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桥梁工程II教案4 实例介绍一、四川金沙江大桥
1、概况
2、设计
3、结构计算
4、施工
二、KRK大桥(主孔390米钢筋混凝土箱形拱桥)
1、概况
2、设计
3、结构计算
4、施工
三、贵州江界河大桥
1、概况
2、设计
3、结构计算
4、施工
四、重庆丰都泥巴溪大桥
1、概况
2、设计
1093、结构计算
4、施工
五、重庆涪陵乌江大桥
1、概况
2、设计
3、结构计算
4、施工
第三章 中下承式钢筋混凝土拱桥
第一节 中下承式钢筋混凝土拱桥的适用场合及总体布置
1、适用场合2、总体布置
第二节 中下承式钢筋混凝土拱桥的构造及实例
1、构造
2、实例
第三节 中下承式钢筋混凝土拱桥主拱强度及稳定性计算
1、主拱强度验算
2、拱肋的稳定性计算
第四节 吊杆及桥面系的计算
1、吊杆计算
2、桥面系计算
第五节 中下承式钢筋混凝土拱桥主拱的施工要点
1、拱肋
2、悬吊系统
第四章 钢管砼拱桥和劲性骨架砼拱桥
第一节 概述
1、什么是钢管混凝土?
薄壁圆形钢管内填充混凝土形成的一种复合材料。混凝土对钢管提高稳定性;钢管对混凝土形成套箍作用。
2、钢管混凝土的特点
(1)优点:钢筋作用;劲性骨架作用;节省钢材;施工方便。(2)缺点:焊接质量要求高;管内混凝土易形成空隙;钢管的养护问题。
3、钢管混凝土的发展
1879年英国SEVERN铁路桥采用了钢管混凝土墩; 1936年苏联建成100米钢管混凝土公路桥; 1963年我国将钢管混凝土用于工程建设;
1991年建成国内第一座钢管混凝土拱桥-四川旺苍大桥; 2000年建成跨度360米的丫髻沙大桥; 目前正在修建跨度460米的重庆巫山长江大桥;
1114、钢管混凝土在拱桥中的两种形式(1)直接建造钢管混凝土拱桥(2)用做劲性骨架
第二节 钢管砼拱桥构造
1、基本组成(1)钢管混凝土拱肋,矢跨比1/4-1/8,m较小;(2)立柱或吊杆;(3)横向联系(4)桥面系(5)下部结构
2、构造(1)拱肋 截面形式:
钢管:钢管壁厚不宜小于12毫米;含钢率5%-10%。 混凝土:填芯混凝土采用高标号;套箍指标Asfs/Acfc=0.3-3之间。小于0.3易脆性破坏;大于3易产生塑性变形。
(2)横向联系(横撑):设置于拱顶、拱脚及拱肋与桥面交界处;(3)吊杆:中下承式拱桥需设置吊杆;吊杆下端设为固定锚,上端设置在钢管内或缀板上,以便拆换。
112(4)接点与连接
* 要求:接点与连接必须满足强度、刚度和稳定性。并做到构造简单、整体性好、传力明确、安全可靠、节省材料和方便施工。
3、实例—广东南海三山西大桥
主跨200米,矢跨比1/4.5;两边跨45米,矢跨比1/8.8 系杆采用600股15.2mm钢绞线;
吊杆间距5米,每根采用144根5mm平行钢丝束; 主桥墩采用12根150厘米钻孔桩 边跨支架现浇,主跨吊装。见P197--199 第三节 钢管砼拱桥的计算
1、钢管混凝土材料性能
(1)钢管混凝土构件组合轴压强度设计值:
fsc(1.212B0C02)fc或 直接查P200表1-4-3 B0.1759fy/2350.9740;C0.1038fck/200.0309
0sf/fc叫做构件截面的套箍系数。
(2)钢管混凝土构件组合抗弯弹性模量和组合剪切模量:
Esc,mk2Esc k2查P221附录II Gsck3Esc k3查P222附录III 113(3)钢管混凝土构件组合抗剪强度设计值:
1.5fQsc(0.3850.25s)00.125fsc2、钢管混凝土拱的计算
(1)内力计算:钢管拱桁架合拢时的内力计算:混凝土硬化前按照钢结构计算其承载力、变形和稳定性。(2)钢管混凝土拱肋的验算
轴心受压:NfscAsc,(),4l0/D为轴心受压稳定系数。轴心受拉:N1.1fAs 拉弯构件:NMff 1.1AsmWscfsc格构式钢管混凝土的计算:除验算整体稳定性承载力外,还必须验算单肢钢管混凝土的承载力。(3)钢管混凝土拱桥的变形计算
计算荷载:恒载、混凝土收缩、混凝土徐变、温度变化、活载、动荷载影响及疲劳等;
分别计算各施工阶段和运营阶段产生的变形,然后叠加。(4)钢管混凝土拱桥的稳定性计算
钢管混凝土拱桥在施工过程中稳定性变化大,工况变化应及时计算;
横向联系形式对拱的稳定性影响大;
在施工和运营阶段,稳定安全系数不小于4; 钢管混凝土拱桥一般采用软件计算。
第四节 劲性骨架混凝土拱桥的构造及实例
1、特点
跨越能力大; 施工方便;
以钢管作为受力主筋;
2、拱箱截面尺寸
劲性骨架拱桥的研究还不够深入,拱顶截面的高度和宽度与跨径的关系可根据它们的相关曲线设定:
h2.80.85(l0/6001)0.15(l0/100)2 B1.80.75(l0/1001)0.15(l0/100)23、钢骨拱桁架构造
(1)特点:在施工阶段起支架和承重结构作用,成桥后作为受力主筋埋入混凝土内与外包混凝土共同受力;
(2)钢骨拱桁架的构成:上弦、下弦、竖杆、斜腹杆等,竖杆和斜腹杆可用钢管或型钢。
(3)节点板构造要求:满足强度和刚度条件下尽量小。(4)弦杆节点构造要求:各杆轴线汇交于一点;横风撑和斜风 115 撑轴线汇交于一点,但可以不过弦杆轴线。
(5)质量要求:焊缝必须做超声波探伤,10%做X光检查。
4、构造示例—万县长江大桥
第五节 劲性骨架砼拱桥的计算
1、特点
(1)钢骨受力的多阶段性;
(2)混凝土必须分层分阶段浇注,浇注时间长;(3)混凝土分阶段参与钢管受力;
(4)必须考虑混凝土的时间效应、结构几何非线性、材料非线性和施工期温度变化及徐变的影响。
2、劲性骨架内力计算(1)骨架吊装(2)空钢管合龙状态(3)混凝土浇注的各阶段
3、劲性骨架变形计算
劲性骨架形成后成为无铰拱,分阶段浇注混凝土加载,应考虑几何非线性、材料非线性以及混凝土收缩徐变影响等,一般都采用有限元逐步计算方法,将几种非线性进行叠加。
4、稳定性计算
116(1)劲性骨架混凝土拱桥建造和运营中稳定性最不利时刻?(2)劲性骨架的局部稳定和整体稳定的关系;
(3)轴心受压构件稳定(第一类稳定问题)和偏心受压构件稳定(第二类稳定问题)的计算;
(4)随着管内混凝土和外包混凝土的形成,拱的稳定性是逐步增强的。
第五章 拱式组合体系桥
拱式组合体系桥的基本构成:拱肋、吊杆(立柱)、系杆、行车道梁及桥面系;
无推力梁拱组合体系(系杆拱):为外部静定结构;具有拱桥跨越能力大和梁桥的对地基适应能力强特点;目前最大跨径202米(国内)和309米(美国)。
有推力梁拱组合体系:为外部超静定结构;跨越能力比无推力体系强,整体美观;但对地基的适应性有限。
第一节 主要类型
1、无推力体系(1)柔性系杆刚性拱
(EI)gong/(EI)xigan80()
系杆和吊杆只承受拉力,不承受压力和弯矩。
117(2)刚性系杆柔性拱
(EI)xigan/(EI)gong80
拱分配到的弯矩较小而忽略,刚性系杆承受推力和弯矩,拱肋只承受轴力。以梁为主要承重结构,叫蓝格尔梁(3)刚性系杆刚性拱
(EI)gong/(EI)xigan80~1/80
拱肋和系杆都有一定刚度,其中的弯矩按照刚度分配;
2、有推力体系(1)上承式(2)中承式(3)下承式
第二节 拱式组合体系桥的构造
1、构造特点(1)拱肋(2)系杆
(3)拱肋与系杆的连接(4)吊杆及连接(5)横向联系
2、实例介绍
第三节 系杆拱的计算要点
第二篇 混凝土斜拉桥 第一章 概述
第一节 斜拉桥的发展 第二节 总体布置及结构体系
1、总体布置
2、结构体系
第二章 混凝土斜拉桥的构造
第一节 拉索的种类、构造及防护
1、拉索种类与构造
2、拉索端部的锚具
3、拉索的防护
第二节 砼主梁的总体布置及构造特点
1、混凝土主梁的总体布置
2、主梁主要尺寸拟定
3、钢筋布置
4、钢混凝土结合梁的构造特点
第三节 索塔的结构形式和截面尺寸
1、索塔的结构形式
2、索塔的组成1193、索塔的截面尺寸
第四节 拉索锚固结构
1、拉索与混凝土主梁的锚固构造
2、拉索与混凝土索塔的锚固构造
第五节 斜拉桥的支承
1、索塔的支承体系
2、主梁的支承体系
第三章 混凝土斜拉桥的施工
第一节 主梁施工方法介绍
1、支架法施工
2、悬臂法施工
3、顶推法施工和平转施工
4、主梁施工实例
5、主梁施工注意事项
第二节 索塔施工要点
1、混凝土索塔施工顺序
2、塔柱的施工
3、横梁的施工要点
4、混凝土索塔施工实例
5、混凝土索塔施工注意事项
第三节 斜拉索的制作、挂索和张拉
1、索的制作
2、挂索
3、拉索的张拉
第四节 斜拉桥的施工控制与调整
1、斜拉桥施工的理论计算
2、施工管理和施工测试
3、施工控制与调整
第四章 混凝土斜拉桥的设计与计算
第一节 斜拉桥的静力计算
1、概述
2、斜拉桥的结构体系
3、结构计算方法概述
4、斜拉索的结构特性
5、平面结构的内力和变形
6、斜拉桥的活载内力计算
7、斜拉桥的恒载内力计算
8、斜拉桥的温度内力计算
9、考虑混凝土徐变影响的恒载内力计算
10、斜拉桥结构几何非线性的有限位移法
12111、斜拉桥的空间分析
12、斜拉桥的稳定性及局部应力
第二节 斜拉桥的动力计算
1、概述
2、斜拉桥的固有频率计算
3、斜拉桥的风振问题
4、斜拉桥的抗震问题
第三节 斜拉桥施工的理论计算
1、概述
2、施工张拉力和预拱度的计算
3、正算法
第五章 实例
实例
一、山东济南黄河斜拉桥
1、概况
2、设计
3、结构计算
4、施工
实例
二、重庆大佛寺长江大桥
1、概况
2、设计
1223、结构计算
4、施工
实例
三、法国伯劳东纳大桥
1、概况
2、设计
3、结构计算
4、施工
实例
四、法国若曼底大桥
1、概况
2、设计
3、结构计算
4、施工
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