混凝土拱桥毕业设计说明书 联系客服

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贵州大学本科毕业论文(设计) 第 10 页

7) 防撞栏杆

桥面两侧均设置宽0.5m的防撞栏杆,采用C40混凝土,截面尺寸如图3.0所示。

图3.0 防撞栏杆尺寸图(单位:cm)

2.3.2 预应力混凝土T型刚构桥方案 一、立面布置

1、主桥为三跨结构,主跨为80m,左右边跨分别为33m、35m;引桥采用46.0m预应力混凝土简支梁,即33m+80+35+2×46m。

2、考虑到主桥跨径大,梁底由跨中合拢段到梁墩固结处高度按1.8次抛物线渐变,合拢段为2.0m。以跨中梁底为原点建立直角坐标系。抛物线方程为:

y?6.127?10?3?x1.8

3、全桥两端布置重力式U型承台,台高10.0m,长7.20m。 二、横断面布置

1、 设计桥面全宽为11.25m ,两边无人行道,各有0.5m宽的防撞护栏。 2、截面形式

主桥采用单箱室型,顶板宽1123cm,底板宽750cm。

桥面全宽11.25m,即外侧0.5m钢筋混凝土防撞护栏+净10.25m +内侧0.5m钢筋混凝土防撞护栏。桥面板采用空心板。支座采用板式橡胶支座。主拱圈采用箱形拱,高2.4m,宽7.5m,桥墩采用混凝土墩,基础因地基承载力较高(弱风化炭质白云岩),故采用明挖刚性扩大基础。上部结构采用拱架施工。拱桥横断面如图2.4所示。

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图2.4 预应力混凝土T型刚构桥的支点横截面尺寸(尺寸单位:cm)

2.4 下部结构形式选择与尺寸拟定

2.4.1 钢筋混凝土拱桥方案

该拱桥桥墩采用重力式,以1号桥墩设计为例,其他同理。其具体尺寸见图2.5,材料采用C30混凝土;基础为刚性扩大基础,其襟边长度为0.5m,材料亦采用C30混凝土。

图2.5 钢筋混凝土拱桥的拱座尺寸图(尺寸单位:cm)

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2.4.2 预应力混凝土T型刚构桥方案

桥墩采用双肢薄壁墩和桩墩。本设计主桥选用抗压刚度较大、抗推刚度较小的薄壁空心墩,桥墩和承台以及桥台的尺寸见图纸。

河床地质条件好,主要是白云质灰岩,冲刷深度小,拟采用低承台钻孔灌注桩。基础尺寸见图纸。

2.5 施工方法

2.5.1 钢筋混凝土拱桥方案

拱圈采用钢拱架施工,分段、分层相结合均衡对称加载,分段的位置设置在拱架挠曲线有转折的一级拱圈弯矩比较大的地方。拱上立柱施工,是根据桥博试算确定后,按顺序进行排架施工。

因地质条件良好,为浅埋基础;故基坑开挖采用不放坡开挖,在开挖时不得超挖,基坑的开挖尺寸为基础底面尺寸四周增宽0.5m,以便支模施工;基坑开挖后,若有地下水,需采取降水措施,降水之后进行基础施工;挖至标高的土质基坑不得长期暴露、扰动或浸泡,并检查基坑尺寸、高程、基地承载力,符合要求后,立即进行基础施工。

2.5.2 预应力混凝土连续刚构桥方案

上部结构主桥采用平衡悬臂施工法,现场浇注施工。引桥采用后张发施工工艺分片 预制,然后进行吊装。

桥台采用现场就地浇注施工,这是目前多数工程都采用的一种施工方法。其特点是工序简便,机具较少,技术操作难度小,但施工期限较长,需要耗费较多的劳力与物力。为了提高施工进度、节省劳力、节约木材,桥墩采用支架翻模施工。

基础采用钻孔灌注的方法,人工挖孔以及机械成孔,达到设计标高后将钢筋骨架吊入井孔中,再灌注混凝土。 2.6 方案比选及评价

第一方案采用箱型板拱拱。主拱采用分段预制,拱架的施工技术,主梁采用8.4米的空心板,采用现场浇筑。地质条件良好,拱脚处能很好承受水平推力。整座桥施工速度较快,工期较短,施工技术成熟。另外,拱桥往往较其它桥型经济合理,造型美观。

第二方案采用主跨为80米的刚构桥,其预应力筋用量较大,使桥梁造价增大。且因须施加较多预应力,使施工较为复杂,又因运用挂篮悬臂浇注施工,使其工期较长。

因此经过综合比较,决定推荐第一方案。

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第三章 上部结构内力计算

对上部结构的静力平面计算,采用桥梁博士程序进行平面建模。模型包括拱圈、立柱、桥面板。横隔板、底梁、盖梁、防撞栏杆等恒载均换算为荷载,加载在结构上。平面模型如图所示。作用于平面结构上的竖向荷载,按杠杆法进行分配。在结构的静力分析中不考虑非线性因素的影响。

桥梁主要构件的计算中,拱圈、立柱、桥面板等均采用平面梁单元建模,分16个施工阶段进行受力分析。

首先建立坐标系,然后进行单元划分,输入单元的材料特性值与截面特性值后赋给相应的单元,最后添加约束,模型就创建完毕。

3.1建立坐标系

图3-1 模型坐标系

如上图,以水平向右为X轴方向,以竖直向上为Y轴方向,左沿拱脚为原点建立坐标系。

确定拱轴线方程。主桥为悬链线拱桥,拱轴系数通过模型试算确定m=1.679。根据已确定的的信息得拱轴线方程为:

y?35.788?(ch1.1078??1) (4-1)

3.1.1单元划分

主拱圈为典型的平面结构,采用桥梁博士程序进行平面建模型。将拱圈、拱上立柱、桥面板等结构划分为单元。各构件截面单元号见下表。

表4-1 平面模型各构件截面单元号汇总表 控制截面 单元号

拱圈 1-123

立柱 124-241

桥面板 242-332

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