[学士]主跨100m中承式钢管混凝土拱桥设计

发表于2011-04-20    2779人浏览    1人跟帖    总热度:25  

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资料目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1.引言
  • 2.设计资料与技术标准
  • 2.1技术标准
  • 2.2设计规范
  • 3.结构初步设计
  • 3.1 结构总体布置拟定
  • 3.1.1 拱肋
  • 3.1.2 横向联系
  • 3.1.3 立柱
  • 3.1.4 悬挂结构
  • 3.1.4.1 吊杆
  • 3.1.4.2 桥面系
  • 3.1.4.3横梁
  • 3.1.4.4加劲纵梁
  • 3.1.4.5桥面板
  • 3.2 截面尺寸拟定
  • 3.2.1拱肋
  • 3.2.2立柱
  • 3.2.3吊杆
  • 3.2.4横梁
  • 3.2.5加劲纵梁
  • 3.2.6桥面板
  • 4.结构计算
  • 4.1建立坐标系
  • 4.1.1单元划分
  • 4.1.2单元材料特性
  • 4.1.2.1主拱圈
  • 4.1.2.2吊杆单元
  • 4.1.2.3横梁、立柱、加劲纵梁、桥面板
  • 4.1.3结构边界条件
  • 4.1.4生成模型
  • 4.2内力计算
  • 4.2.1 恒载内力计算
  • 4.2.2活载内力计算
  • 4.2.3 荷载效应组合
  • 4.3应力输出
  • 4.3.1各施工阶段关键截面应力
  • 4.3.2使用极限状态各工况关键截面应力
  • 4.4位移输出
  • 4.4.1施工阶段关键节点计算累计竖向位移
  • 4.4.2使用阶段关键节点竖向位移
  • 4.5支承反力
  • 4.5.1施工阶段支承反力
  • 4.5.2使用阶段支承反力
  • 4.5吊杆初张力
  • 5.主拱验算
  • 5.1拱圈承载力验算
  • 5.2 拱肋整体稳定性验算
  • 5.2.1纵向稳定性验算
  • 5.2.2横向稳定性验算
  • 5.3主拱圈变形验算
  • 5.3.1正常使用极限状态验算
  • 5.3.1.1长期效应组合挠度验算
  • 5.3.1.2短期效应组合挠度验算
  • 5.3.2短暂状况验算
  • 5.4主拱圈应力验算
  • 5.4.1持久状况验算
  • 5.4.1短暂状况验算
  • 6.吊杆复核
  • 7.加劲纵梁分析
  • 7.1 计算结果
  • 7.4.1承载能力极限状态验算
  • 7.4.2加劲纵梁正常使用极限状态应力验算
  • 8.横梁分析
  • 8.1计算模型
  • 8.2横梁计算
  • 8.3横梁验算
  • 8.3.1施工阶段应力验算
  • 8.3.2持久状况下正常使用极限状态抗裂验算
  • 8.3.3长期效应组合
  • 8.3.3正常使用极限状态应力验算
  • 8.3.4承载能力极限状态强度验算
  • 9.桥面板分析
  • 9.1施工阶段应力验算
  • 9.2正常使用极限状态抗裂验算
  • 9.2.1短期效应组合
  • 9.2.2长期效应组合
  • 9.3正常使用极限状态应力验算
  • 9.4正常使用极限状态挠度验算
  • 9.5承载能力极限状态强度验算

内容简介

钢管混凝土拱桥由于具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便、经济效果好和地基适应性强等优点,是发展前景广阔的一种组合桥梁结构。目前钢管混凝土拱桥在我国已经历了十余年的发展,无论是其应用规模还是跨径增长的速度都是惊人的。相对而言我国建设钢管混凝士拱桥的技术已经达到国际先进水平,我国对钢管混凝十拱桥的理论研究也取得了很多成果。
   本设计根据任务书要求设计一中承式钢管混凝土拱桥。中承式钢管混凝土拱桥美观且受力合理, 但该种桥型设计参数较多, 各参数相互关联, 给设计工作带来了困难。
   首先进行初步设计,即拟定所选方案桥型的具体尺寸以及相关参数。主拱拱肋采用中承式抛物线无铰拱,主孔计算跨径100m,计算矢高25m,矢跨比1/4。最重要的是主拱肋的截面尺寸,都是根据根据规范和相关的参考资料来拟定。
   第二步就要进行结构计算,这其中最为关键的便是建模,最后的计算是否正确,在很大程度上取决于模型建得是否正确。本设计利用“桥梁博士”软件计算,将建好的模型图导入软件,并将计算好的模型参数赋给模型结构单元。添加约束后模型就宣告建立完成,进入计算阶段。利用软件就可计算出结构各控制截面的内力。
   完成上述工作后,便要进行结构验算,对于拱桥最重要的就是要验算拱圈截面承载力与拱圈的整体稳定性。
  
  技术标准:
  1)公路等级:双向四车道一级公路
  2)设计速度:80Km/h
  3)设计荷载:公路—I级,人群2.75kN/m2
  4)桥梁净宽:净-15m+2×1.5m;
  5)栏杆高度:1.5m;
  6)设计洪水频率:1/100;
  7)地震基本烈度:7度;
  8)通航标准:Ⅳ级航道(通航净高8m,净宽50m);
  9)桥面横披:1.5%,双向设置;
  10)设计计算的温度荷载,升温按20°C考虑,降温按-20°C考虑;
  

[学士]主跨100m中承式钢管混凝土拱桥设计

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 发表于2011-04-20   |  只看该作者      

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