第一篇:鋼桁架橋梁設(shè)計(jì)總結(jié)講解
鋼桁架橋梁設(shè)計(jì)總結(jié)
區(qū)別于混凝土梁部一般設(shè)計(jì)流程,特編寫鋼橋設(shè)計(jì)流程,為初次設(shè)計(jì)鋼梁提供一點(diǎn)參考與設(shè)計(jì)思路。
一.鋼橋設(shè)計(jì)最終目的:
1.確定用最少的鋼材但受力最優(yōu)的桿件截面 2.確定傳力簡(jiǎn)潔順暢的連接方式
二.在確定鋼橋方案后,一般鋼橋包括的計(jì)算:
鋼橋的設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代循環(huán)的過(guò)程,但是截面的選取順序還是以主桁優(yōu)先。
1.主桁截面的粗選(初估聯(lián)結(jié)系與橋面后)2.主桁截面的檢算 3.聯(lián)結(jié)系的檢算 4.橋面的檢算
5.主桁、聯(lián)結(jié)系、橋面穩(wěn)定后的主桁、聯(lián)結(jié)系以及橋面的最終檢算 6.連接計(jì)算(各部分桿件之間的連接方式以及節(jié)點(diǎn)板、拼接板、焊縫與螺栓計(jì)算)
7.預(yù)拱度計(jì)算及實(shí)現(xiàn)方式 8.伸縮縫的計(jì)算設(shè)計(jì)
三.主桁的粗選 3.1選取的原則:按照鋼材的容許應(yīng)力為屈服應(yīng)力的1/1.7確定主桁需要的截面面積,從而粗選主桁截面。
以Q370為例:
對(duì)于拉桿:拉桿受強(qiáng)度、疲勞控制,應(yīng)力為370/1.7=217.6Mpa,拉桿應(yīng)力計(jì)算采用扣除螺栓消弱后的凈面積,并考慮桿件由于剛接的次應(yīng)力,所以拉桿桿件需要面積采用:桿件內(nèi)力/150 對(duì)于壓桿:壓桿受強(qiáng)度、穩(wěn)定控制,檢算穩(wěn)定時(shí)考慮容許應(yīng)力折減,所以壓桿一般由穩(wěn)定控制。檢算壓桿,采用毛面積,粗選截面時(shí)壓桿桿件需要面積采用:桿件內(nèi)力/160。桿件越長(zhǎng)截面越小,壓桿容許應(yīng)力折減越多,所以對(duì)于長(zhǎng)細(xì)桿,可以采用壓桿桿件需要面積:桿件內(nèi)力/140。
粗選主桁后,控制大的指標(biāo),讀取主桁的支反力、剛度條件是否符合規(guī)范。
3.2內(nèi)力控制組合
主力:恒載+活載+支座沉降
3.3計(jì)算模型
平面一次成橋模型
建模方式:a、cad中導(dǎo)入主桁桿件
b、施加荷載,注意二恒的取值,平面一次成橋模型的二恒:(整體二恒+初估聯(lián)結(jié)系+初估橋面)/主桁片數(shù)
3.4截面迭代
用編寫好的excel讀取midas模型中的主力最大最小軸力迭代截面,迭代次數(shù)一般大于3次。(參考286截面選取excel)
按照粗選后的截面,先總體分析主桁的整體受力特性,為下一步主桁截面檢算及截面優(yōu)化修改打下基礎(chǔ)。
四.主桁截面的檢算
進(jìn)一步細(xì)化主桁截面:
1.綜合考慮主力下主桁桿件的軸力、彎矩組合應(yīng)力 2.壓桿的整體穩(wěn)定與局部穩(wěn)定 3.拉壓桿的疲勞
4.1內(nèi)力控制組合
主力:恒載+活載+支座沉降,讀取主力下最大最小內(nèi)力時(shí)相應(yīng)的其他內(nèi)力,每個(gè)單元共6組內(nèi)力值。
4.2平面一次成橋模型
4.3截面優(yōu)化
分析桿件受力形式,對(duì)于檢算沒通過(guò)的桿件,分析沒通過(guò)的原因,按照檢算的結(jié)果對(duì)應(yīng)修改優(yōu)化截面。(參考286主桁截面檢算excel)對(duì)于修改后的截面,自己整體分析截面是否與鋼橋主桁內(nèi)力相吻合。
五.聯(lián)結(jié)系的檢算
聯(lián)結(jié)系包括縱橫向聯(lián)結(jié)系:平聯(lián)與橫聯(lián)。作用:與主桁一起是橋跨形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu),承受縱橫向荷載,聯(lián)結(jié)系受橫向風(fēng)力影響較大。
4.1平聯(lián)
4.1.1內(nèi)力控制組合
恒載+活載+風(fēng)力(彎梁需要考慮搖擺力與離心力)
4.1.2計(jì)算模型
空間模型,空間模型二恒的加載不同于平面一次成橋,空間中的二恒是鋼橋真正的二恒。
4.1.3平聯(lián)檢算
讀取midas平聯(lián)控制組合下的內(nèi)力,用編寫好的excel檢算平聯(lián)。(參考286聯(lián)結(jié)系截面檢算excel)
4.2橫聯(lián)
4.1.1內(nèi)力控制組合 主力+溫度+風(fēng)力(彎梁需要考慮搖擺力與離心力)
4.1.2計(jì)算模型
空間模型
4.1.3橫聯(lián)檢算
讀取midas橫聯(lián)聯(lián)控制組合下的內(nèi)力,用編寫好的excel檢算橫聯(lián)。(參考286聯(lián)結(jié)系截面檢算excel)
檢算前先了解聯(lián)結(jié)系在恒載以及風(fēng)力作用下的受力特性,為聯(lián)結(jié)系截面的優(yōu)化提供修改依據(jù)。
六.橋面的檢算
對(duì)于橋面計(jì)算,不同的橋面有不同的計(jì)算方式,但是橋面計(jì)算的原理相當(dāng),應(yīng)該從理解橋面計(jì)算的目的-----計(jì)算途徑著手。
以286鋼桁拱橋面計(jì)算為例闡述橋面計(jì)算的一般流程。
6.1橋面布置與桿件組成
橋面桿件組成:
1.縱向桿件:縱梁、u肋
2.橫向桿件:橫梁、橫肋、橫梁端頭 3.斜向桿件:k撐 4.橋面板
與傳統(tǒng)的橋面相比較,橋面板與主桁下弦不直接連接,橋面板焊接在兩橫向中心距為9m縱梁的上,一個(gè)節(jié)間長(zhǎng)度11m范圍內(nèi),在兩道橫梁支點(diǎn)上伸出4個(gè)橫梁端頭,將橋面與主桁相連接,每個(gè)橫梁端頭左右兩邊各設(shè)置一個(gè)斜撐,連接主桁節(jié)點(diǎn)與橫肋與縱梁的交點(diǎn)。
6.2橋面分析思路
a.確定一組較優(yōu)橋面組成桿件截面尺寸的依據(jù): 1.連接方便
2.各橋面組成桿件受力均衡,傳力清晰。b.橋面分析目的:
1.活載、二恒等豎向力均作用在橋面上,u肋、橋面板、縱梁、橫肋、橫梁、k撐、橫聯(lián)端頭將豎向力傳至主桁節(jié)點(diǎn),再通過(guò)吊桿、腹桿傳至拱肋。橋面分析明確豎向力在橋面上的傳力途徑,分析橋面各個(gè)桿件的受力特性,認(rèn)識(shí)各個(gè)桿件的作用,并指導(dǎo)橋面截面尺寸調(diào)整。2.平面模型沒有建立橋面,只能分析主桁受力,故橋面計(jì)算在空間模型中完成。
c.橋面分析途徑
1.橋面計(jì)算內(nèi)力控制組合:恒載+沖擊系數(shù)X活載。
2.活載采用靜活載模擬,首先按照受力特性,計(jì)算橋面各桿件的沖擊系數(shù)。
3.明確橋面各桿件的控制單元,即明確橋面各桿件靜活載加載的縱向位置,通過(guò)尋找各桿件在恒載下受力最大的單元完成。
4.明確各桿件受控制的活載類型,車道加載在空間模型的虛梁?jiǎn)卧?,建立兩種車輛,標(biāo)載活載與特中活載,分別查看兩種車輛荷載下橋面桿件控制單元的內(nèi)力,明確控制的活載類型。
5.靜活載加載長(zhǎng)度的確定:通過(guò)建立虛梁?jiǎn)卧?,車道加載在虛梁?jiǎn)卧希榭磎idas中影響線追蹤器,確定橋面桿件控制單元的靜活載加載長(zhǎng)度。
6.3橋面各個(gè)組成部分的受力特性
由于橋面采用焊接與栓接形式,整體表現(xiàn)為縱橫梁整體受力形式,空間分析中采用梁格模擬。
本橋采用全橋空間梁格模型進(jìn)行計(jì)算,即通過(guò)有效頂板寬度的計(jì)算方法,將鋼橋面系離散成橫梁、橫肋、縱梁、縱肋等幾種梁?jiǎn)卧?,將離散后的鋼橋面系帶入全橋,參與全橋的整體計(jì)算,得出離散后的各自受力。該方法體現(xiàn)出了各位置主桁變形及支承剛度的影響,比較接近實(shí)際情況。6.3.1縱向桿件:縱梁、u肋的受力特性 縱梁、u肋通過(guò)橋面板、橫梁、橫肋、橫梁端頭、k撐與主桁節(jié)點(diǎn)相連,縱梁、u肋軸向表現(xiàn)為整體受拉壓,即參與主桁下弦整體受力。
u肋整體表現(xiàn)為平面梁受力特性,縱梁由于k撐影響表現(xiàn)為空間梁受力特性。
軸力:縱梁與u肋參與主桁軸向受力,即第一體系內(nèi)力,其軸力方向與主桁下弦桿基本一致,邊上幾個(gè)節(jié)間受壓力,其余節(jié)間均受拉力,且越靠近跨中拉力越大,在跨中處橫肋間縱梁軸力較橫肋與橫梁間縱梁軸力大。
面內(nèi)彎矩:u肋體現(xiàn)為跨度為2.75m的連續(xù)梁彎矩特性,縱梁體現(xiàn)為跨度為11m的兩端支點(diǎn)負(fù)彎矩跨中正彎矩的連續(xù)梁彎矩特性,最大正彎矩位于跨中附近,最大負(fù)彎矩位于中支點(diǎn)附近,面內(nèi)彎矩即第二體系內(nèi)力。
面外彎矩:u肋面內(nèi)彎矩不大,可以忽略;縱梁由于受到k撐和橫梁端頭軸力作用,有一部分面外彎矩,應(yīng)考慮。
6.3.2.斜向桿件:k撐受力特性
為減小橫向桿件的橫向變形,分擔(dān)橫聯(lián)端頭的豎向傳力,設(shè)立斜向k撐。
K撐整體表現(xiàn)為空間梁受力特性,主要受力有軸力、面內(nèi)彎矩與面外彎矩。
軸力:在跨中附近處,左右k撐均軸向受拉,大小相等;在中支點(diǎn)附近處,左k撐軸向受壓,右k撐軸向受拉;
面內(nèi)彎矩:與主桁相連的k撐端部負(fù)彎矩,與縱梁相連的受正彎矩;且在跨中附近,正彎矩出現(xiàn)最大值,在中支點(diǎn)附近,負(fù)彎矩出現(xiàn)最大值; 面外彎矩:在跨中附近,與主桁相連的k撐端部負(fù)彎矩,與縱梁相連的受正彎矩;而在中支點(diǎn)附近,左k撐所受面外彎矩較小,與主桁相連的k撐端部受面外正彎矩,與縱梁相連的受負(fù)彎矩。
6.3.3.橫向桿件:橫梁、橫肋
橫梁、橫肋加大橋面的扭轉(zhuǎn)剛度,加強(qiáng)橋面結(jié)構(gòu)的恒載下橫向聯(lián)系,保證結(jié)構(gòu)整體受力。
橫梁與橫肋整體表現(xiàn)為空間梁受力特性,主要受力有面內(nèi)剪力、面外剪力、面內(nèi)彎矩與面外彎矩。
軸力:橫梁、橫肋的軸力較小,可忽略不計(jì);
面內(nèi)剪力:橫梁與橫肋的面內(nèi)剪力沿桿軸向呈斜直線,桿端剪力最大,桿中剪力幾乎為0;在中支點(diǎn)附近桿端的剪力出現(xiàn)最大值;
面外剪力:橫梁與橫肋的面外剪力沿桿軸向呈斜直線,桿端剪力最大,桿中剪力幾乎為0,在中支點(diǎn)附近桿端剪力出現(xiàn)最大值;
面內(nèi)彎矩:橫梁的面內(nèi)彎矩由于橫梁端頭的固接作用產(chǎn)生的彎矩與橫梁本身具有簡(jiǎn)支梁特性的彎矩疊加而成,桿端與桿中均為正彎矩,且桿中彎矩最大;與K撐相連的橫肋面內(nèi)彎矩與橫梁的相似,未與K撐相連的橫肋的面內(nèi)彎矩呈拋物線型,桿端幾乎為0,桿中為最大;
面外彎矩:橫梁的面外彎矩基本呈桿端為負(fù),中間為正的拋物線型,越靠近中支點(diǎn)其值越大,越靠近跨中值越小;中跨部分橫肋面外彎矩較小,中支點(diǎn)處橫肋面外彎矩最大。橫梁及橫肋的面外彎矩遠(yuǎn)小于面內(nèi)彎矩。6.3.4橫向桿件:橫梁端頭
橫梁端頭將橋面上大部分豎向荷載傳遞到主桁節(jié)點(diǎn),橫梁端頭整體表現(xiàn)為空間梁受力特性,主要受力有面內(nèi)剪力、面外剪力、面內(nèi)彎矩與面外彎矩。
軸力:橫梁端頭的軸力較小,可忽略不計(jì);
面內(nèi)剪力:橫梁端頭的面內(nèi)剪力呈直線型,整根桿件幾乎相等; 面外剪力:橫梁端頭的面外剪力與面內(nèi)剪力相似,且越靠近中支點(diǎn)剪力越大;
面內(nèi)彎矩:橫梁端頭的面內(nèi)彎矩呈斜直線,一端為正,一端為負(fù),中間幾乎為0;跨中附近正彎矩最大,中支點(diǎn)附近負(fù)彎矩最大;
面外彎矩:與面內(nèi)彎矩相似,且中支點(diǎn)附近正彎矩與負(fù)彎矩均為最大,橫梁端頭的面外彎矩同樣小于面內(nèi)彎矩。
6.4橋面桿件檢算
讀取橋面桿件控制單元midas內(nèi)力,用編寫好的excel檢算。(參考286橋面桿件檢算excel)
七.主桁、聯(lián)結(jié)系、橋面穩(wěn)定后的主桁、聯(lián)結(jié)系以及橋面的最終檢算
橋面、聯(lián)結(jié)系及主桁最終穩(wěn)定后從新按照之前編寫好的excel檢算表格最終檢算。
八.預(yù)拱度計(jì)算 提取平面一次成橋結(jié)果,計(jì)算理論預(yù)拱度,預(yù)拱度最終的實(shí)現(xiàn)方式與理論預(yù)拱度會(huì)有差額,預(yù)拱度的實(shí)現(xiàn)通過(guò)cad桿件的旋轉(zhuǎn)及伸縮中模擬。伸縮與旋轉(zhuǎn)的原則:保持橋面不變。
九.伸縮縫的計(jì)算
讀取模型中的梁段縱向位移,設(shè)計(jì)伸縮縫。
十.連接計(jì)算
1.焊縫的計(jì)算 2.螺栓的計(jì)算 2.1主桁螺栓連接計(jì)算 2.2聯(lián)結(jié)系螺栓連接計(jì)算 2.3橋面螺栓連接計(jì)算 3.節(jié)點(diǎn)板、拼接板的計(jì)算
十一.鋼橋設(shè)計(jì)中的幾個(gè)一致性
1.平面模型與空間模型的一致性,通過(guò)比較兩個(gè)模型的恒載下的支反力。
2.用鋼量計(jì)算的一致性,(空間模型中各個(gè)桿件重量的提取之和與平面模型中提取自重下支反力加上聯(lián)結(jié)系與橋面用鋼量之和一致)。
十二.鋼橋設(shè)計(jì)中的平面、空間以及一次成橋與分施工階段模型的關(guān)系 1.橋梁最終受力是與施工方式有關(guān),最終受力狀態(tài)應(yīng)該以按施工狀態(tài)模擬的模型為準(zhǔn),為此有必要分析一次成橋與分施工階段模型的比較。包括支反力與主桁內(nèi)力比較。
2.平面模型沒有考慮聯(lián)結(jié)系、橋面參與主桁的受力,有必要考察平面模型與空間模型支反力及內(nèi)力的比較。
3.綜合考慮風(fēng)力或者制動(dòng)力時(shí),容許應(yīng)力有所提高,但是有必要檢算空間模型中受風(fēng)力及制動(dòng)力影響較大的桿件。
第二篇:鋼桁架吊裝方案(單吊)
南京高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校
四期體育館屋面工程鋼桁架吊裝方案
一、結(jié)構(gòu)吊裝工程質(zhì)量保證體系 1.1、土建施工負(fù)責(zé):
建筑物及塔架結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);軸線偏差、柱頂標(biāo)高、外形尺寸不得超差;預(yù)埋件位臵、平整度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。1.2、鋼結(jié)構(gòu)施工負(fù)責(zé):
1.2.1、根據(jù)土建提供的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)位臵尺寸,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)與鋼桁架吊裝有關(guān)的構(gòu)件進(jìn)行分中、彈線、抄平,清理予埋件上的雜物,并將鋼桁架吊裝所使用的各種工機(jī)具事先準(zhǔn)備齊全。
1.2.2、保證鋼桁架結(jié)構(gòu)的幾何尺寸,對(duì)鋼桁架及零部件的型號(hào)尺寸進(jìn)行復(fù)核。保證鋼桁架安裝的垂直度,位移;桁架安裝時(shí)焊接及緊固的質(zhì)量。
1.2.3、鋼桁架吊裝前,質(zhì)檢人員應(yīng)對(duì)鋼桁架構(gòu)件進(jìn)行檢查,復(fù)核,檢查合格后及時(shí)通知監(jiān)理檢查,經(jīng)監(jiān)理檢查合格后方可進(jìn)行吊裝。
二、鋼桁架施工區(qū)域布臵圖及吊車行走路線:(詳見后附圖)
組裝完畢,即可進(jìn)行吊裝。整體桁架吊裝可按3~8軸吊裝鋼桁架。
三、吊裝前的準(zhǔn)備工作
3.1、吊裝前的最后檢查:索具、工具是否齊全,符合安全要求。所有桁架編號(hào),控制線是否齊全。安全設(shè)施是否齊備,道路是否平整,并有工序交接資料;
3.6.6、認(rèn)真檢查組裝好的桁架構(gòu)件是否放平、墊實(shí),防止變形扭曲; 3.6.7、起重工應(yīng)認(rèn)真檢查好吊具,如鋼絲繩,卡環(huán),倒鏈等各種吊具;
3.6.8、吊裝工作必須有專業(yè)人員指揮吊裝。
四、桁架的吊裝 4.1、桁架吊裝要求
4.2、根據(jù)結(jié)構(gòu)物特點(diǎn)及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,將鋼桁架上下弦水平支撐、豎向支撐等拼裝成整體,一次進(jìn)行吊裝,有利于保證其吊裝穩(wěn)定性。由于桁架的跨度、重量和安裝高度不同,鋼桁架可用汽車吊進(jìn)行吊裝。吊裝時(shí)桁架上應(yīng)綁扎圓木杉桿或木方,作為臨時(shí)加固措施,綁扎時(shí)墊上破布,防止損傷桁架表面漆膜。為使桁架吊起后不發(fā)生大的搖擺,起吊前應(yīng)在桁架兩端綁扎溜繩或穩(wěn)繩,隨吊隨放松,以保持其正確位臵。
4.3吊升、對(duì)位與臨時(shí)固定
4.3.1、在桁架吊裝就位前,必須將門架上安裝部位的預(yù)埋件處清理干凈。再次測(cè)量各塔架、結(jié)構(gòu)的標(biāo)高、軸線,當(dāng)門架、結(jié)構(gòu)支座標(biāo)高或水平度不符合要求時(shí),可采用墊鐵或刨削預(yù)埋件支座底面的方法來(lái)調(diào)節(jié)。
4.3.2、桁架在起吊前應(yīng)進(jìn)行試吊。即將桁架平行起吊到距地面200~300mm 高度,檢查各鋼絲繩受力是否均勻,持續(xù)5min 后,再看有無(wú)下沉現(xiàn)象,如情況良好,可正式起吊。
5.1、單機(jī)吊裝: 5.1.1、桁架吊裝
⑴、由于場(chǎng)地限制以上鋼桁架只能采用單機(jī)吊裝。選第4軸上一榀桁架進(jìn)行吊裝計(jì)算。桁架自重9.5噸+索具重量1 T(查表)=10.5噸。⑵、起升高度:
在塔架上安裝高度為:吊裝低端14米、高端為16米。鋼桁架吊裝的起升高度:
h1= 16m——(吊升的高端高度)
h2= 0.3~0.5 m——(安裝時(shí),桁架支座到塔架安裝位臵標(biāo)高的調(diào)整距離)
h3= 1.3m——(桁架腿高)h4= 6.0m——(索具高度)
總高H= h1 +h2 +h3 +h4=16m+ 0.5m+1.3m+6.0m=23.8m。屋架梁吊裝繩的長(zhǎng)度根據(jù)吊點(diǎn)位臵,吊裝角度計(jì)算繩長(zhǎng)為16m,吊裝中保持角度55~60°。
⑶、起重機(jī)械選用:
桁架吊重11噸,吊升高度23.8m。選用QY200汽車起重機(jī),當(dāng)?shù)醣?6.9米,工作幅度20米,吊起高度為30時(shí)的起重量為13.5T。故13.5T>10.5T,可滿足吊裝要求。也可滿足其它長(zhǎng)度20米以內(nèi)鋼桁架的吊裝要求。特點(diǎn):機(jī)械穩(wěn)定性好,操作變幅平穩(wěn)。⑷、吊裝鋼絲繩選擇: 受力分析:
經(jīng)計(jì)算鋼桁架分成三段,兩頭11.5米,中間10米的部位,剛好是鋼桁架支撐點(diǎn)。(見圖)六 場(chǎng)地要求
6.1.要求把進(jìn)場(chǎng)道路兩邊的水泥磚清理、場(chǎng)地平整;
6.2要求把鋼筋棚拆除及堆放鋼筋的場(chǎng)地清理出來(lái),場(chǎng)地平整; 6.3要求把靠球場(chǎng)的圍墻拆除約10米左右,吊車之腿必需在球場(chǎng)上。腿下墊20厚鋼板,具體拆除位臵我公司將劃線; 6.4要求把靠球場(chǎng)圍墻的鋼管腳手架拆至圈梁以下。
第三篇:橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)總結(jié)
公路大中橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)總結(jié)
前 言:由于大中橋梁在高等級(jí)公路,特別是山區(qū)高等級(jí)公路整個(gè)工程造價(jià)中占用資金的比例相當(dāng)大,且施工周期長(zhǎng),施工工藝要求較高,因此,大中橋梁往往成為公路工程控制工期和造價(jià)的關(guān)鍵工程。好的橋梁設(shè)計(jì)不僅可心節(jié)省工程投資,而且可以成為整個(gè)公路工程的一道道亮麗風(fēng)景。為此,大和推廣新技術(shù)、新材料、新工藝是橋梁工程師永遠(yuǎn)的主題。
筆者從事大中橋梁設(shè)計(jì)已十二年有余,有幸新歷了石太一級(jí)公路、京深高速公路、烏魯木齊市河灘路、運(yùn)三高速公路、新原高速公路、府占一級(jí)公路、杭昱高速公路等多條高等維公路的初測(cè)初步設(shè)計(jì)、定測(cè)施工圖設(shè)計(jì),感悟頗深,對(duì)高等級(jí)公路大中橋梁設(shè)計(jì)有了一點(diǎn)淺顯的認(rèn)識(shí),愿與同行們商榷。
關(guān)鍵詞:橋梁;設(shè)計(jì);技術(shù);總結(jié)在中橋梁總體設(shè)計(jì)原則
(1)大中橋梁位均應(yīng)符合路線總體走向,路橋綜合考慮。
(2)橋們盡量選擇在河段順直、河道較窄的位置,以減短橋梁的長(zhǎng)度。
(3)橋孔布設(shè)除滿足設(shè)計(jì)流量,水位要求外,一般要不壓縮河訂,對(duì)有防洪、搶險(xiǎn)和通行要求的河堤,要留有人、車通道。對(duì)于游蕩性的河首,橋孔布設(shè)留有余地,并結(jié)合河道情況設(shè)置必要的導(dǎo)游工程,以保證橋梁的安全和洪水安全渲泄。大中橋梁設(shè)置原則
(1)在跨越深溝時(shí),根據(jù)溝底縱坡,填土高度及工程地質(zhì)等因素進(jìn)行分析,填土高速大于25cm時(shí),考慮采用橋梁跨越。
(2)為避免水毀橋梁,橋孔布設(shè)原則上不壓縮河槽。對(duì)于山前擴(kuò)散及變遷笴段,橋梁長(zhǎng)度應(yīng)考慮河槽擺動(dòng)的因素,為確保水流及漂浮物順利通過(guò)橋孔,大橋跨徑不宜小于20cm。
(3)在地形復(fù)雜,山坡陡峻處的山谷橋梁,布孔時(shí)應(yīng)根據(jù)橋址縱、橫斷面布設(shè)。為避免錐坡落空或墩臺(tái)基礎(chǔ)懸空,橋臺(tái)高度不宜過(guò)高。
(4)平原區(qū)橋梁孔徑布設(shè)以水文計(jì)算成果為依據(jù),并結(jié)合河道的地形、地貌及橋下被交路等情況予以確定。
(5)當(dāng)橋當(dāng)有高路堤,占有農(nóng)田較多,且需大量借方或遠(yuǎn)運(yùn)填料時(shí),可適當(dāng)處長(zhǎng)橋孔,并采用建筑高度較低的結(jié)構(gòu)類型。大中橋梁結(jié)構(gòu)類型的選擇
3.1 橋梁選型原則
橋梁結(jié)構(gòu)型式的選擇應(yīng)遵循“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”的原則,結(jié)合橋位處的地形、地質(zhì)、施工條件等因素,以技術(shù)先進(jìn)、節(jié)約投資、施工方便可行、方案合理、行車舒適為原則,具體如下:
(1)為保證橋面平整,行車舒適,上部結(jié)構(gòu)宜采用連續(xù)結(jié)構(gòu)或橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)。
(2)受填土高度控制時(shí),為降低路基填土高度,上部結(jié)構(gòu)宜采用建筑高度較小的結(jié)構(gòu)類型。
(3)為縮短工期、降低造價(jià)、便于技術(shù)質(zhì)量管理,一般大、中橋盡量采用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)型式。山區(qū)橋梁主要采用中等跨徑的T型橋梁,平微區(qū)推薦采用連續(xù)箱梁。
(4)當(dāng)跨越深谷,墩高大于20m時(shí),上部結(jié)構(gòu)宜采用較大跨徑的連續(xù)梁和連續(xù)則構(gòu)橋梁型式,以降低工程造價(jià)。
(5)山嶺重丘區(qū)的橋梁,由于地面坡度較大,為減少基礎(chǔ)工程量,避免深挖基坑帶來(lái)的地質(zhì)病害,基礎(chǔ)型式宣采用樁基礎(chǔ)。
(6)橋梁基礎(chǔ)型式根據(jù)地質(zhì)情況及地面坡度的不同,分另采用樁基礎(chǔ)和擴(kuò)大基礎(chǔ),墩身型式根據(jù)墩高的不同,分別采用柱式墩和薄壁空心墩。
(7)中橋上部結(jié)構(gòu)型式一般采用跨徑20cm或跨徑16cm的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板反跨徑10cm、13cm的鋼筋混凝土空心板,上部結(jié)構(gòu)采用橋面連續(xù)。
3.2 橋梁結(jié)構(gòu)選型
(1)上部結(jié)構(gòu)類型及跨徑選擇
為方便施工、保證施工質(zhì)量、縮短施工周期,確保工程安全,對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)型式全線進(jìn)行了統(tǒng)籌考慮,盡量采用便于機(jī)械化、工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的中等跨徑預(yù)制安裝構(gòu)件。
位于山區(qū)的橋梁,當(dāng)橋墩較高時(shí),因下部結(jié)構(gòu)造價(jià)占全橋總造價(jià)的比重增大,選用較大跨徑較為合理。一般地,對(duì)山區(qū)特大、大型橋梁,上部結(jié)構(gòu)根據(jù)墩身高度宜采用25m~40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,25m~50 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁,16m~20 m的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心析等橋型方案。對(duì)橋墩較低的橋梁,方案設(shè)計(jì)時(shí)亦可考慮預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁方案,但T梁方案存在以下缺點(diǎn):
①建筑高度大,在要求橋下凈高相同的情況下,橋頭路基土高度基本上由橋梁高度控制,采用T梁勢(shì)必增大路堤填土高度。
②工程造價(jià)稍高,經(jīng)造價(jià)分析,在24.5 m寬的路段,50 mT梁、40 mT梁、30 mT梁、30 m箱梁、25 mT梁、25 m箱梁、20 m空心板、16m空心板上部構(gòu)造平均每延米建安費(fèi)依次為40797元、36488元、32360元、29412元、30487元、27715元、27713元、26266元。
根據(jù)近幾年國(guó)內(nèi)特別是江蘇、廣東、山西等地的使用經(jīng)驗(yàn),矮箱梁比T梁施工工期短,后期養(yǎng)護(hù)量小,外形美觀,造價(jià)便宜(便宜約10%)等特點(diǎn),因此,大中橋梁上部結(jié)構(gòu)一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。
(2)基礎(chǔ)類型選擇
山區(qū)大中橋梁基礎(chǔ)型式的選擇,若僅從承載力角度出發(fā),可采用擴(kuò)大基礎(chǔ),山區(qū)地面坡度較大,采用擴(kuò)大基礎(chǔ)不僅開挖基坑工程量大,對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重,而且開后環(huán)形較高的臨空面難以防護(hù),可能造成山體失穩(wěn)或其它病害。與樁基礎(chǔ)相比,擴(kuò)大基礎(chǔ)不僅工程造價(jià)上沒有優(yōu)勢(shì),而且存在工程病害等難以處理的不利因素。故山區(qū)大中橋基礎(chǔ)宜采用樁基礎(chǔ)。大中橋梁設(shè)計(jì)方法
4.1 橋型方案設(shè)計(jì)方法
(1)跨越?jīng)_溝、峽谷時(shí)橋梁長(zhǎng)度在布孔時(shí)宜適當(dāng)加長(zhǎng),橋臺(tái)深入挖方段不少于3m,迎水面采用30m厚
7.5號(hào)漿砌片石鋪砌至溝底,橫橋向每側(cè)鋪砌15m。
(2)當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件好,溝形狹窄,平曲線半徑R≥1800m,且弓玄差在20cm以下者,橋型方案首選纜索吊裝箱形鋼筋混凝土拱,平曲線由拱上建筑形成,橋臺(tái)采用石砌重力式橋臺(tái)或框架式組合橋臺(tái)。
(3)當(dāng)橋梁位于較小平曲線半徑時(shí),橋型方案確定應(yīng)考慮以下因素:
①平曲線半徑R≤500m時(shí),上部結(jié)構(gòu)宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板或部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁或鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。
②當(dāng)單孔跨徑拱弦差小于15cm,梁端張口小于50cm時(shí),且
A 墩高H<15m時(shí),距徑選用16~25m,上部結(jié)構(gòu)宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板或部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁。
B 墩高15m<H≤25m時(shí),跨徑選用25~30m,上部結(jié)構(gòu)宜采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁或預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁。
C 墩高25m<H≤40m時(shí),跨徑選用30~40m,上部結(jié)構(gòu)宜采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁或預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁。
D 墩高H>40m時(shí),跨徑選用40~50m,上部結(jié)構(gòu)宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁。
E 墩高H>15m時(shí),上部結(jié)構(gòu)可以考慮預(yù)應(yīng)和混凝土連續(xù)或預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)。
4.2 橋梁上部結(jié)構(gòu)布設(shè)方法
4.2.1 現(xiàn)澆箱梁的布設(shè)方法
(1)鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,孔徑組合一般采用(16+n×20+16)m,橋墩采用獨(dú)柱或雙柱式墩,樁基礎(chǔ)。
(2)當(dāng)平曲線半徑較小,拱弦向距離大于15cm時(shí),須考慮橋墩向外側(cè)移。
4.2.2 預(yù)制空心板梁的布設(shè)方法
(1)當(dāng)內(nèi)外側(cè)梁長(zhǎng)之差小于等于標(biāo)準(zhǔn)跨徑的2%時(shí),橋梁布設(shè)以路線中心線為準(zhǔn),按標(biāo)準(zhǔn)跨徑設(shè)置,優(yōu)先考慮等角度布設(shè)。
(2)當(dāng)內(nèi)外側(cè)梁長(zhǎng)之差大于標(biāo)準(zhǔn)跨徑的2%時(shí),橋梁布設(shè)以左右半幅橋梁中心線為準(zhǔn),按標(biāo)準(zhǔn)跨徑設(shè)置,考慮采用平行布設(shè)。
4.2.3 預(yù)制組合箱梁或T梁的布設(shè)方法
(1)橋墩盡量按等角度布設(shè)。
(2)墩頂橫梁內(nèi)側(cè)尺寸不應(yīng)小于通用圖尺寸,外側(cè)尺寸 不應(yīng)大于內(nèi)側(cè)尺寸的兩倍。
(3)對(duì)于等長(zhǎng)預(yù)制梁,當(dāng)滿足不了第2條時(shí),左右半幅橋應(yīng)錯(cuò)墩布置。當(dāng)錯(cuò)墩布置仍滿足不了要求時(shí),預(yù)制梁采用不同的長(zhǎng)度。
4.3 橋梁下部結(jié)構(gòu)布設(shè)方法
4.3.1 橋墩設(shè)計(jì)方法
(1)墩高H>30m時(shí),宜采用薄壁空心墩,截面縱向尺寸為(跨徑/20+0.5)m
(2)墩高H≤30m時(shí),宜采用單排樁柱式墩,具體尺寸見表2-1。
表2-1 單排樁柱式墩尺寸表
跨徑(m)樁柱徑(cm)H≤5 5<H≤10 10<H≤15 15<H≤20 20<H≤25 25<H≤30柱徑(cm)110 120 130 150 160 180
樁徑(cm)120 140 150 170 180 200柱徑(cm)120 130 140 160 170 200
樁徑(cm)140 150 160 180 200 220柱徑(cm)130 140 150 170 180 210
樁徑(cm)150 160 180 200 220 230
柱徑(cm)140 150 160 180 190 220
樁徑(cm)160 170 190 210 230 250
柱徑(cm)150 160 170 190 200 230
樁徑(cm)170 190 210 230 250 260
柱徑(cm)160 170 180 200 210 240
樁徑(cm)190 200 220 240 260 280
柱徑(cm)170 180 190 210 220 250
樁徑(cm)200 220 240 260 280 300
(3)當(dāng)基礎(chǔ)覆蓋層厚度于5米時(shí),基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ);否則,采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。
(4)一座橋梁橋墩盡量采用一種形式,墩柱斷面以最大墩高之截面為準(zhǔn)。
(5)跨徑20米預(yù)應(yīng)力混凝土空心板與跨徑25米部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁可采用同一標(biāo)準(zhǔn)下部尺寸。
(6)板梁式橋單排樁雙樁雙樁式墩立柱之間距L可用下式估算:
L=K.B/cosΦ
B-橋?qū)挘╩), Φ-斜度(度)
K-立柱間距系數(shù),板橋K=0.55~0.65;T型或I型梁橋K=0.53~0.57;箱型梁橋長(zhǎng)K=0.50~0.55;橋墩立柱間距、采用方案及適用條件詳見表2-2。
表2-2橋墩立柱間距、采用方案及適用條件
立柱間距L(m)適用條件 采用方案
基礎(chǔ)型式 墩高(m)蓋梁 柱數(shù)
L≤8 樁基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ) 不限 鋼筋混凝土 2
L8 擴(kuò)大基礎(chǔ) ≤10 鋼筋混凝土 2
8L≤10 樁基礎(chǔ) 不限 鋼筋混凝土 2
L10 樁基礎(chǔ) 10 鋼筋混凝土 2
10L ≤15 樁基礎(chǔ) 不限 預(yù)應(yīng)力混凝土 2
L15 樁基礎(chǔ) 不限 預(yù)應(yīng)力混凝土
2(7)橋墩承臺(tái)系梁設(shè)計(jì)方法如下:
① 可能受船舶、大冰圬等墥擊的橋墩,若無(wú)其它防撞設(shè)施,樁頂應(yīng)設(shè)承臺(tái)。
② 地震基本烈度≥8度的地區(qū),墩高大于7m時(shí),樁頂應(yīng)設(shè)系梁。
③ 墩高超過(guò)20m時(shí),樁頂應(yīng)設(shè)系梁。
4.3.2 橋臺(tái)設(shè)計(jì)方法
(1)臺(tái)高H<5m且側(cè)向及臺(tái)前可設(shè)錐坡時(shí),宜選用柱式橋臺(tái);臺(tái)高H≥5m且側(cè)向及臺(tái)前可設(shè)錐坡時(shí),宜選用肋式橋臺(tái);臺(tái)高H≥5m且側(cè)向可設(shè)錐坡時(shí),宜選用“U”型橋臺(tái)。一般地,臺(tái)高H控制在8m以內(nèi)最為經(jīng)濟(jì)。
(2)式橋臺(tái)承臺(tái)不宜埋置太深,其底面以埋入地下1m為宜,以改善樁基受力,降低工程造價(jià)。
(3)為降低工程造價(jià),肋式橋臺(tái)肋數(shù)不宜多于橋墩柱數(shù),橋臺(tái)承臺(tái)上不宜設(shè)置擋墻。
4.3.3 其它
(1)伸縮縫估算方法:D=(Δt×L×10-5×103+20)mm;D-伸縮量(mm);
Δt-極端最高氣溫與極端低氣溫的差值(度);L-聯(lián)變形長(zhǎng)度(m)。
(2)預(yù)制梁長(zhǎng)的預(yù)留值不應(yīng)作為伸縮縫預(yù)留寬度的一部分。
(3)山嶺重丘區(qū)高等級(jí)公路構(gòu)造物(大中小橋、涵洞、通道等)的設(shè)置就少于2.5個(gè)/km。
(4)墩、臺(tái)蓋梁計(jì)算未考慮墩、臺(tái)身和蓋梁的固結(jié)作用。對(duì)于雙柱墩、臺(tái)近似簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)計(jì)算,對(duì)于三柱數(shù)、臺(tái)近似簡(jiǎn)化按連接結(jié)構(gòu)計(jì)算。
(5)基樁按彈性磨擦樁或嵌巖進(jìn)行計(jì)算時(shí),有效樁長(zhǎng)不得小于5d(d為樁徑),有效樁長(zhǎng)自最低沖刷線或樁側(cè)土厚度不小于2.5d處起算。
(6)橋面橫坡以墩、臺(tái)身高度的變化予以調(diào)整,支座墊石厚度為定值。
(7)為了在橋臺(tái)耳墻內(nèi)護(hù)欄受撞后不致影響耳墻安全,耳墻相外移了25cm或30cm,為此,橋頭路基兩側(cè)均應(yīng)加寬50cm或60cm,從錐坡頂點(diǎn)起10m過(guò)渡到正常寬度。
結(jié)束語(yǔ) 一般地講,平原區(qū)、城鎮(zhèn)人口密集區(qū)、旅游專線、立交區(qū)的橋梁在選型時(shí)應(yīng)注重其經(jīng)濟(jì)性、美觀性和安全性;山嶺重丘區(qū)的橋梁在選型時(shí)應(yīng)注重其經(jīng)濟(jì)性、施工難易程度和安全性。但是,隨著新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),人們對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)不斷提高。因此,對(duì)結(jié)構(gòu)工程師而言,追求合理、美觀、經(jīng)濟(jì)、安全的橋型方案是永無(wú)止境的.
第四篇:大中橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)總結(jié)
大中橋梁總體設(shè)計(jì)原則
(1)大中橋梁位均應(yīng)符合路線總體走向,路橋綜合考慮。
(2)橋們盡量選擇在河段順直、河道較窄的位置,以減短橋梁的長(zhǎng)度。
(3)橋孔布設(shè)除滿足設(shè)計(jì)流量,水位要求外,一般要不壓縮河訂,對(duì)有防洪、搶險(xiǎn)和通行要求的河堤,要留有人、車通道。對(duì)于游蕩性的河首,橋孔布設(shè)留有余地,并結(jié)合河道情況設(shè)置必要的導(dǎo)游工程,以保證橋梁的安全和洪水安全渲泄。大中橋梁設(shè)置原則
(1)在跨越深溝時(shí),根據(jù)溝底縱坡,填土高度及工程地質(zhì)等因素進(jìn)行分析,填土高速大于25cm時(shí),考慮采用橋梁跨越。
(2)為避免水毀橋梁,橋孔布設(shè)原則上不壓縮河槽。對(duì)于山前擴(kuò)散及變遷笴段,橋梁長(zhǎng)度應(yīng)考慮河槽擺動(dòng)的因素,為確保水流及漂浮物順利通過(guò)橋孔,大橋跨徑不宜小于20cm。(3)在地形復(fù)雜,山坡陡峻處的山谷橋梁,布孔時(shí)應(yīng)根據(jù)橋址縱、橫斷面布設(shè)。為避免錐坡落空或墩臺(tái)基礎(chǔ)懸空,橋臺(tái)高度不宜過(guò)高。
(4)平原區(qū)橋梁孔徑布設(shè)以水文計(jì)算成果為依據(jù),并結(jié)合河道的地形、地貌及橋下被交路等情況予以確定。
(5)當(dāng)橋當(dāng)有高路堤,占有農(nóng)田較多,且需大量借方或遠(yuǎn)運(yùn)填料時(shí),可適當(dāng)處長(zhǎng)橋孔,并采用建筑高度較低的結(jié)構(gòu)類型。大中橋梁結(jié)構(gòu)類型的選擇 3.1 橋梁選型原則
橋梁結(jié)構(gòu)型式的選擇應(yīng)遵循“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”的原則,結(jié)合橋位處的地形、地質(zhì)、施工條件等因素,以技術(shù)先進(jìn)、節(jié)約投資、施工方便可行、方案合理、行車舒適為原則,具體如下:
(1)為保證橋面平整,行車舒適,上部結(jié)構(gòu)宜采用連續(xù)結(jié)構(gòu)或橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)。
(2)受填土高度控制時(shí),為降低路基填土高度,上部結(jié)構(gòu)宜采用建筑高度較小的結(jié)構(gòu)類型。(3)為縮短工期、降低造價(jià)、便于技術(shù)質(zhì)量管理,一般大、中橋盡量采用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)型式。山區(qū)橋梁主要采用中等跨徑的T型橋梁,平微區(qū)推薦采用連續(xù)箱梁。
(4)當(dāng)跨越深谷,墩高大于20m時(shí),上部結(jié)構(gòu)宜采用較大跨徑的連續(xù)梁和連續(xù)則構(gòu)橋梁型式,以降低工程造價(jià)。
(5)山嶺重丘區(qū)的橋梁,由于地面坡度較大,為減少基礎(chǔ)工程量,避免深挖基坑帶來(lái)的地質(zhì)病害,基礎(chǔ)型式宣采用樁基礎(chǔ)。
(6)橋梁基礎(chǔ)型式根據(jù)地質(zhì)情況及地面坡度的不同,分另采用樁基礎(chǔ)和擴(kuò)大基礎(chǔ),墩身型式根據(jù)墩高的不同,分別采用柱式墩和薄壁空心墩。
(7)中橋上部結(jié)構(gòu)型式一般采用跨徑20cm或跨徑16cm的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板反跨徑10cm、13cm的鋼筋混凝土空心板,上部結(jié)構(gòu)采用橋面連續(xù)。3.2 橋梁結(jié)構(gòu)選型
(1)上部結(jié)構(gòu)類型及跨徑選擇
為方便施工、保證施工質(zhì)量、縮短施工周期,確保工程安全,對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)型式全線進(jìn)行了統(tǒng)籌考慮,盡量采用便于機(jī)械化、工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的中等跨徑預(yù)制安裝構(gòu)件。位于山區(qū)的橋梁,當(dāng)橋墩較高時(shí),因下部結(jié)構(gòu)造價(jià)占全橋總造價(jià)的比重增大,選用較大跨徑較為合理。一般地,對(duì)山區(qū)特大、大型橋梁,上部結(jié)構(gòu)根據(jù)墩身高度宜采用25m~40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,25m~50 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁,16m~20 m的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心析等橋型方案。
對(duì)橋墩較低的橋梁,方案設(shè)計(jì)時(shí)亦可考慮預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁方案,但T梁方案存在以下缺點(diǎn):
①建筑高度大,在要求橋下凈高相同的情況下,橋頭路基土高度基本上由橋梁高度控制,采用T梁勢(shì)必增大路堤填土高度。
②工程造價(jià)稍高,經(jīng)造價(jià)分析,在24.5 m寬的路段,50 mT梁、40 mT梁、30 mT梁、30 m箱梁、25 mT梁、25 m箱梁、20 m空心板、16m空心板上部構(gòu)造平均每延米建安費(fèi)依次為40797元、36488元、32360元、29412元、30487元、27715元、27713元、26266元。根據(jù)近幾年國(guó)內(nèi)特別是江蘇、廣東、山西等地的使用經(jīng)驗(yàn),矮箱梁比T梁施工工期短,后期養(yǎng)護(hù)量小,外形美觀,造價(jià)便宜(便宜約10%)等特點(diǎn),因此,大中橋梁上部結(jié)構(gòu)一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。(2)基礎(chǔ)類型選擇
山區(qū)大中橋梁基礎(chǔ)型式的選擇,若僅從承載力角度出發(fā),可采用擴(kuò)大基礎(chǔ),山區(qū)地面坡度較大,采用擴(kuò)大基礎(chǔ)不僅開挖基坑工程量大,對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重,而且開后環(huán)形較高的臨空面難以防護(hù),可能造成山體失穩(wěn)或其它病害。與樁基礎(chǔ)相比,擴(kuò)大基礎(chǔ)不僅工程造價(jià)上沒有優(yōu)勢(shì),而且存在工程病害等難以處理的不利因素。故山區(qū)大中橋基礎(chǔ)宜采用樁基礎(chǔ)。大中橋梁設(shè)計(jì)方法 4.1 橋型方案設(shè)計(jì)方法
(1)跨越?jīng)_溝、峽谷時(shí)橋梁長(zhǎng)度在布孔時(shí)宜適當(dāng)加長(zhǎng),橋臺(tái)深入挖方段不少于3m,迎水面采用30m厚7.5號(hào)漿砌片石鋪砌至溝底,橫橋向每側(cè)鋪砌15m。
(2)當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件好,溝形狹窄,平曲線半徑R≥1800m,且弓玄差在20cm以下者,橋型方案首選纜索吊裝箱形鋼筋混凝土拱,平曲線由拱上建筑形成,橋臺(tái)采用石砌重力式橋臺(tái)或框架式組合橋臺(tái)。
(3)當(dāng)橋梁位于較小平曲線半徑時(shí),橋型方案確定應(yīng)考慮以下因素:
①平曲線半徑R≤500m時(shí),上部結(jié)構(gòu)宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板或部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁或鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。
②當(dāng)單孔跨徑拱弦差小于15cm,梁端張口小于50cm時(shí),且
A 墩高H<15m時(shí),距徑選用16~25m,上部結(jié)構(gòu)宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板或部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁。
B 墩高15m<H≤25m時(shí),跨徑選用25~30m,上部結(jié)構(gòu)宜采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁或預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁。
C 墩高25m<H≤40m時(shí),跨徑選用30~40m,上部結(jié)構(gòu)宜采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁或預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁。
D 墩高H>40m時(shí),跨徑選用40~50m,上部結(jié)構(gòu)宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁。E 墩高H>15m時(shí),上部結(jié)構(gòu)可以考慮預(yù)應(yīng)和混凝土連續(xù)或預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)。4.2 橋梁上部結(jié)構(gòu)布設(shè)方法 4.2.1 現(xiàn)澆箱梁的布設(shè)方法
(1)鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,孔徑組合一般采用(16+n×20+16)m,橋墩采用獨(dú)柱或雙柱式墩,樁基礎(chǔ)。
(2)當(dāng)平曲線半徑較小,拱弦向距離大于15cm時(shí),須考慮橋墩向外側(cè)移。4.2.2 預(yù)制空心板梁的布設(shè)方法
(1)當(dāng)內(nèi)外側(cè)梁長(zhǎng)之差小于等于標(biāo)準(zhǔn)跨徑的2%時(shí),橋梁布設(shè)以路線中心線為準(zhǔn),按標(biāo)準(zhǔn)跨徑設(shè)置,優(yōu)先考慮等角度布設(shè)。(2)當(dāng)內(nèi)外側(cè)梁長(zhǎng)之差大于標(biāo)準(zhǔn)跨徑的2%時(shí),橋梁布設(shè)以左右半幅橋梁中心線為準(zhǔn),按標(biāo)準(zhǔn)跨徑設(shè)置,考慮采用平行布設(shè)。4.2.3 預(yù)制組合箱梁或T梁的布設(shè)方法(1)橋墩盡量按等角度布設(shè)。
(2)墩頂橫梁內(nèi)側(cè)尺寸不應(yīng)小于通用圖尺寸,外側(cè)尺寸 不應(yīng)大于內(nèi)側(cè)尺寸的兩倍。(3)對(duì)于等長(zhǎng)預(yù)制梁,當(dāng)滿足不了第2條時(shí),左右半幅橋應(yīng)錯(cuò)墩布置。當(dāng)錯(cuò)墩布置仍滿足不了要求時(shí),預(yù)制梁采用不同的長(zhǎng)度。4.3 橋梁下部結(jié)構(gòu)布設(shè)方法 4.3.1 橋墩設(shè)計(jì)方法
(1)墩高H>30m時(shí),宜采用薄壁空心墩,截面縱向尺寸為(跨徑/20+0.5)m(2)墩高H≤30m時(shí),宜采用單排樁柱式墩,具體尺寸見表2-1。
表2-1 單排樁柱式墩尺寸表
跨徑(m)樁柱徑(cm)H≤5 5<H≤10 10<H≤15 15<H≤20 20<H≤25 25<H≤30 20 柱徑(cm)110 120 130 150 160 180 樁徑(cm)120 140 150 170 180 200 25 柱徑(cm)120 130 140 160 170 200 樁徑(cm)140 150 160 180 200 220 30 柱徑(cm)130 140 150 170 180 210 樁徑(cm)150 160 180 200 220 230 35 柱徑(cm)140 150 160 180 190 220 樁徑(cm)160 170 190 210 230 250 40 柱徑(cm)150 160 170 190 200 230 樁徑(cm)170 190 210 230 250 260 45 柱徑(cm)160 170 180 200 210 240 樁徑(cm)190 200 220 240 260 280 50 柱徑(cm)170 180 190 210 220 250 樁徑(cm)200 220 240 260 280 300(3)當(dāng)基礎(chǔ)覆蓋層厚度于5米時(shí),基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ);否則,采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。(4)一座橋梁橋墩盡量采用一種形式,墩柱斷面以最大墩高之截面為準(zhǔn)。
(5)跨徑20米預(yù)應(yīng)力混凝土空心板與跨徑25米部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁可采用同一標(biāo)準(zhǔn)下部尺寸。
(6)板梁式橋單排樁雙樁雙樁式墩立柱之間距L可用下式估算: L=K.B/cosΦ
B-橋?qū)挘╩), Φ-斜度(度)
K-立柱間距系數(shù),板橋K=0.55~0.65;T型或I型梁橋K=0.53~0.57;箱型梁橋長(zhǎng)K=0.50~0.55;橋墩立柱間距、采用方案及適用條件詳見表2-2。
表2-
2橋墩立柱間距、采用方案及適用條件
立柱間距L(m)適用條件 采用方案 基礎(chǔ)型式 墩高(m)蓋梁 柱數(shù)
L≤8 樁基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ) 不限 鋼筋混凝土 2 L8 擴(kuò)大基礎(chǔ) ≤10 鋼筋混凝土 2 8L≤10 樁基礎(chǔ) 不限 鋼筋混凝土 2 L10 樁基礎(chǔ) 10 鋼筋混凝土 2
10L ≤15 樁基礎(chǔ) 不限 預(yù)應(yīng)力混凝土 2 L15 樁基礎(chǔ) 不限 預(yù)應(yīng)力混凝土 2
(7)橋墩承臺(tái)系梁設(shè)計(jì)方法如下:
① 可能受船舶、大冰圬等墥擊的橋墩,若無(wú)其它防撞設(shè)施,樁頂應(yīng)設(shè)承臺(tái)。② 地震基本烈度≥8度的地區(qū),墩高大于7m時(shí),樁頂應(yīng)設(shè)系梁。③ 墩高超過(guò)20m時(shí),樁頂應(yīng)設(shè)系梁。4.3.2 橋臺(tái)設(shè)計(jì)方法
(1)臺(tái)高H<5m且側(cè)向及臺(tái)前可設(shè)錐坡時(shí),宜選用柱式橋臺(tái);臺(tái)高H≥5m且側(cè)向及臺(tái)前可設(shè)錐坡時(shí),宜選用肋式橋臺(tái);臺(tái)高H≥5m且側(cè)向可設(shè)錐坡時(shí),宜選用“U”型橋臺(tái)。一般地,臺(tái)高H控制在8m以內(nèi)最為經(jīng)濟(jì)。(2)式橋臺(tái)承臺(tái)不宜埋置太深,其底面以埋入地下1m為宜,以改善樁基受力,降低工程造價(jià)。
(3)為降低工程造價(jià),肋式橋臺(tái)肋數(shù)不宜多于橋墩柱數(shù),橋臺(tái)承臺(tái)上不宜設(shè)置擋墻。4.3.3 其它
(1)伸縮縫估算方法:D=(Δt×L×10-5×103+20)mm;D-伸縮量(mm);Δt-極端最高氣溫與極端低氣溫的差值(度);L-聯(lián)變形長(zhǎng)度(m)。(2)預(yù)制梁長(zhǎng)的預(yù)留值不應(yīng)作為伸縮縫預(yù)留寬度的一部分。
(3)山嶺重丘區(qū)高等級(jí)公路構(gòu)造物(大中小橋、涵洞、通道等)的設(shè)置就少于2.5個(gè)/km。(4)墩、臺(tái)蓋梁計(jì)算未考慮墩、臺(tái)身和蓋梁的固結(jié)作用。對(duì)于雙柱墩、臺(tái)近似簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)計(jì)算,對(duì)于三柱數(shù)、臺(tái)近似簡(jiǎn)化按連接結(jié)構(gòu)計(jì)算。
(5)基樁按彈性磨擦樁或嵌巖進(jìn)行計(jì)算時(shí),有效樁長(zhǎng)不得小于5d(d為樁徑),有效樁長(zhǎng)自最低沖刷線或樁側(cè)土厚度不小于2.5d處起算。
(6)橋面橫坡以墩、臺(tái)身高度的變化予以調(diào)整,支座墊石厚度為定值。
(7)為了在橋臺(tái)耳墻內(nèi)護(hù)欄受撞后不致影響耳墻安全,耳墻相外移了25cm或30cm,為此,橋頭路基兩側(cè)均應(yīng)加寬50cm或60cm,從錐坡頂點(diǎn)起10m過(guò)渡到正常寬度。
結(jié)束語(yǔ) 一般地講,平原區(qū)、城鎮(zhèn)人口密集區(qū)、旅游專線、立交區(qū)的橋梁在選型時(shí)應(yīng)注重其經(jīng)濟(jì)性、美觀性和安全性;山嶺重丘區(qū)的橋梁在選型時(shí)應(yīng)注重其經(jīng)濟(jì)性、施工難易程度和安全性。但是,隨著新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),人們對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)不斷提高。因此,對(duì)結(jié)構(gòu)工程師而言,追求合理、美觀、經(jīng)濟(jì)、安全的橋型方案是永無(wú)止境的.另附一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)值給大家,請(qǐng)參考: 高速公路橋梁上部構(gòu)造造價(jià)
經(jīng)造價(jià)分析,在24.5 m寬的路段,50 mT梁、40 mT梁、30 mT梁、30 m箱梁、25 mT梁、25 m箱梁、20 m空心板、16m空心板上部構(gòu)造平均每延米建安費(fèi)依次為40797元、36488元、32360元、29412元、30487元、27715元、27713元、26266元.根據(jù)近幾年國(guó)內(nèi)特別是江蘇、廣東、山西等地的使用經(jīng)驗(yàn),矮箱梁比T梁施工工期短,后期養(yǎng)護(hù)量小,外形美觀,造價(jià)便宜(便宜約10%)等特點(diǎn),因此,大中橋梁上部結(jié)構(gòu)一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁 高速公路隧道造價(jià)
造價(jià):普通分離式隧道:小凈距隧道:連拱隧道=100:130:170 普通分離隧道大概:?jiǎn)味?.8-3萬(wàn)元每米 連拱隧道大概:?jiǎn)味?.8-5.5萬(wàn)每米 高速公路建設(shè)拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本數(shù)據(jù)
高速公路每?jī)|元投入,可創(chuàng)造直接就業(yè)崗位1800個(gè),間接就業(yè)崗位2100個(gè)。
高速公路每公里建設(shè)需鋼材500至1500噸(平均1000噸),水泥4000至12000噸(平均9000噸),瀝青平均1900噸
第五篇:橋梁路燈設(shè)計(jì)總結(jié)
關(guān)于橋梁路燈設(shè)計(jì)方案
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手頭正有個(gè)關(guān)于立交橋的路燈設(shè)計(jì)項(xiàng)目,一直也沒做過(guò),這兩天查了下資料,發(fā)
現(xiàn)幾種形式:
1.路燈基礎(chǔ)有的做在人行道側(cè),這個(gè)和一般道路有些類似。
2.路燈基礎(chǔ)在護(hù)欄的中間做,把護(hù)欄斷開。
3.路燈基礎(chǔ)做在護(hù)欄外側(cè)澆灌。
問題如下:
1.不知道上面哪種形式較好,一般是根據(jù)什么來(lái)選擇的?
2.橋梁路燈一般要預(yù)埋,需要預(yù)埋什么,有固定鐵板,電纜管,還有什么呢?
3.路燈的基礎(chǔ)尺寸是根據(jù)什么來(lái)定的,是否有標(biāo)準(zhǔn)可依呢?
不錯(cuò),樓主通過(guò)自己細(xì)心觀察,了解橋上路燈基礎(chǔ)的常見位置。至于哪種形式好,那要看橋上人行道的寬度以及橋板上橋梁專業(yè)是否允許做路燈基礎(chǔ)。橋梁上人行道寬度有2米及以上的,路燈一般都做在人行道內(nèi)。這種規(guī)范上都沒有,而是看自己的工作總結(jié)或是業(yè)主的喜好程度。
橋上的路燈基礎(chǔ)套不了普通路段的路燈基礎(chǔ),所以還是找結(jié)構(gòu)專業(yè)做的好,不過(guò)論壇里前任版主也發(fā)了張橋上路燈基礎(chǔ)的CAD圖,你可以在論壇中搜索下。
預(yù)埋管有電纜保護(hù)套管鍍鋅鋼管,如果從橋外沿支架過(guò),當(dāng)然還要固定支架。
回復(fù) 2# 的帖子
謝謝2樓回復(fù),我現(xiàn)在遇到的是個(gè)通高鐵的立交橋。
1.我發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在有的高架上面把預(yù)埋的保護(hù)管放在護(hù)欄中一起澆灌,這樣的話就可
以用尼龍管嗎?
2.如果把基礎(chǔ)放置在護(hù)欄中,那么10米高的路燈,預(yù)埋的鋼筋長(zhǎng)1080mm,底板
用400x400mm的可以嗎?
1、過(guò)橋,不管預(yù)埋在護(hù)欄內(nèi)還是梁板內(nèi),保護(hù)套管均采用鍍鋅鋼管。
2、在護(hù)欄內(nèi)設(shè)計(jì)路燈基礎(chǔ),其混凝土與鋼筋等級(jí)都要比普通路段高一個(gè)等級(jí)吧。鋼筋埋設(shè)深度達(dá)不到普通路段的深度的吧。
橋梁照明設(shè)計(jì)的三大常見誤區(qū)
類別:燈光與照明
評(píng)論(0)瀏覽(15)2011-6-27 [原創(chuàng)]
標(biāo)簽: 照明設(shè)計(jì) 任見
橋梁照明設(shè)計(jì)是近年迅猛發(fā)展的熱點(diǎn)。隨著中國(guó)城市化進(jìn)程和基礎(chǔ)建設(shè)的深入,橋梁已經(jīng)從簡(jiǎn)單的人行天橋、立交橋發(fā)展為更復(fù)雜的跨河乃至跨海大橋,其形式和功能日趨多樣化。橋梁不僅是交通樞紐,更象征著城市發(fā)展的經(jīng)濟(jì)地位和技術(shù)水平,往往成為地標(biāo)性景觀。因此,橋梁夜景照明也成為城市夜景照明的重要景觀之一。在長(zhǎng)期進(jìn)行橋梁照明設(shè)計(jì)工作中,智美照明設(shè)計(jì)師們發(fā)現(xiàn)了一些常見的誤區(qū),影響了橋梁照明效果。
誤區(qū)之一,車行道路燈過(guò)多,影響整體照明效果。
城市中大多橋梁兼具機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道、行人通道甚至鐵路通道的功能。這類橋梁的照明設(shè)計(jì)通常延續(xù)道路照明設(shè)計(jì)規(guī)范,把路燈從街道延伸至橋體,并貫穿整個(gè)橋體。這種 做法固然滿足了功能照明的要求,但同樣也給橋梁的整體照明效果造成了巨大影響。
原因一方面在于地標(biāo)性橋梁本身的照明已屬充分,橋體的結(jié)構(gòu)元素乃至細(xì)部構(gòu)造都已被 照亮,橋體的裝飾性照明也為路面也提供了間接照明;另一方面,機(jī)動(dòng)車本身也都具有自己 的照明系統(tǒng),對(duì)于車行道上行駛的機(jī)動(dòng)車而言,其實(shí)不存在照度不足的情況。
那么,橋梁路燈設(shè)計(jì)如何才能既保證行車的安全,又減少對(duì)橋梁夜景景觀的影響呢? 首先,減少路燈數(shù)量,降低密度。對(duì)于一些必須存在的路燈照明,可以適當(dāng)拉大路燈的安裝間距,以減少路燈總數(shù)量和安裝密度。引橋部分則逐漸拉大安裝間距,形成街道路燈 到橋體路燈的過(guò)渡。
其次,降低燈具安裝的高度。過(guò)高的路燈耗能更多,照明效率更低,而且其帶來(lái)的眩 光會(huì)破壞整體的照明效果。在白天,過(guò)高的路燈燈桿也會(huì)影響了橋體景觀效果。
通過(guò)采用踢腳燈、地埋 LED 等方式,將燈光直接投射到路面上,不僅可以提高照明效率,還可避免對(duì)駕駛員視線的影響。適量采用點(diǎn)狀地埋 LED,劃清路面分界線,不僅可以對(duì)駕駛 員形成了警示作用,提高了安全性,而且燈光的陣列感增添了路面景觀效果。
上述手段不僅減少了路燈對(duì)景觀的影響,還保證了行車安全,降低了安裝難度和維護(hù)難 度,減少燈具和采用低功率燈具還能夠降低用電量,使運(yùn)營(yíng)成本更低。
誤區(qū)之二,動(dòng)態(tài)照明效果的濫用,引發(fā)光污染。
隨著 LED 照明的迅猛發(fā)展,我們已進(jìn)入了動(dòng)態(tài)照明時(shí)代。在橋梁照明中,也使用了大量 動(dòng)態(tài)照明,使具橋梁照明更加富有動(dòng)感和科技感。
但我們不應(yīng)忽略的是:相對(duì)于橋下的河流、橋上的車流、人流,橋梁本身是一個(gè)絕對(duì)靜 態(tài)的景觀。橋下的水面波光粼粼,倒影蕩漾,橋面上的車輛、行人川流不息,其視點(diǎn)本身就 是一個(gè)運(yùn)動(dòng)體,而在這種基礎(chǔ)上,如果再為橋梁照明賦予頻繁變化的動(dòng)態(tài)效果,可能會(huì)讓橋 梁的整體照明效果顯得眼花繚亂,嚴(yán)重的甚至產(chǎn)生光污染。
所以,對(duì)橋梁照明要慎用動(dòng)態(tài)照明效果,即時(shí)使用也要盡可能選用變化周期長(zhǎng)、變化過(guò) 程緩慢的效果,讓近臨者感到舒適,讓遠(yuǎn)觀者更感期待。
誤區(qū)之三,色彩過(guò)多,引發(fā)視疲勞。
LED 照明讓燈光顏色有了更多選擇,讓照明形式更加多樣化。橋梁照明也如同商業(yè)建筑 照明一樣,逐漸采用這一新技術(shù)。
但橋梁不是商業(yè)空間,通常橋梁以簡(jiǎn)潔、明快、宏偉為主要風(fēng)格,給這樣的結(jié)構(gòu)主體強(qiáng) 加上花花綠綠的商業(yè)氛圍,多少有些不合。
更毋庸忽視的是,橋梁所處于的大環(huán)境中,常常是河流、河堤或山川,其大環(huán)境的背景 亮度通常較低,因此橋梁照明很容易就脫穎而出,如果照明亮度和色彩過(guò)甚,則極容易形成 過(guò)于強(qiáng)烈的對(duì)比。
橋梁照明設(shè)計(jì)應(yīng)被當(dāng)作藝術(shù)品對(duì)待,繽紛多彩固然絢爛,簡(jiǎn)約大氣更加美觀。多彩的照 明固然能給人一種內(nèi)容感、新鮮感,但是也更容易引發(fā)視覺疲勞,隨著時(shí)間的推移,逐漸轉(zhuǎn) 變?yōu)閷徝榔?,從而跌入低俗怪圈?/p>
總而言之,橋梁照明是城市夜景的重要元素,也是重要的城市公共空間,以創(chuàng)造藝術(shù)品 的態(tài)度,打造舒適、美觀、合理的橋梁照明設(shè)計(jì)方案,是我們照明設(shè)計(jì)師的共同目標(biāo)。