【正文】 橫梁較高，橫梁間設(shè)置鋼縱梁，橫梁及縱梁頂面設(shè)置濕接縫，形成鋼—砼組合橋面，增強整個橋面的整體剛度。橋面以上設(shè)置3道鋼結(jié)構(gòu)橫撐；橋面結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)橫梁，預(yù)制吊裝空心板鋼筋砼梁，橋面鋪裝采用9cm厚瀝青砼橋面；橋面底層設(shè)置4道鋼結(jié)構(gòu)縱梁，形成井字型骨架，與橋面結(jié)合形成鋼—砼組合結(jié)構(gòu)。圖211 總體布置圖 橋梁寬度及組成橋面寬度:設(shè)計總寬為:()。拱箱橫隔板共分三類，第一類為垂直于拱軸線的分布橫隔板，采用厚度16毫米的鋼板；第二類橫隔板對應(yīng)于吊桿，每根吊桿上設(shè)兩片橫隔板，第三類橫隔板對應(yīng)于拱圈永久橫撐，沿用垂直于拱軸結(jié)布置，與橫撐的腹板相對應(yīng)，板厚16毫米，所有橫隔板均根據(jù)高度設(shè)置了人孔。由拱頂彎矩為零及結(jié)構(gòu)自重推力的對稱條件知,拱頂僅有通過截面重心和自重推力Hg,相應(yīng)彎矩Md=0,剪力Qd=0。求得之后可由式求得m值。橫撐采用鋼箱斷面，腹板采用16毫米鋼板，頂、底板采用12（16）毫米鋼板，內(nèi)設(shè)縱向加勁板和橫隔板。吊桿上、下端錨具均采用擠壓墩頭錨具，由于拱圈內(nèi)空間狹小，設(shè)計中考慮調(diào)整吊桿長度時，在下端橫梁內(nèi)張拉。 1）、吊桿橫梁吊桿橫梁全部采用全焊式變截面鋼板梁，橫梁高度隨橋面縱坡的變化而變化，采用箱形斷面，頂板厚度24mm，底板厚度28mm，腹板厚度16mm，橫向加勁板常規(guī)間距150cm，加勁板厚度12mm,橫梁頂板上設(shè)置剪力釘與橋面板現(xiàn)澆段連接。在肋間橫梁安裝處，拱圈外側(cè)設(shè)懸臂梁用于支撐人行道肋板梁，懸臂梁采用工字形截面，梁根部高80cm，上翼板厚20mm，腹板及下翼板厚16mm，人行道面板為8mm，厚帶加勁肋鋼板。邊縱梁為12576cm，邊縱梁頂?shù)装搴?6mm，腹板厚16mm，人行道的挑梁，在橫梁位置焊接于橫梁腹板上，截面形式為箱形，其余位置焊接在邊縱梁的腹板上，截面形式為工字形，共同承受人行道荷載。 橋面板1）、道橋面板主橋行車道橋面板全部采用先簡支后連續(xù)的鋼筋混凝土空心板梁，兩跨之間設(shè)順橋向60cm寬度的濕接縫，與橫梁固結(jié)，橋面板橫向之間聯(lián)系采用鉸縫連接。兩道中縱梁頂面設(shè)63cm寬濕接縫，與橫梁頂面濕接縫形成井字框架，共同組成鋼—砼組合橋面。 橋面系為滿足雙肋板的結(jié)構(gòu)連續(xù)主橋橋面采用12cm鋼纖砼+9cm瀝青橋面鋪裝層，內(nèi)設(shè)連續(xù)段負彎矩鋼筋和防裂鋼筋網(wǎng)。 小結(jié)擬定了橋梁的各個截面，通過計算確定了拱軸系數(shù)，并確定了拱軸線型。此類橋型能改善平行拱的靜力圖式,增強橫向穩(wěn)定性,能有效解決施工中面外的穩(wěn)定性,同時提籃拱形極富美學(xué)價值。對于采用纜索吊聯(lián)合斜拉扣掛懸臂拼裝施工的鋼箱提籃拱橋,其主拱圈一般是在遠離橋址的大型鋼結(jié)構(gòu)工廠加工制作的,加工制作時,必須通過施工控制的理論計算來確定加工制作的線形。對于制作期間的預(yù)拱度線形系統(tǒng)誤差和已安裝拱段的隨機誤差、焊接變形誤差等因素而造成的偏離鋼箱拱理想軌跡(線形)問題,可以通過現(xiàn)場變形測量、索力以及應(yīng)變測試結(jié)果(過濾溫度影響后)與理論值間的定量對比分析后及時反饋調(diào)整后續(xù)節(jié)段接頭的定位標高,以保證最后大橋安全、高質(zhì)量和按期完成。否則,很容易產(chǎn)生鋼絲松弛導(dǎo)致索力損失,甚至滑脫而造成質(zhì)量事故。圖311主拱圈分段由于本拱橋主拱圈采用臨時鉸接條件下的逐段吊裝扣掛方式施工，在拱圈標高和坐標調(diào)整完畢之前，各拱段之間采用高強螺栓臨時連接，以提供調(diào)整標高和坐標的余地，標高調(diào)整完畢后，放松扣掛索，再進行拱腳固結(jié)和各段連接，各拱段之間拱箱壁全部采用焊接。這里第一階段索力用手算，后續(xù)階段采用MIDAS有限元程序計算。經(jīng)MIDAS有限元程序計算，滿足要求。圖313 拱圈段施工位移圖 （mm）表32 各節(jié)段預(yù)抬量拱段拱段A拱段B拱段C拱段D拱段E預(yù)抬量（mm） 小結(jié)本拱橋采用的是斜拉扣掛施工。第四章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算分析 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 節(jié)點坐標 全橋共分172個節(jié)點，368個單元，其具體坐標見附表I。圖412主拱計算簡圖運用MIDAS有限元計算軟件計算，裸拱狀態(tài)下主拱圈內(nèi)力圖如下：圖413主拱自重彎矩圖圖414主拱自重剪力圖圖415主拱自重軸力圖 成橋狀態(tài)下主拱內(nèi)力計算 恒載作用下產(chǎn)生的主拱內(nèi)力圖421恒載作用下主拱的彎矩圖由于主要是計算成橋狀態(tài)下的主拱內(nèi)力，以下圖片只取成橋狀態(tài)下的單片拱肋進行表述。引起拱體收縮。由典型方程得a)溫度變化引起贅余力計算圖示b)溫度變化引起拱中的內(nèi)力圖424式中：——溫度變化值，即最高（或最低）溫度與合龍溫度之差。 ——材料的線膨脹系數(shù)： 混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)=110 混凝土預(yù)制塊砌體=10 石砌體=10由溫度變化引起拱中任意截面的附加內(nèi)力為彎矩 軸向力 剪力 圖425整體升溫作用下主拱的彎矩圖圖426整體升溫作用下主拱的剪力圖圖427整體升溫作用下主拱的軸力圖圖428整體降溫作用下主拱的彎矩圖圖429整體降溫作用下主拱的剪力圖圖4210整體降溫作用下主拱的軸力圖 活載內(nèi)力計算 沖擊系數(shù)的計算汽車的沖擊系數(shù)是汽車過橋時對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向動力效應(yīng)的增大系數(shù)。根據(jù)新《公路橋規(guī)》（JTJ D62004），結(jié)合公路橋梁可靠度研究的成果，采用結(jié)構(gòu)的基頻來計算橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)。 車道布載及計算該橋為雙向六車道，將車道進行正載布載，如圖：圖431正載車道布置拱腳處的反力影響線如下圖所示：圖 432 拱腳處的反力影響線計算得到的內(nèi)力數(shù)據(jù)如下圖：圖432活載作用下主拱的彎矩包絡(luò)圖圖433活載作用下主拱的剪力包絡(luò)圖圖434 活載作用下主拱的軸力包絡(luò)圖將車道進行偏載布載，如圖圖435 偏載車道布置拱腳處的反力影響線如下圖所示：圖 436 拱腳處的反力影響線計算得到的內(nèi)力數(shù)據(jù)如下圖：圖437 活載作用下主拱的彎矩包絡(luò)圖圖438 活載作用下主拱的剪力包絡(luò)圖圖439 活載作用下主拱的軸力包絡(luò)圖 荷載組合 承載能力極限狀態(tài)計算時作用效應(yīng)組合基本組合是承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，永久作用標準值效應(yīng)與可變作用標準值效應(yīng)的組合，其基本表達式為：式中： 橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，； 作用效應(yīng)（其中汽車計入沖擊系數(shù)）基本組合設(shè)計值； 第i 個永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)，； 第i 個永久作用效應(yīng)的標準值； 汽車荷載效應(yīng)（含沖擊系數(shù)、離心力）的分項系數(shù)，； 汽車荷載效應(yīng)（含沖擊系數(shù)、離心力）的標準值； 在作用組合中，除汽車荷載效應(yīng)（含沖擊系數(shù)、離心力）、風荷載外的其他第j 個可變作用效應(yīng)的分項系數(shù)，； 在作用組合中，除汽車荷載效應(yīng)（含沖擊系數(shù)、離心力）外的其他可變作用效應(yīng)的組合項系數(shù)，；承載能力極限狀態(tài)下主要截面的內(nèi)力見附表II. 正常使用極限狀態(tài)計算時作用效應(yīng)組合作用短期效應(yīng)組合作用短期效應(yīng)組合是永久作用標準值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)的組合,其基本表達式為:式中： 作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值； 第j個可變作用效應(yīng)的頻遇值， ； 第j 個可變作用效應(yīng)的頻遇值；短期效應(yīng)組合下截面的內(nèi)力見附表III作用長期效應(yīng)組合作用長期效應(yīng)組合是永久作用標準值效應(yīng)與可變作用準永久遇值效應(yīng)的組合,其基本表達式為:式中： 作用長期效應(yīng)組合設(shè)計值；第j個可變作用效應(yīng)的頻遇值， ， ；第j 個可變作用效應(yīng)的頻遇值；長期效應(yīng)組合下截面的內(nèi)力見附表IV 承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力圖441 主拱承載能力極限狀態(tài)彎矩包絡(luò)圖圖442 主拱承載能力極限狀態(tài)剪力包絡(luò)圖圖443 主拱承載能力極限狀態(tài)軸力包絡(luò)圖表41 承載能力極限狀態(tài)最不利組合下關(guān)鍵截面的最大內(nèi)力值單元荷載組合節(jié)點位置軸向 (kN)剪力z (kN)彎矩y (kN*m)1承載能力拱腳I[1]5承載能力1/4截面J[6]6承載能力1/4截面I[6]11承載能力拱頂J[12]12承載能力拱頂I[12]17承載能力1/4截面J[18]18承載能力1/4截面I[18]22承載能力拱腳J[23]圖444 主拱正常使用極限狀態(tài)彎矩包絡(luò)圖圖445 主拱正常使用極限狀態(tài)剪力包絡(luò)圖圖446 主拱正常使用極限狀態(tài)軸力包絡(luò)圖表42 承載能力極限狀態(tài)最不利組合下關(guān)鍵截面的最大內(nèi)力值單元荷載組合位置軸向 (kN)剪力z (kN)彎矩y (kN*m)1正常使用拱腳I[1]223535正常使用1/4截面J[6]6正常使用1/4截面I[6]11正常使用拱頂J[12]12正常使用拱頂I[12]17正常使用1/4截面J[18]18正常使用1/4截面I[18]22正常使用拱腳J[23] 主拱極限承載應(yīng)力驗算㎡,㎡，拱頂?shù)母鶕?jù)公式 算出拱頂截面和拱腳截面的抗彎截面系數(shù)=,= m。其簡圖如圖261圖461圖462 運用結(jié)構(gòu)力學(xué)做出車道荷載對縱梁跨中截面影響線,使車道集中荷載Pk作用于影響線峰值處,得到車輛荷載對縱梁跨中截面的彎矩最大、最小值，同理，可算出縱梁各個截面的影響線，求出其彎矩值。1）、簡支梁計算跨徑的1/3。2）、相鄰兩梁的平均間距。當1/3時，?。ǎ40混凝土，HRB400級鋼筋。M=為了計算方便,先將空心板截面換算成等效的工字形截面，上翼板厚度 下翼板厚度 腹板厚度 (1) 、空心板采用綁扎鋼筋骨架,一層受拉主筋。（3）、求受壓區(qū)高度x 其中 整理后得 方程的合適解為 （4）、受拉鋼筋面積計算現(xiàn)選擇832+42,鋼筋面積為7954故滿足要求。其提高程度與箍筋的抗拉強度和配箍率有關(guān)。對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，=1；：受壓翼緣的影響系數(shù)，對具有受壓翼緣的截面，取。:斜截面受壓端正截面上的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點到受壓邊緣的距離（mm）。若符合下式，則不需進行斜截面抗剪承載力的計算， 取=, =1 =, =1240mm, =450mm,查表得，= 故不需進行斜截面抗剪承載力的計算。畢業(yè)設(shè)計是考驗我們大學(xué)這四年來的所學(xué)，它要求我們將大學(xué) 這四年來所學(xué)到的知識能夠融會貫通、熟練應(yīng)用，并要求我們能夠理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)我們的綜合運用能力以及解決實際問題的能力。這次的畢業(yè)設(shè)計，是對我這四年來所學(xué)的專業(yè) 知識是否踏實的檢驗，讓我對這四年中所學(xué)知識進行了綜合，也讓我溫習(xí)了一些已經(jīng)快要淡忘的專業(yè)知識，并且還學(xué)到了一些實際工程經(jīng)驗。這段時間，我查閱了大量的資料，在鞏固以前所學(xué)知識的同時，也掌握了很多新的知識。設(shè)計過程中，我接觸了一門新的程序，MIDAS有限元程序，通過學(xué)習(xí)，達到了能基本使用的水平。我決心在以后的工作中，在鞏固已有知識的同時不斷學(xué)習(xí)新的理論和工程實踐知識，不斷充實自己，為社會主義事業(yè)做出自己應(yīng)有的貢獻，做一名優(yōu)秀的橋梁工作者！第 74 頁 共 69 頁 長沙火星北路瀏陽河大橋拱橋設(shè)計主要參考文獻[1]《城市橋梁設(shè)計準則》(CJJ1193).[2]《公路橋梁設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD602004).[3]《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD622004).[4]《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTJ02485).[5] 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