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钢管溷凝土拱桥毕业论文.doc

28页
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  • 上传时间:2023-04-08
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    • 此文档为 word 格式,下载后您可任意编辑修改! )第1章 设计资料1.1 基本资料及设计依据 基本数据课题内容:一、勘察资料:1 .建桥理由云南普洱市规划的需要,建桥后将大大减少市中区车流量,改善市区交通该桥位于云南普洱市,跨越小黑江2 .河流及水文情况历史最高水位: 1020.8 米;通航水位: 995.5 米;常年水位: 988.0米;低水位: 979.2 米;3 .当地建筑材料情况砂石、钢材均可供应4 .气象情况最高温度: 41℃;最低温度: 5.1 ℃;最大风速: 43ms;5 .地质情况基岩以紫红色粉砂质泥岩和泥质砂岩为主,覆盖层5~12m二、桥位横断面地形资料桩号地面标高桩号地面标高K1+212.691031.60+328.22976.02+225.401021.40+342.23975.22+228.441021.36+346.23975.02+231.551017.87+369.26974.52+236.451014.43+372.26973.02杨梅:沙塘坝大桥(钢管混凝土拱桥)+244.221005.68+393.29972.52+249.901000.42+414.62971.52+255.46995.10+422.92979.02+259.39993.98+424.90981.50+271.75988.88+426.19982.08+274.13984.87+428.55983.43+277.66982.60+432.02987.12+282.41979.02+441.74994.03+306.21976.02+457.50999.19+310.22976.02+465.31006.50+473.501012.60+481.201021.30+489.701027.91课题任务要求:对沙塘坝大桥进行设计,其设计标准为:1 .设计荷载:公路— I 级;2 .行车道宽: 12m+2× 1.5m(人行道);3 .通航标准:内河通航标准四级;主要参考文献 (由指导教师选定):公路桥涵设计通用规范( JTG D60—2004)公路圬工桥涵设计规范( JTG D61—2005)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 ( JTG D62— 2004)公路桥涵地基与基础设计规范( JTG D63—2007)公路桥涵设计手册——梁桥(上、下册)公路桥涵设计手册——拱桥(上、下册)公路桥涵设计手册——基本资料公路桥涵设计手册——墩台与基础桥梁工程(上册)——范立础编桥梁工程(下册)——顾安邦编2桥梁施工与组织管理(上、下册)黄绳武编12.桥梁毕业设计指导书第 2 章 桥型方案比选2.1 方案比选桥型方案比选是初步设计阶段的工作重点,同时也为后续工作做铺垫。

      在此阶段先根据桥址处的河床断面、水文、地质、通航要求等拟定五个初选方案,将五个初选方案在米格纸上绘制在米格纸上再对这五个方案进行比较,选出三个推荐方案,再对比三个推荐方案,根据材料用量,施工难易程度、运行养护条件、对通航的影响等最终选出最合适的桥型 初选方案:(5 个)1.主桥为净跨径 214.5m 的中承式钢管混凝土拱桥,引桥为 14.28m+14.88m的简支梁2. 跨径组合为 65m+115.6m+65m的三跨连续刚构桥3. 跨径组合为 65m+115.6m+65m的三跨连续梁桥4. 主桥为净跨径 214.5m 的中承式箱肋拱桥,引桥为 14.28m+14.88 的简支梁5. 跨径组合为 20m+205m+20m的三跨悬索桥 比选方案:(三个)方案比选主要依据施工难易、安全可靠、适用耐久、经济合理的原则,同时根据所在公路的作用、性质和将来发展的要求,按照美观和有利于环保的原则设计桥型的选择要求在技术上是可靠的,在施工上是切实可行的综上所述,本次设计的三个比选方案如下:方案一:中承式钢管混凝土拱桥(图 2.1 )( 1)桥跨布置:主跨为计算跨径 217m的等截面悬链线中承式钢管混凝土拱桥,杨梅:沙塘坝大桥(钢管混凝土拱桥)净矢跨比为 15,净矢高为 43.4m,主跨左边为 14.28m 的单跨钢筋混凝土简支梁,主跨右边为 14.88m 的单跨钢筋混凝土简支梁。

      2)上部结构:主跨的上部结构采用两片四肢格构形的桁架腹杆拱肋通过 K 字横撑连成整体拱肋高为 4m,宽为 2.5m,弦杆采用 φ 1000× 22mm的钢管,内灌中交新C50混凝土,弦平联为 φ500×10mm的钢管,内灌中交新 C50 混凝土,直腹杆和斜腹杆为φ 500×10mm的钢管,弦杆、横联管、横撑、直、斜杆都为中交新 Q345钢吊杆横梁为钢筋混凝土横梁,桥面板为钢筋混凝土空心板梁 3)下部结构:拱座为重力式的台阶式拱座,拱上立柱为钢筋混凝土柱式立柱简支梁的桥墩为双柱式,与主拱公用拱座作为基础,桥台为重力式桥台 4)受力特征:拱桥主要承受压力,由于水平推力的作用,使得拱圈中的弯矩大大减小,同时恒载和活载所产生的内力主要由钢和混凝土组合截面承受钢管对核心混凝土有套箍作用,既能受拉又能受压,同时核心混凝土增强了钢管壁的稳定性,使核心混凝土处于三向受力状态 5)施工方法:主拱圈采用悬索吊装施工,跨中合拢;横梁采用工厂预制,现场吊装,纵梁现场浇注;拱座采用明挖扩大基础的重力式拱座;引桥简支梁采用现场浇注,;桥台采用明挖扩大基础的重力式桥台表 2.1 主要工程数量表上部结构下部结构项目拱肋 +横桥台 +立材料柱 +交接合计吊杆横梁纵梁拱座撑墩C50( m3)2020636.39947.7925738.8686.629430C40( m3)994.59994.59钢筋( T)445.48663.456886.63754.748086.86钢绞线 (T)52.452.4钢板 (T)943934( 6)综合评价:中承式钢管混凝土造型独特,线形明晰,与当地地形很协调,同时此处有很高的通航要求,所以采用缆索吊装施工方法时,不会影响通航要求。

      还有4采用钢管混凝土,可大幅节省材料:纵梁和横梁都在工厂预制,节约了施工时间;基础和拱座都采用明挖基础, 节省了工程费用; 同时在施工中钢管本身是耐侧压的模板,省去了支模、拆模等工序,也节约了时间但是对于钢管混凝土拱桥的设计与施工都没有具体的规范指导,所以设计和施工中都存在一定的问题,譬如管内混凝土脱空,钢管焊接的问题,钢管的养护、管内混凝土开裂不易查不易补,组合截面受力分析存在误差等图 2.1 中承式钢管混凝土拱桥(尺寸单位: mm)方案二:预应力混凝土连续刚构桥(图 2.2 )( 1) 桥跨布置:此方案的桥跨布置为 65m+115.6m+65m的三跨连续型刚构桥 2)上部结构:此桥采用二次曲线,主梁采用单箱单室变高度箱梁,箱梁顶板宽15.5m,底板宽 7.45m;根部梁高为 7.3m,跨中梁高为 2.66m;全桥箱梁顶板厚度不变,都为 0.245m,腹板不等厚,跨中到根部从 0.5m过渡到 0.7m;底板为不等厚,由跨中向根部处随二次曲线 y=ax^2 变化,逐渐变厚,从 0.25m渐增加到 0.5m;悬出部分长度相同,均为 4.04m;人行道净宽 1.5m,高 0.2m,人行道护栏采用 。

      3)下部结构:本方案下部结构采用双薄壁墩横桥向墩总宽为 7.455m, 纵桥向墩总宽为 7.5m,单个宽 2m,承台厚 2m,9.479m× 9.45m,桩基础为柱式群桩基础,四支,单直径 2.5m桥台采用重力式 U型桥台,基础全部采用钻孔灌注桩基础 4)受力特征:,它是一种墩梁固结,采用双薄壁墩使得顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大;顺桥向抗推刚度小, 对基础沉降,温度、收缩徐变及地震影响有利杨梅:沙塘坝大桥(钢管混凝土拱桥)( 5)施工方法:对于主梁施工是采用挂篮悬臂浇筑法,在中间现浇合拢桥基础施工采用钻孔灌注桩基础施工,墩身采用滑模施工,桥台采用明挖扩大基础施工表 2.2 主要工程数量表项 目上部结构下部结构合计材料桥面板主梁横隔板墩桥台基础承台及铺装110004189.1374.417882.C50( m3)9.3320359.1.164457587C40( m3)5992.5992.7752522090.819.3钢筋( T)0.65419.596.225.13450.803107钢绞线 (T)208.260208.260预应力钢132.0132.0筋 (T)钢板 (T)267267沥青混凝3203206土( m3)( 6)综合评价: 1)连续刚构桥无伸缩缝。

      行车比较平顺、舒适 2)由于墩梁固结节省了昂贵的支座费用; 3)采用双薄壁墩使得顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大;顺桥向抗推刚度小, 对基础沉降,温度、收缩徐变及地震影响有利; 4)施工中采用悬臂浇筑不会影响通航要求除了上述优点,还有很多缺点。

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