); ——等效彎矩系數(shù);、 ——鋼管混凝土的約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值;——構(gòu)件偏心率();——柔度系數(shù); ——鋼管混凝土拱橋汽車荷載沖擊系數(shù); ——換算長(zhǎng)細(xì)比材料修正系數(shù); ——橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù); ——構(gòu)件截面抗彎塑性發(fā)展系數(shù); ——構(gòu)件截面抗剪塑性發(fā)展系數(shù); ——混凝土剛度折減系數(shù) ——軸心受壓穩(wěn)定系數(shù);——啞鈴型軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù); ——軸心受壓格構(gòu)柱穩(wěn)定系數(shù); ——偏心率折減系數(shù); ——構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比; ——構(gòu)件的換算長(zhǎng)細(xì)比; ——單肢一個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)細(xì)比; ——整個(gè)構(gòu)件對(duì)X軸的長(zhǎng)細(xì)比; ——整個(gè)構(gòu)件對(duì)Y軸的長(zhǎng)細(xì)比; ——構(gòu)件在xx和yy方向換算長(zhǎng)細(xì)比的較大值; ——彈性失穩(wěn)界限長(zhǎng)細(xì)比;——等效梁柱的長(zhǎng)細(xì)比; ——臨界長(zhǎng)細(xì)比; ——混凝土徐變折減系數(shù); ——荷載系數(shù); ——行車道系數(shù);——鋼管混凝土脫粘折減系數(shù),;——換算長(zhǎng)細(xì)比系數(shù); ——簡(jiǎn)化算法中,拱考慮矢跨比因素的承載力折減系數(shù); ——拱考慮初始缺陷因素的折減系數(shù);——鋼管混凝土構(gòu)件承載力的初應(yīng)力度影響系數(shù);——拱軸系數(shù); ——格構(gòu)柱肢數(shù); ——給定名義應(yīng)力幅度下作用的循環(huán)次數(shù);——給定名義應(yīng)力幅度下循環(huán)次數(shù)允許值; ——響應(yīng)速度的最大值;——振動(dòng)大小水平; ——振動(dòng)大??; ——輸送泵的額定速度; ——要求灌注的混凝土量; ——鋼管混凝土拱橋的橋面平整度。 管內(nèi)混凝土應(yīng)具有低水灰比、高流動(dòng)性、低收縮、低水化熱、緩凝、早強(qiáng)等特點(diǎn)。 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、。 鋼管可采用卷制焊接管或無縫鋼管。 。 鋼材的物理性能指標(biāo)彈性模量()剪變模量()線膨脹系數(shù)(/0C)密 度()泊松比105104105103 鋼管混凝土 鋼管與管內(nèi)混凝土的匹配可參照下列材料組合:Q235鋼宜配C30或C40級(jí)混凝土;Q345鋼宜配CC50或C60級(jí)混凝土,Q390鋼宜配合C60及C60以上混凝土。 采用第一組鋼材的值應(yīng)由式()計(jì)算。 對(duì)鋼管混凝土軸壓構(gòu)件和偏心率≤,其承受永久荷載引起的軸壓力占全部軸壓力的30% 及以上時(shí),應(yīng)將組合軸壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以混凝土徐變折減系數(shù)。7070163。構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比可按式()計(jì)算: ()式中,L0為構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度,;D為鋼管外徑。 鋼管初應(yīng)力(簡(jiǎn)稱初應(yīng)力)是指先期架設(shè)的鋼管拱肋在形成鋼管混凝土拱肋之前所受到的應(yīng)力。 如果設(shè)計(jì)計(jì)算中不考慮初應(yīng)力對(duì)構(gòu)件承載力的影響。 考慮初應(yīng)力影響的鋼管混凝土軸壓強(qiáng)度,可以通過將組合軸壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘上鋼管初應(yīng)力度影響系數(shù)來考慮,的計(jì)算公式如下式所示。 應(yīng)考慮脫粘鋼管混凝土承載力的影響。%時(shí),鋼管混凝土的承載力的可按下式計(jì)算:式中:—鋼管混凝土脫粘折減系數(shù), 鋼管混凝土組合抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按式()計(jì)算: ()式中,—鋼管混凝土截面的含鋼率。采用第第3組鋼材的值應(yīng)按式()的計(jì)算值乘換算系數(shù)后確定。 (a)上承式 (b)中承式 (c) 拱梁組合體系 (d) 下承式剛架系桿拱 (e)飛鳥式圖 鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì),必須確保結(jié)構(gòu)和構(gòu)件滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性要求。 處于雷區(qū)的鋼管混凝土拱橋,拱肋設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)設(shè)置避雷設(shè)施。吊桿、系桿等易損構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行可檢查、可更換性設(shè)計(jì)。 地質(zhì)、地形條件許可時(shí)宜選擇有推力的拱。 鋼管混凝土拱常用的矢跨比,上承式為1/5~1/6,中承式為1/~1/5,下承式為1/~1/。 三跨飛鳥式鋼管混凝土拱橋,常用的幾何參數(shù)如下:~;邊孔與主孔的矢高之比為1/~1/;邊孔矢跨比與主孔矢跨比之比為1/~1/2;~。 提監(jiān)拱的拱肋內(nèi)傾角以50~100為宜。 主拱結(jié)構(gòu) 鋼管混凝土拱肋的截面形式主要根據(jù)跨徑、橋?qū)捙c車輛荷載等級(jí)進(jìn)行選擇。當(dāng)跨徑小于120m時(shí),宜選用啞鈴式;當(dāng)跨徑大于120m時(shí),宜選用桁式。對(duì)于跨度大于300m的特大跨徑橋梁,其拱肋截面形式及鋼管直徑應(yīng)特殊考慮。 鋼管混凝土拱橋拱肋截面的高、寬尺寸的擬定,應(yīng)充分考慮主拱跨徑及拱肋片數(shù)的影響。 對(duì)于跨度不大于300m、采用啞鈴形或多肢桁式截面的的橋,拱肋截面高度尺寸可按式()進(jìn)行初步估算: ()式中:H —— 拱肋高度(m);L0 —— 拱肋凈跨徑(m);k1 —— 荷載系數(shù)。 ~(H為拱肋高度)。采用變高度桁式截面的拱橋,拱頂截面高度可初步取為式(),拱腳截面高度可初步取為式()計(jì)算值的 ~。當(dāng)腹腔內(nèi)沒有填充混凝土?xí)r,腹板應(yīng)有加勁的構(gòu)造措施,以保證腹板的局部穩(wěn)定。主管與支管之間的夾角宜控制在30176。之間。 多于兩管的桁式拱肋,鋼管的橫向聯(lián)系可采用鋼管平聯(lián)(組成全桁截面)或鋼板(組成橫啞鈴形)。 桁式拱肋弦桿與腹桿的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)以傳力明確、構(gòu)造簡(jiǎn)單、整體性好、安全可靠、節(jié)約材料和方便施工為原則。2)、相鄰的腹桿端部?jī)艟嗖坏眯∮?0mm。同時(shí),任意兩鋼管之間的夾角不得小于30176。橫撐一般采用空鋼管結(jié)構(gòu),常用的橫撐有一字式、K式、X式、米字式等。 對(duì)于上承式和中承式拱橋,拱腳段拱肋橫向之間可設(shè)置剪刀撐,以加強(qiáng)橫向穩(wěn)定性;下承式拱的端橫梁除要滿足橫梁受彎的需要外,還應(yīng)對(duì)拱肋提供足夠大的抗扭剛度;中承式拱的橋面與拱肋交界處風(fēng)撐,可采用該處的橫梁,也可以單獨(dú)設(shè)立。拱肋鋼管對(duì)接時(shí),宜采用與母材等強(qiáng)度的焊縫連接;作為節(jié)段間的臨時(shí)連接,可采用內(nèi)法蘭盤配螺栓連接或其他可靠方式連接。 鋼管混凝土拱肋施工時(shí)應(yīng)在空管階段完成合龍。 對(duì)于大跨度鋼管混凝土拱橋的拱肋,為便于使用期間的檢查和養(yǎng)護(hù)維修,宜設(shè)置檢修通道?!」嘧⒒炷恋匿摴芎褪褂闷陂g內(nèi)壁封閉的空鋼管內(nèi)壁,一般可以不設(shè)專門防腐體系。鋼管拱肋防腐涂裝的設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)不小于10 年~20年。 鋼管拱肋外表面宜優(yōu)先采用熱噴涂金屬防腐體系,也可采用重防腐涂料體系。重防腐涂料體系宜以富鋅漆(無機(jī)富鋅、環(huán)氧富鋅漆)為底漆。鋼構(gòu)件表面除銹方法與表面粗糙度應(yīng)與設(shè)計(jì)采用的涂裝體系相適應(yīng)。鋼管混凝土無鉸拱的拱腳與拱座必須充分連接,形成一體。對(duì)于桁式拱肋,各弦桿埋入長(zhǎng)度控制在弦桿管徑的1倍以上為宜?!≈小⑸铣惺戒摴芑炷凉皹虻牧⒅?,可采用鋼管混凝土構(gòu)件或鋼筋混凝土構(gòu)件。對(duì)于鋼管混凝土立柱,其下端可接與拱肋鋼管焊接固結(jié),為便于安裝可設(shè)置柱腳。對(duì)于鋼筋混凝土立柱,可通過鋼筋伸入柱腳和蓋梁的鋼筋來錨固,鋼筋伸入長(zhǎng)度應(yīng)滿足錨固長(zhǎng)度要求,%?!〉鯒U與系桿 對(duì)于設(shè)置吊桿、系桿的鋼管混凝土拱橋,除應(yīng)考慮吊桿和系桿的防護(hù)措施和耐久性外,還應(yīng)提出更換吊桿、系桿的具體措施。如結(jié)構(gòu)允許,宜采用雙吊桿以便換索。為便于日常檢查和養(yǎng)護(hù),吊桿的上下端錨具宜露出結(jié)構(gòu)外。為保證吊桿下端的防水,下預(yù)埋管應(yīng)伸出橋面結(jié)構(gòu)100mm~150mm?!∠禇U宜選用鋼鉸線系桿成品索,其索體可采用環(huán)氧噴涂鋼鉸線成品索體?!∠禇U宜采用系桿箱防護(hù)。系桿的預(yù)埋管應(yīng)伸出拱座結(jié)構(gòu)150mm~200mm。 橋道系 鋼管混凝土拱橋橋道系以橫梁支承橋面板(梁)為主,常見的橋面板(梁)有簡(jiǎn)支體系、連續(xù)體系和先簡(jiǎn)支后連續(xù)體系?!偧芟禇U拱的加勁縱梁與端橫梁不宜固接;下承式剛架系桿拱和中承式拱的懸吊部分的橋道系,宜采取橫向限位措施。 橋道系橫梁可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。橋道系的縱梁(板)應(yīng)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。2)正常使用極限狀態(tài):對(duì)應(yīng)于鋼管混凝土拱橋及其構(gòu)件達(dá)到正常使用,或耐久性的某項(xiàng)限值的狀態(tài)。 對(duì)于不同種類的作用(或荷載)及其對(duì)橋梁的影響、橋梁所處的環(huán)境條件,設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮以下三種狀況進(jìn)行相應(yīng)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì):1)持久狀況:橋梁建成后承受自重、車輛荷載等持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的狀況。2)短暫狀況:橋梁施工過程中承受臨時(shí)性作用(或荷載)的狀況。3)偶然狀況:在橋梁使用過程中偶然出現(xiàn)的如罕遇地震的狀況。 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件之間的連接,以及施工安裝階段(混凝土澆注前和混凝土硬結(jié)前)的承載力、變形和穩(wěn)定,應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 鋼管混凝土拱肋截面軸壓設(shè)計(jì)剛度EAscm與抗彎設(shè)計(jì)剛度EIscm可分別按式() 和()計(jì)算: () ()式中,、分別為抗壓剛度和抗彎剛度計(jì)算中混凝土剛度的折減系數(shù)。 鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)中,作用效應(yīng)組合應(yīng)符合《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2004》或《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)CJJ 7798》中的要求。 地震力的計(jì)算應(yīng)符合《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則JTG/T B02-01-2008》的要求。C~5176。 有效溫度除有實(shí)測(cè)資料外。②弦管管徑D,最低有效溫度取括號(hào)內(nèi)的值。對(duì)于鋼管外徑小于300mm的鋼管混凝土構(gòu)件和空鋼管構(gòu)件,可不計(jì)溫度梯度影響。 施工計(jì)算 鋼管混凝土拱橋施工階段的設(shè)計(jì)和計(jì)算內(nèi)容應(yīng)根據(jù)選用的施工方案確定。 進(jìn)行施工計(jì)算時(shí),必須計(jì)入施工中可能出現(xiàn)的實(shí)際荷載,包括架設(shè)機(jī)具和材料、施工人群、橋面堆載以及風(fēng)力、溫度變化影響力和施工臨時(shí)荷載等。 施工階段的橋梁的力學(xué)計(jì)算模型及加載程序應(yīng)與實(shí)際情況一致。 施工階段鋼管拱肋應(yīng)按空鋼管進(jìn)行驗(yàn)算,除其自身自重外,還應(yīng)考慮混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前的自重和其它施工荷載。 施工階段的設(shè)計(jì)應(yīng)提出拱肋加載時(shí)對(duì)該拱肋已澆注混凝土的強(qiáng)度要求,一般要求不宜低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%。 采用泵送頂壓法澆注鋼管內(nèi)混凝土?xí)r,應(yīng)對(duì)鋼管的環(huán)向應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。 施工加載程序設(shè)計(jì)應(yīng)以使主拱肋受力均勻、避免劇烈的反復(fù)變形為原則。但在吊裝過程中計(jì)入動(dòng)力系數(shù)的重力荷載,僅限于吊裝中的構(gòu)件本身,不涉及已安裝的構(gòu)件。 驗(yàn)算管節(jié)點(diǎn)疲勞時(shí)。②根據(jù)“典型的”連接幾何參數(shù)繪制的經(jīng)驗(yàn)曲線;如果實(shí)際的應(yīng)力集中因子或熱點(diǎn)應(yīng)變已知,則最好用X2曲線。⑤弦桿橢圓參數(shù)的確定方法a) 對(duì)于所有構(gòu)件在同一平面內(nèi)的有間隙的K連接中的軸向荷載以及垂直于主桿的基本上對(duì)稱的荷載: 其中:g ——支桿間隙; ——支桿直徑;b) 對(duì)于T和Y連接中的軸向荷載,α=.c) 對(duì)于十字形連接中的軸向荷載,α=. 凡有疲勞要求者,任何一處的最大應(yīng)力不得超過規(guī)定的許用應(yīng)力,并且在給定的循環(huán)次數(shù)時(shí)的應(yīng)變和作用次數(shù)由變化的疲勞環(huán)境、累計(jì)疲勞破壞率D,即各荷載破壞率的總和,不應(yīng)超過1。 對(duì)于主管內(nèi)灌注混凝土的連接形式(接頭為ET類)名義應(yīng)力幅,可按下式進(jìn)行修正:式中: ——鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)確定疲勞壽命的全疲勞應(yīng)力幅;——相應(yīng)空管節(jié)點(diǎn)相同疲勞壽命時(shí)的全應(yīng)力幅()。 7 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 一般規(guī)定 鋼管混凝土拱橋應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)的要求,對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載力及穩(wěn)定進(jìn)行驗(yàn)算。 對(duì)承載能力極限狀態(tài),應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果的嚴(yán)重程度。同座橋梁的各種構(gòu)件宜取相同的安全等級(jí),必要時(shí)部分構(gòu)件的安全等級(jí)可作適當(dāng)調(diào)整,但調(diào)整后的級(jí)差不應(yīng)超過一個(gè)等級(jí)。 中、。 鋼管混凝土拱的極限承載力驗(yàn)算應(yīng)包含構(gòu)成拱肋截面的各構(gòu)件的極限承載力驗(yàn)算與拱的極限承載力驗(yàn)算。 ()式中: Ns——軸向壓力組合設(shè)計(jì)值; —— 鋼管混凝土的組合軸心受壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,見式(); —— 鋼管混凝土構(gòu)件的組合截面面積,; —— 軸心受壓穩(wěn)定系數(shù),; —— 構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比。 單管截面鋼管混凝土軸心受拉構(gòu)件的承載力不應(yīng)考慮管內(nèi)混凝土的作用,直接按鋼管構(gòu)件計(jì)算,即式()。 啞鈴型截面鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件的承載力ND應(yīng)按式()計(jì)算: ()式中: ——啞鈴形軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),可按式()計(jì)算; ()L0 —— 構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度; —— 截面回轉(zhuǎn)半徑; —— 單管鋼管混凝土軸心受壓短柱的極限承載力,可按式()取=; ——腹板的極限承載力,可按下式計(jì)算。 格構(gòu)式(桁式)鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件的整體承載力NT可按公式()計(jì)算。 n ——柱肢數(shù); Nyi ——第i肢鋼管混凝土軸心受壓短柱的極限承載力,可按式()取=計(jì)算; ()式中: ——換算長(zhǎng)細(xì)比的材料修正系數(shù); ——鋼管混凝土截面的含鋼率,; ——鋼管的彈性模量; ——混凝土的彈性模量; ——鋼管的總面積; ——混凝土的總面積; ——鋼材的屈服強(qiáng)度; ——混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 鋼管混凝土格構(gòu)柱的穩(wěn)定系數(shù)值012345678901020094330405060
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