连续梁拱组合体系桥梁设计参数分析
商合杭高铁淮河特大桥(112+224+112)m连续梁拱设计及关键技术研究
商合杭高铁淮河特大桥(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉430063)摘要:连续梁拱组合桥结构刚度大、动力稳定性好、跨越能力大、造型美观、施工方便,已经在高速铁路建设中得到较为广泛的应用。
淮河特大桥跨东淝河主桥采用(112+224+112)m连续梁拱组合桥,其224m的主跨与同类项目比在跨度上有更大的突破,是目前时速350km无砟轨道同类项目的最大跨。
简要介绍该桥的工程概况、主要技术标准、结构尺寸及主要计算结果,重点介绍设计技术难点及技术关键点,可为同类工程设计提供借鉴。
关键词:商合杭高铁;高速铁路;淮河特大桥;连续梁拱;组合结构;结构设计;关键技术中图分类号:U442.5文献标识码:A文章编号:1001-683X(2020)06-0058-07DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.06.058商合杭高铁淮河特大桥(112+224+112)m连续梁拱设计及关键技术研究余艳霞1概述连续梁拱组合桥将连续梁和拱2种结构体系有机结合在一起,二者共同协作将跨径范围内的荷载传递到支座上[1-3]。
通过拱结构对主梁的加劲作用,可以有效控制主梁挠度,增加结构的刚度与承载力,从而使梁拱组合桥成为一种受力合理、外形美观的结构体系[2-3]。
连续梁拱在温福铁路昆阳特大桥首次提出使用以来,由于其较大的跨越能力、较小的结构高度、优美的外形,且施工时对桥下道路、航道通行影响较小,成为高速铁路跨越高等级公路及航道的首选桥型之一[4]。
1.1工程概况淮河特大桥跨东淝河主桥位于安徽省淮南市,是商合杭高铁全线重点控制性工程之一,跨越的东淝河为规划引江济淮工程,限制性Ⅱ级航道,双向通航。
根据通航标准及防洪评估,主桥采用1孔跨越,主跨224m,采用连续梁拱组合结构,跨径组成为(112+224+112)m,全长449.5m(含梁端至支座的距离0.75m)。
主桥桥式总体布置见图1。
1.2主要技术标准淮河特大桥跨东淝河主桥主要技术指标见表1。
连续梁拱组合体系桥应用实践
2 施 工 方 案
连 续梁 拱组 合 体 系桥 常 用 的施 工方 法 可分 为两 大
类 : 先 梁后拱 ” “ 拱 后 梁” 即“ 和 先 。本 桥 上 部 结 构 的施 工采用 了“ 先拱 后 梁 ” 的施 工方 法 , 即完 成 下 部 结 构 施 工后 , 先利 用 支架 现浇拱 圈 , 然后 进行 纵肋 及 加劲 梁桥 面的施 工 。全桥 施 工 大 致 分 为 四个 施 工 阶 段 , 体 施 具
温时合 龙 ( 度 ≯2 温 0℃ ) 现 浇 桥 面铺 装 , 除 满 堂 支 。 拆
对称中 ! 线
大深 度 3 0m范 围 内所揭 露地层 , 要 为冲积 形成 中砂 主
及砂 砾 。由 于设 计 水 位 较 高 , 对该 桥 的景 观 设 计 有 并
图 1 桥 梁 施 工 阶段
维普资讯
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铁
20 0 6年 第 1 0期
道
建
筑
21
Ral y En ie rn i wa gn eig
文 章 编 号 :0 319 ( 06 1—0 1 2 10 .9 5 20 )00 2 - 0
连续 梁 拱 组 合体 系桥 应 用 实践
组合体 系 桥型 , 以满 足各 方 面 的要 求 。桥 墩 基 础 为三
排钻孔 灌 注桩 接 钢筋 混 凝 土 承 台 ; 台 为 单 排 五 柱式 桥 钢筋 混凝 土桥 台 , 础 为钻 孔 灌 注 桩 , 径 10c 按 基 桩 2 m, 摩擦 桩设 计 ; 梁采 用 双悬 臂 矩 形 截 面 钢 筋 混 凝 土 盖 盖
设 计 施 工 工 艺
国北 方某地 的 应 用情 况 , 同类桥 型 的应 用推 广提供 有 益的参 考 和借 鉴 。 为
梁拱组合体系桥梁施工期间稳定性分析
城 市道 桥 与 防 洪
桥梁结构
9 3
梁 拱 组 合 体 系 桥 梁 施 工 期 间稳 定性 分 析
邓 平 跃
( 海 浦东建 筑设 计研 究 院有 限公 司 , 上 上海 市 2 1 0 ) 0 2 4 摘 要 : 已建 成上 海浦 东 东 明路川 杨 河桥 为 例 , 以 分析 了钢管 混凝 土 梁拱 组合 体 系桥 梁 的施 工期 间 稳定 性 , 该桥 采 用先 拱 后
路川 杨河 桥 为钢 管混 凝 土拱 桥 ,属 拱 梁组 合 体
系 , 桥 主 跨 7 . m, 用 先 拱 后 梁 法 施 工 , 于 该 22 采 由 拱肋为受压 构件 , 因此 不 可 避 免 存 在 屈 曲 稳 定 性
的问题 。这种 桥型在文 献[1 1有详细介 绍 , 于稳 对 定 问题也做 了理论 分析 。但 是在施 工 过程 中 , 结 构 构 件 的 逐 渐 形 成 , 系 不 断 转 换 , 稳 定 性 更 体 其 差 。例 如 系 梁 没 有 形 成 时 , 没 有 形 成 梁 拱 组 合 即 体 系之前 , 吊杆 就 不 能 形 成 非 保 向 力 效 应 , 这 故 时 的 稳定 性 必 须 引 起 重 视 。而 且 东 明路 川 杨 河 桥 施 工 中 , 于 吊 装 中 横 梁 空 间 需 要 , 撑 不 能 及 由 风 时 安 装 。再 者 , 工 中 混 凝 土 的 弹 性 模 量 还 在 形 施 成 中 , 施工 机具 , 落 等很多 风险 因素存在 , 有 塌 因 此 对 于 施 工 顺 序 , 撑 安 装 等 , 须 考 虑 到 全 桥 风 必 的稳 定 性 , 免 事故 的 发 生 。 避
梁 无支 架法 施工 。在施 工过 程 中 , 定性 受各 方 面 因素 影 响很 大 。通 过在 中横 梁 吊装 、 稳 系梁 混凝 土浇 筑 、 拱肋 混凝 土灌 注等 工
预应力混凝土连续梁拱组合桥吊杆成桥索力计算及影响因素分析
� � 预 应力 混凝 土连续 梁拱 组合 桥是 预应 力混 凝土 连 续梁 桥和拱 桥 的 组 合 体 , 集 二 者 的 优点 于 一 身 , 结 构轻 巧 , 造型 美 观 , 呈 现 出 优 良 的 经济 技 术 性 � 当 桥梁 跨越道 路 和 通 航 河 道 , 桥 下 净 高受 到 限 制 , 且 需要 布置 较大 的跨度 时 , 该种 桥是 一种 较为 合适 的 桥跨 结构 � 同 时 , 预应力 混凝 土连 续梁 拱组 合桥 具 有较 大的 竖向 刚度和 良好 的动 力性 能 , 特别 适应 高 标准 铁路建 设的 需要 � 因 此 , 预应 力混 凝土 连 续 梁拱 组合桥在我 国高速铁路建 设中得到了 迅速发展 � 预 应力 混凝 土连续 梁拱 组合 桥的 主要 特点 是 � ( ) 主 梁采 用预 应力混 凝土 箱形 截面 , 当 跨度 1 增 大时 可采 用变 截面形 式 � 主梁 的中 支点 梁高 取决 于 拱肋 参与 全桥 受力程 度的 定位 以及 桥梁 的施 工方 法 � 当 采用 悬臂 浇筑法 施工 时 , 连续 梁的 中支 点梁 � � 高 对于 公路 桥 约 为 跨 径 的 1 2 0�1 2 5, 对 于 铁 路 � � 桥 约为 跨径 的 1 1 8�1 2 0� ( ) 拱 肋大 多采 用钢管 混凝 土 � 2 ( ) 结 构体 系为 刚性梁 柔性 拱组 合体 系 � 3 ( ) 施 工方 法均 采 用 " ,即 首 先 施 先 梁 后 拱" 4 工 连续 梁桥 , 然 后以 连续梁 桥的 桥面 为工 作面 架设
连续梁拱组合景观桥结构设计与分析-南宁市城乡规划设计研究院
横断面 图1:掘苴河桥桥型布置图
2 主要技术标准
立面
(1)道路等级:城市主干路; (2)荷载标准:桥梁荷载等级:公路-Ⅰ级,人群 荷载按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 取用。 (3)桥梁结构设计基准期100年; (4)桥梁设计安全等级:一级; (5)抗震标准:抗震设防烈度为7度,地震动峰 值加速度0.10g。本桥桥梁抗震设防类别为B类。 3 结构构造 3.1 主梁结构 主梁采用三跨变截面预应力混凝土连续梁,
件调整吊杆力。 12) 桥面系等附属设施施工,全桥竣工。
5 结构静力计算 5.1 主梁纵向计算 主梁纵向计算采用Midas有限元程序,主梁采
用单梁的模拟方法,计算截面采用横向等高度横 截面,采用截面特性调整系数考虑横坡对截面特 性的影响,预应力钢束按照设计线形输入。
主梁按部分预应力混凝土A类构件设计,在最 不利荷载组合下主梁应力验算结果见图4:
连续梁拱组合景观桥结构设计与分析
周建 (南宁市城乡规划设计研究院,广西 南宁 530000)
摘 要:掘苴河桥主桥上部结构采用连续梁拱组合体系,钢梁钢拱,主桥采用35+70+35m预应力混 凝土连续梁与钢箱拱肋组合结构。介绍掘苴河桥主桥的结构形式、结构设计情况,并通过结构静力、动 力以及拱脚局部验算,对连续梁拱组合结构体系进行具体分析。
图3:主拱断面构造图
中间钢箱结构高1.6m,宽1.4m,为拱肋主要 受力构件。钢箱顶、底板及腹板均采用2cm厚钢 板。纵向加劲采用I字型加劲肋,为20mm厚钢板。 横向加劲板为径向布置的16mm厚钢板,间距根据 拱肋受力情况进行调整。
主拱通过PBL剪力键传力于主墩拱脚混凝土, 剪力键采用t=20mm、b=200mm的钢板组成,剪力 键挖空直径为D6cm,间距为20cm,孔内贯通钢筋 为HRB335D22mm钢筋。
某高速铁路连续梁拱组合桥结构设计
3 1 1 主 梁 应 力 . .
按 照施 工和 运营 分 阶段进行 内力分析 和截 面应 力 检算 。计算 时考 虑 : 自重 、 二期恒 载 、 施工 荷载 、 混凝 土
收缩徐 变 、 预应力 、 载 、 度力 、 座沉 降和体 系转 换 活 温 支
有足 够 的竖 向刚度 。
图 3 拱 肋 截 面 ( 位 : m) 单 o
3 2 拱 肋 。
主拱肋 及横 向联 接 系在拱 肋未 灌注 混凝 土前 为完 桁架 撑 连 接 , 桥 共 设 置 9道 横 撑 , 横 撑 由 4根 全 各
西 5 m ̄ 2m 主 钢 管 和 3 4 0m 1 m 2根 + 5 m× 0m 连 2 0m 1 m
1 m 厚 的 钢 板 卷 制 而 成 , 管 之 间 用 =1 m 厚 钢 6m 弦 6m
2 上 部 结 构 设 计
收 稿 日期 :0 1 1— 7 2 1 —0 0 作 者 简 介 : 晓波 (9 8 ) 男 , 级 工 程 师 ,9 2年 毕 业 于 西 南 交 通 陈 16 一 , 高 19 大 学 土建 专 业 , 学 学 士 , - alt qc x @ 1 3 cm 工 E m i s lcb 6 . o :y
梁 厚 均 为 0 4m。 .
1 6m, 3 边跨 为 7 如 图 1 示 。 0m, 所
2 2 加 劲 拱 .
加劲 拱 的 计 算 跨 径 L=16 m, 计 矢 高 f= 3 设
2 . 矢跨 比_ L / , 72 m, 厂 =15 拱轴 曲线为 抛物 线 。设 计拱 /
I
\ 宙
j ,
中支点
跨中
1 概 述
系杆拱桥与连续梁的组合体系桥设计
系杆拱桥与连续梁的组合体系桥设计在桥梁工程中,常用的组合体系桥设计包括系杆拱桥与连续梁结合的设计。
这种设计结合了系杆拱桥的自重优势和连续梁的条形刚度特点,能够有效地适应大跨度和大荷载条件下的桥梁需求。
本文将从桥梁设计的背景、设计原理、施工工艺等方面进行详细介绍。
一、设计背景随着城市的发展和人口的增加,桥梁的跨度要求也日益增大。
而传统的系杆拱桥设计往往面临着自重大、荷载分布不均匀等问题;连续梁的设计又存在构造复杂、施工难度大等问题。
因此,考虑到系杆拱桥和连续梁的优点,将两者结合起来进行设计,能够在大跨度和大荷载情况下,充分发挥桥梁的作用。
二、设计原理在设计中,首先需要确定拱桥的形式和尺寸。
系杆拱桥的拱形可以选择圆弧形、大斜弧形或其他形式,各有其特点。
然后,根据跨度和荷载要求,确定拱脚的位置和大小。
接下来,需要设计连续梁的形式和尺寸。
连续梁一般分为简支连续梁和悬臂连续梁两种形式。
通过选择合适的连续梁形式和梁段长度,保证桥梁的荷载传递和变形控制。
最后,将拱桥与连续梁进行结合。
一般来说,将连续梁分割为若干梁段,每个梁段与系杆连接,形成系杆连续梁。
通过系杆梁体的刚度和连续梁梁体的延展性,将两者结合,使得整个桥梁形成刚性和延展性相结合的结构。
三、施工工艺首先,施工拱桥需要选择合适的施工方法。
一般来说,拱桥施工可以采用预制拱块和旁开法两种方式。
在施工中,需要注意保证拱桥形成稳定的初始力学状态,防止拱脚间的变形。
接下来,施工连续梁需要选取合适的施工方法。
连续梁施工中常见的方法包括预制梁片和现浇法。
在施工中,需要注意施工梁片的准确定位和梁体的组合质量。
最后,进行拱桥与连续梁的连接。
将系杆与连续梁连接,一般采用铰接节点或刚性连接方式。
通过连接,保证系杆拱桥与连续梁形成一个整体。
四、设计优势1.充分发挥拱桥和连续梁各自的优点,可以适应大跨度和大荷载工况,提高桥梁的使用寿命和承载能力。
2.利用系杆拱桥的自重和连续梁的延展性,能够较好地控制桥梁的变形,保证结构的稳定性和安全性。
浅谈梁拱组合体系桥梁的设计
浅谈梁拱组合体系桥梁的设计摘要:本文笔者结合自己多年从事桥梁设计方面的工作,主要结合实例进行阐述了梁拱组合体系桥梁的设计。
关键词:桥梁设计;混凝土;荷载;自震特性Abstract: in this paper the author, based on his years of experience in the design of bridge, the paper expounds the examples of beam arch bridge design combination system.Keywords: bridge design; Concrete; Load; Since the earthquake characteristics某市十陵城市公园北起成洛路,南至成渝高速,西起十洪大道,东至外环路,面积为lOkm2。
根据十陵城市公园规划方案,本文所介绍的3号人行桥是公园正门内的第一座桥,跨越东风渠,规划为一梁拱组合体系的蝴蝶拱桥,该桥具有美观上的对称性,远远望去,犹如一只彩蝶在东风渠上翩翩起舞,故取名为“蝴蝶桥”。
1总体设计及结构构造3号桥是一座跨越东风渠的钢结构梁拱组合体系拱桥,拱的跨度为31m,桥面宽度6m,全长33m。
桥面顺桥向起拱500mm,起拱形状为圆弧形,拱的形状为抛物线。
1.1钢管混凝土拱全桥共有两根钢管混凝土拱,形状为二次抛物线,拱平面与水平面夹角为45。
拱跨度为31m,在拱平面内矢高为13.214m,拱肋中心线总长度为42486mm。
拱肋横截面为圆形,直径500mm,钢管壁厚16mm,采用Q345C钢材,钢管内部用C40混凝土填充。
两拱对称布置共28根吊索。
两拱之间在靠近桥头处用拱间联系梁连接,拱间联系梁为圆形钢管,直径351mm、壁厚16mm。
拱与拱间联系梁之间为等强相贯焊接。
1.2钢箱梁该桥中桥面系和钢管混凝土拱共同受力。
其中桥面系主体为钢箱梁,钢箱梁采用Q235B钢材,梁高700mm,顶板、底板和腹板的厚度均为20mm,顺桥向全长33m,为圆弧形,钢箱梁的顶板、底板和腹板之间的连接均采用等强焊缝;钢箱梁上铺50mm的沥青混凝土铺装层。
梁拱组合体系桥梁的设计与施工
2 桥 型 及 结 构 总 体 设 计
2 1 桥 型 方 案 选 择 简 述 .
土上 。桥 梁结 构布 置见 图 l所示 。
桥位 处合 蚌公路 宽 1 公路 两 侧 为绿 化带 , 5m, 学 校 的东 西 校 区围墙 相距 4 梯道 需 设在 东 、 校 区 0m, 西 内, 因此 主桥 长 度 不 小 于 4 2 - 1。根 据 公 路 管 理 部 门 02
照文献 [ ] 4 取值 ) 。拱肋 净跨 径 为 3 矢 高 7m, 9m, 矢
跨 比为 1 5 5 , 轴 线 采 用 二 次 抛 物 线 。拱 肋 为 钢 /. 7 拱 筋 混 凝 土 结 构 , 形 截 面 , 寸 b× h一 7 m × 矩 尺 5c
1 0c 拱 肋 之 间设 两 道 风撑 。桥 面 系 由加 劲 纵 梁 、 0 m,
横梁 和桥 面板 组成 , 梁 为 预应 力 混 凝 土 结 构 , 形 纵 矩 截 面 , 寸 b z7 m×1 0c 尺 ×h 5c 0 m。横 梁为 钢 筋混 凝 土结 构 , 与纵 梁等 高 , 4 m, 宽 0c 间距 为 5m。吊杆 采 用 G 1— J 54钢铰 线整 束挤 压成 品索 , 间距与 横梁 一 致 。
1 工 程 概 述
安徽科技学 院人行天桥跨越合肥 一蚌埠 公路 , 天桥 两侧梯道分别接学校 的东 、 西校 区。合 蚌公路 为省道二
级公路 , 交通繁忙 , 为保证师生 的安全 , 择在东 校 区西 选
下 问题 : 尽 可 能 地 降 低 工 程建 设 费 用 和 后期 维 护 ① 费用 。② 最 大 限度 地 缩 短 工 程 施 工 周 期 , 简化 施 工 难 度 。③ 桥 梁 造 型 流 畅 、 形 优 美 。综 合 各 方 面 因 线 素 , 出局 部预 应力 混 凝 土 连续 梁 桥 ( 在 桥墩 负弯 提 仅 矩 处设 预应 力 ) 预应 力 混 凝 土 梁 拱 组合 桥 等 方 案 , 和 最终 选择 梁 拱组合 桥 为实 施方 案 J 。
某下承式连续梁拱组合结构分析
一:
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图 1 平 面拱 梁 组 合 结 构 计 算 简 图
2 结构静 力 分析 2 1 建 立有 限元模 型 .
其动力特性 , 同时对其进行模态分析 , 为该结构的合 理设计提供理论依据。
— — 1
而计算 出主梁以及拉杆的内力值 。
2 3 内力计算 结果 .
、
、
I
2 3 1 均布荷载 引起 的内力计 算结 果 .. 现在 外部 均 布荷 载 1k / 的作 用 下 , 合 结 0N m 组
图4 主跨在 均布荷载作用下的剪力图
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・
5 O・
北 方 交 通
图 5 主跨 在 均 布荷 载作 用 下 的 轴 力 图
圈 7 组 合 结 构 集 中 力 F弯矩 图
则从组合结构的内力图中可以看出, 拱推力与 梁 的纵 向拉力相互作用 , 拱与梁截面的总弯矩等效 为主要 由拱受压 、 梁受拉的受力形式, 剪力则主要成
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第 9期
北 方 交 通
・ 9・ 4
某 下 承 式 连 续 粱 拱 组 合 结 构 分 析
林 江华
( 江省 温岭市公 路段 , 浙 温岭
柯 建青
37 0 ) ( 150 浙江台州市公 路水运工程监理咨询有 限公 司, 台州 3 70 ) 100
图 3 主跨在均布荷载作用下 的弯矩 图
根据 有 限元 法 的理 论 知识 以及 通用有 限元 程序 分 析结 构 的步骤 , 对该 结 构进行 计算 模 型简化 , 同时 对 简化 的计 算模 型 进 行有 限元 离 散 , 立 起 有 限元 建 计算 模 型 , 结构 的 简 化 有 限元 模 型采 用 平 面 梁单 该
桥梁工程—梁-拱组合结构桥梁施工工艺
桥梁工程—梁-拱组合结构桥梁施工工艺一、梁-拱组合结构施工本标段210国道立交中桥、周家湾延河特大桥设计分别采用了(24+48+24)m连续梁-拱组合体系及1-48m梁拱组合体系。
梁-拱组合结构按“先梁后拱法”的顺序进行施工,梁在墩梁式膺架钢板梁上现浇施工,拱肋由专业厂家分段制作,场内预拼后运至现场,拱肋现场安装利用汽车吊在拼装支架上拼装、焊接。
钢管定位后,采用顶升法压注管内砼,形成钢管砼结构,然后安装吊杆,形成梁-拱组合结构。
在完成道碴槽和二期恒载施工后,调整吊杆索力。
预应力砼梁在墩梁式膺架钢板梁施工平台上现浇,其施工方法与相应的简支箱梁现浇工艺相同,只是注意梁体浇筑过程中精确布置钢管拱的各类预埋件和预留孔。
现就钢管拱的施工方法及工艺进行阐述。
钢管拱制作安装工艺流程为:号料→切割→边缘加工→卷管→焊缝(纵缝,超声波检测)→矫圆→拼接(接长,焊缝对接焊缝)→厂内半跨立体预拼装→超声波检测及X射线拍片→涂装→解体运输→拱脚现浇→梁上搭设拼装胎架→现场组装焊接(超声波检测及X射线拍片检查)→用顶升法灌注拱肋砼→吊杆安装→拆除拱肋支架→梁体支架拆除→桥面工程施工→竣工验收。
二、钢管拱制造及预拼装钢管拱的制造在工厂内进行,主弦管单元节的长度一般为1.8~2.0m左右,以方便从工厂向工地拼装场地运输。
单元构件在工厂内按预定检测项目,在工厂内先平面预拼,检验线形合格后再,试装横撑,检验合格后解体运往工地。
三、钢管拱安装(1)拱肋支架支架由万能杆件和部分新制钢结构组拼而成,并与箱梁顶面预埋件联结牢固,支架顶面安装型钢梁及钢管拱肋调整设施,形成上层操作平台,以方便拱肋拼装。
纵桥向设置缆风。
预应力砼梁现浇完成达到一定强度后,梁面拱肋支撑架即可开始拼装。
(2)拱肋运输与吊装钢拱肋在工厂内拼焊成10m左右的构件,使用改装后的平板拖车运至工地,为防止运输中变形及运输中车辆稳定,在拱肋的背面设几个与拱肋弧度相符的支座,将拱肋平放在车辆上运输。
连续拱梁组合桥的设计与结构分析
连 续 拱 梁 组 合 桥 的 设 计 与 结构 分 析
张 石明强 建芝 , 。
(. 1 中铁 第四勘 察设 计 院集 团有 限公 司, 北 武 汉 4 0 6 ; 湖 3 0 3 2 中交第二公路 勘 察设 计研 究 院有 限公 司, . 湖北 武 汉 4 0 5 ) 3 0 6
摘 要: 对蒙 山大 道桥— — 五跨 连续 拱梁 组合 桥 的设计 过 程 进 行 了详 细 的 介绍 , 对 本 桥 建模 汁算 进 行 r深 人 分 并
高 度 , 圈高 0 9m, 宽 1 主拱 圈采 用单箱 五 拱 . 全 3m. 室 箱形 截 面 , 底 板厚 度 1 m, 底 板 至 拱 脚 加 顶 8e 顶
厚 至 2 m ; 5c 中腹 板 厚 2 m , 腹 板 厚 2 m , 拱 4c 边 7c 至
主拱 圈水 平推 力. 外 索 的立 面 线 形 为 折 线 形 , 体 在
3 结 构 设 计
3 1 边 跨 拱 圉 .
确定 采 用五 跨 连 续 拱 梁组 合 桥 . 虑 桥 梁 景 观 需 考
要 , 桥 采 用 斜 桥 正 做 的 方 式 , 梁 与 河 道 中 心 线 本 桥
桥 梁 两 侧 的 边 跨 采 用 一 端 简 支 一 端 吲 结 的 钢
斜交 2 , 0。同时 为 了避 免桥 墩 对 河 道 行 洪 的影 响 ,
1 , 臂 长 1 0m. 3m 悬 . 3 3 次 中 跨 拱 圈 .
定措 施 避免体 外 索 的振 动 . 体外 索采 用 环 氧 喷涂
钢绞 线双 层无 粘结 钢 铰线 ( OVM—4 , 套锚 具 为 S)配 9 j5 2 换式 钢 铰 线 成 品索 锚 具 . q1 . 可 , 预应 力 钢 铰 线
拱形刚构-连续组合梁桥设计与分析
1 桥 梁 概 况
缝, 单 幅桥 采 用 双 箱 单 室 组合 截 面 , 截 面 由单 箱 单 室 上 部 主梁采 用 预应 力 直腹 板 箱形 截 面 , 单 箱 单 室
水 阳江大桥 位于 安徽省 宣城 市 , 跨 越水 阳江 河道 , 通过 横 隔梁 和桥 面板后 浇带 连接 为整 幅断 面 。 桥 址河 道基 本 顺直 。河 道横 断 面变 化平 缓 , 两 岸 均有 堤 防控 制 。桥 址 区分 布 地层 主要 为第 四系 覆 盖层 , 下 结 构 。 上缘翼板宽 1 0 m, 跨中 1 0 m 为 等截 面段 。 梁 高
航孑 L 。 2 主桥 结构 形式
钻孔 灌注桩 。 中主墩 与主梁 同结 , 边主墩 采用单 向活 动
支 座连 接 , 分界 墩 采用 双 向活动 支座 连 接 。 主桥 立 面
, 横 断 面布置 图见 图 2 。 主桥 由对 称双 幅桥组 成 , 两 幅箱 梁 间设 2 e m分 隔 布置 图见 图 1
4 0 0 0 + 6 0 0 0 + 6∞ 0 + 4 0 0 0 = 2 0 0 0 0
图 1 主桥立面布置图( c m)
ห้องสมุดไป่ตู้
2 0 1 4  ̄ 1 棚( 1 一 ) ¥ 3 2 卷 , { ; 荭故术 6 5
器 桥 梁 工程
Br i d ge En gi n eer i n g
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5 0 o
平 面杆 系下 对 上部 主 梁离 散 , 主梁 对 应 的单 元 编
2 7 4 . 5
号依 次为 l ~1 7 6 , 其 中桥 面板 单元 为 1 ~9 2 , 1 5号 中 主
墩 固结单 元号 为 1 7 7 ~1 8 2 。 成 桥结 构体 系 1 4 , 1 6号边
两座拱梁组合体系桥梁设计分析及比较
第2 4卷第 6期 20 0 8年 1 2月
结
构
工
程
师
V0 _ 4.No 6 l2 .
De c.20 8 0
S r cu a En i e r tu tr l g n es
两座 拱 梁 组合体 系桥 梁设 计 分 析 及 比较
李晓琴 李 映
( 同济大学建筑设计研 究院 , 上海 20 9 ) 0 02
s s m b d e ,t i p p rrf c st e d csv f e c f t f e sr t so c o b a i hsk n f rd e y t r g s h s a e e e t h e i e i l n eo i n s ai fa h t e m t i id o i g e i l i n r cu e o e m・r h c mb n t n s se b d e h s c mp e c a i h r ce sis a d sr c h t t r f b a a c o i ai y tm r g a o lx me h n c c a a t r t n u o i i c
大跨度连续梁拱组合体系桥梁减震设计
As im i sg fLo -p n Co tnu u a - r h Co bi a i n Brdg s es e De i n o ng s a n i o s Be m a c m n to i e
C oXi-a a nj n,Y a n c eg,G o Y n i un —h n a o g,We iSa e aoao r i s r eut ni Cv n i en , ogi i (tt KyL brtrf s t d co il gn r g T nj Ka e y o D a eR i n iE e i
移 控 制装 置进 行 了参 数 敏感 性 分 析 。最 后 以一 实 桥 为 例 , 绍 了 大 跨度 连 续 梁 拱 组 合 体 系 桥 梁 的减 震 设 计 。研 究 表 明 , 性 介 弹 连 接 装 置 和粘 滞 阻 尼 器 均能 有 效 地 控 制 结 构 的地 震 位 移 响 应 , 如 果 考 虑到 经 济 性 和 耐久 性 因素 , 但 弹性 连 接 装 置 稍有 优 势 。 [ 键 词 ] 桥 梁工 程 ; 拱 组 合 体 系 ; 性 索 ; 滞 阻 尼 器 ; 震 设计 ; 移 控制 关 梁 弹 粘 减 位 [ 中图 分类 号 】 U 4 . ; U 5 . 425 T 321 [ 献标识码] A 文
U i ri , h n h i 0 0 2, hn ) nv st S a g a 0 9 C ia e y 2
Ab tac Th une a l h r ce itc o o g s a oni o s b a a c o bnain brd e sa l z d,a d a ra o be o d ro s r t: e v l r b e c a a t rsi fl n —p n c t nu u e m— rh c m i t ig s i nay e o n e s na l r e f plsi i g s pop s d The c nto c a s o es c diplc me tr s n e a d t ip a e n o to e ie ,e a tc l a tc h n e i r o e . o r lme h nim fs imi s a e n e po s n wo ds lc me tc nr ld vc s l si i nk d v c s a d vs o a p r r rel n rdu e e ie n ic usd m e ,a e b ify ito c d.Th a a t rs n i vt n lsso h wo d vc si are utwi e po s en p r mee e st iy a ay i fte t e ie sc rid o t r s n e i h s cr pe tum t o . F n ly,t e es c e in f a rd e s n rdu e a a e a pe. The r s t s w ta b t h ea tc i me h d i al h s imi d sg o b ig i ito c d s n x m l e uls ho h t oh t e lsi l nk d vc sa d te v s o s d mp rwih r to a r me es ma e c h es i ip a e n i iia ty,b he ea tclnk d vc e ie n h ic u a e t a in lpaa tr y rdu e te s im c d s lc me tsgnfc nl utt l si i e ie i etr i e o o n u a iiy fco sa e c n i e e s b t f c n my a d d r b l a tr r o sd rd. e t Ke ywo d brd e e g n ei g;be m —r h c mbia in s se ; ea tc c be; vs o sda e ;a e s c d sg r s: ig n i e rn a ac o n to y tm l si a l ic u mp r s imi e in;d s l c me tc nr l ip a e n o to
连续拱梁组合桥简介
[ 摘 要 ] 随 着 悬 臂 浇 注 、 体 、 性 钢 骨 架 、 管 拱 架 等 施 工 方 法 的 采 用 , 拱 桥 的 施 工 手 段 有 l质 的 变 化 , 出 拱 梁 组 合 转 劲 钢 使 『 引 体 系 桥 梁 , 章就 连 续 拱 梁组 合 桥 的 性 能 与 特 点 、 文 施工 方 法 与 受 力 特 点 分 别 作 了 介绍 。 [ 键 词 ] 连 续 拱 梁 ; 合 桥 ; 介 关 组 简
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20 06年 第 3期
浙 江 交 通 科 技
2 3
连 续 拱质 量 安 全 监 督 总 站 杭 州 30 1 ) 杭 2 104
计 福 军 孟 刚
( 庐 县 交 通 工 程 勘 察 设 计 有 限公 司 杭 州 3 10 ) 桐 150
1 引 言
拱 桥是 一种古 老 的桥型 , 我 国二 十世 纪 六 七 在 十年代 的江南 地 区被 广泛采 用 , 由于其 在 软弱 地 基 上拱脚 水 平位 移 带 来 的病 害 以及 不 便 利 的 传统 施 工方法 , 在 大跨 度 范 围 内逐渐 失 去 竞 争 力 , 而 故 从 使 预应 力连续 粱桥 成 为首选 方 案 。然 而 , 近年 来 随 着悬 臂浇 注 、 体 、 转 劲性钢 骨 架 、 管拱 架等 施 工 方 钢 法 的采用 , 使拱 桥 的施 工手 段有 了质 的变 化 ; 时 , 同 拱 通过 与 梁 的组 合 形 成 了新 的结 构 体 系—— 拱 梁 组合 体 系桥梁 , 使拱 与 梁在 受力 方 面 的优 点得 以 充 分 发挥 , 现 出优 良 、 定 的经 济 指 标 与美 观 的 外 呈 稳 形, 并且 因其结 构 轻巧 、 外部 无 水平 推 力 , 较 适 用 故 于 软弱地 基 。拱梁 组合 桥 的发 展 , 也得 益 于预 应 力 技 术与 工艺 的更新 , 而保 证 了这 种体 系及 相 应 的 从 施 工方法 的可 行 性 。拱 梁组 合 桥 的三 跨 连 续形 式 适 用于较 大跨 度 的桥梁 , 类型 主 要为 上 承连 续 拱 其 梁 组合 式 、 承连 续 拱 粱 组合 式 、 承 连续 拱 梁 组 中 下 合 式 。这 3种型 式 的桥梁 都 需要 采 用 预应 力 技术 , 构造 也 比梁 桥 复 杂 。结 构 性 能 已不 同于 一 般 的 拱 和梁 。 2 连续 拱梁 组合桥 的 性能 与特点 连续 拱梁 组合 桥 , 在构造 上 可 以处 理成 完 全 无 水 平 多余 约 束 或 在成 桥 后 才 形 成 多余 约束 2种 方 式 。因此 , 即使 有 水 平 多余 约束 , 在 桥 梁 建 成 后 也 起作 用 。而大 部分 永久 荷载 并 不 引起 水平 推 力 , 表 现 出连续 梁 桥 的外 部 受 力 特 点 。从 结 构 内部 受 力 情 况看 , 载在拱 与梁 中产 生 的 内力 大部 分转 变 为 荷 它们 之 间所形 成 的 自平 衡体 系 的相 互 作用 力 ; 荷 而 载对 于拱 梁 组合 结 构 外部 约束 条 件 所 引 起 的 总 体 受 力效 应 , 因其 构造 特点 而 变成 另一 形 式 的作 用 也 效应 。从 而 , 的水平 推力 与梁 的轴 向拉 力相 互 作 拱 用 , 与 梁 截 面 的总 弯 矩 等 效 为 主要 由拱 受压 、 拱 梁 收拉 的受力 形式 , 剪力 则主 要 成 为拱压 力 的竖 向分 力 。这些 共 同 的受 力 特 性 还 依 照 3种 不 同 的 结 构 型式反 映 出不同 的特 点 。 2 1 下 承式结构 . 般连续 梁 桥 的 中支 点 截 面 是 个 受 力 控 制 截 面 , 下 承 式 连 续 拱 梁 组 合 桥 的 拱 并 不 加 强 此 截 但 面 , 是 通 过 对 中跨 的加 强 使 内力重 新 分 布 , 将 而 并 荷载 由拱 直 接 传递 到支 点 。正 是 因 为 中跨 的加 强
简支梁、连续梁、钢构、拱桥结构计算要求
联合作用的计算必须与拱桥的施工程序相适应。若是在拱合拢后即拆架,然后再建拱上建筑,则拱与拱上建筑的自重及混凝土收缩影响的大部分仍有拱单独承受,只有后加的那部分恒载和活载及温度变化影响才由拱与拱上建筑共同承担;
如果拱架是在拱上建筑建成后才拆除,那么全部恒载和活载以及其它影响力可考虑都由拱与拱上建筑共同承受;
主梁变位计算:
根据构件类型修正弹性模量和惯性矩,恒载按实际结构尺寸计算,但必须考虑收缩徐变作用,活载计算中不记冲击系数。
预拱度设置:
通常预拱度的大小,等于全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值,也就是说应该在常遇荷载情况桥梁基本上接近直线状态。对于位于竖曲线上的桥梁,应视竖曲线的凸起(或凹下)情况,适当增减预拱度值,使峻工后的线形与竖曲线接近一致。
对于简支梁常用跨中点的预拱度作为失高,按二次抛物线甚至全梁的预拱度。
连续梁与刚构桥计算内容
1、需要计算的部位:主梁、横梁(如果采用多梁式截面)、桥面板;
2、主要荷载:结构重力、预应力、活载、收缩徐变内力、基础变位内力、日照或常年温差内力;
3、计算项目:
主梁强度设计、验算;
横梁强度设计、验算;
桥面强度设计、验算;
关键部位局部应力验算:
对拱脚、拱肋与系梁连接处,吊杆的吊点,横梁与系梁连接处,均应进行局部应力分析。一般采用大型有限元程序结合模型试验进行。
主拱内力调整:
是指在不改变主拱截面的情况下采用各种方法来优化主拱的受力状态,主要的方法有:
1.假载法调整悬链线拱的内力:当悬链线主拱某一控制截面的应力过大,而另一控制截面的应力有较大富余时,我们可调整拱轴线系数m,修正拱轴线;调整后的拱轴线即非恒载压力线,因此主拱截面在恒载作用下,即使不记入弹性压缩的影响,也要产生弯矩,用此弯矩来改善主拱截面的应力状态。
连续梁拱组合桥抗震分析
滕 炳 杰
( 南交通 大学 土木 工程 学 院 , 西 四川 成都 603 ) 10 1
【 摘 要】 以新建铁路 兰州至重庆线广元至重庆段初 步设计连 续梁拱组 合桥 方案 为例 , 有限元分 通过
析软件 Mia/ il d sc i建立动 力分析模型 , v 进行 了动力特性计算和动 力时程分析 , 并给 出计算结果 。计 算结果表
( ) 切 刚 度 3剪 ( A) = G A +G。 。 G A 上述式 中 : , A 、 为钢管横 截面 的面积 和对其 重心轴 的
稳定的经济指标与美 观 的外 形 , 并且 因其结 构轻 巧 、 外部可
做成无水平推力结构 , 故较适用于 软弱地基 。在 与同跨径其 他桥梁形式的比较中 , 有着较大 的经济优势 。
() 2 弯曲刚度
四川 建筑 I
第3 0卷 4期
2 1 .8 000
l7 5
续表1
响。在 纵向地震 波输入 考虑竖 向分量 时 , 主梁弯 矩在增 大 ,
振 型 描 述 梁一 阶对 称 横 弯 、 二 阶对 称 横 弯 拱 自振 周 期 () s 085 . 5
模 态 5
梁拱组合体系 , 是指 梁和拱 两种 结构 的组合 , 者共 同 两
【 文献标识码 】 A
( / 。= E , E) +0 6 。。 .E ,
协作将跨径范围 内的荷载传递至下部结 构。总 的来说 , 梁拱 组合体系桥梁使梁与拱在受力方面 的优点 得 以充分发 挥 , 既
保 留了拱的受压特点 , 又发挥 了梁 的受 弯性能 , 呈现 出优 良、
示 出前 两 阶 自振 模 态 ) 所示 。
大跨度连续梁拱组合体系桥梁减震设计
大跨度连续梁拱组合体系桥梁减震设计作者:王强国王慧婷来源:《价值工程》2013年第26期摘要:本文对大跨度连续梁拱组合体系桥梁的震动易受损位置的特点进行了分析,对有利于此类桥梁抗震设计的合理塑性铰出现的顺序进行了研究,对桥梁地震位移所响应的控制机理和两种具体的位移控制装置进行了简要的介绍,并对两种位移控制装置进行了分析,阐述了大跨度连续梁拱组合体系桥梁的减震设计方法。
Abstract: This paper analyzes the characteristics of the vulnerable position for vibration of large span continuous beam-arch composite system bridges, studies the reasonable appearance order of plastic hinge which is helpful for this kind of bridge seismic design and briefly introduces the control mechanism of bridge seismic displacement and two specific displacement control devices. The two displacement control devices are analyzed. The seismic design method of large span continuous beam-arch composite system bridges is expounded.关键词:粘滞阻尼器;弹性连接装置;减震设计;梁拱组合体系Key words: viscous damper;elastic coupling device;seismic design;beam-arch composite system中图分类号:U442.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)26-0119-020 引言梁拱组合体系桥梁是特殊形式桥梁的一种,既有梁桥的特点也有拱桥的特征。
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预应力混凝土连续梁拱组合体系桥梁主要由拱 肋、 系梁 、 吊杆 、 梁及 桥 面 系组合 起 来 共 同承 受荷 横 载, 是一种结构受力合理 、 外形美观 、 新颖 的结构体 系 。它利用 拱 肋承 担 压 力 , 系梁 预应 力 束 抵 抗 拱 端
推力 , 吊杆 及纵 横桥 面 系结构 承受 桥面荷 载 , 克服 既 丫传 统拱 桥 巨大 的拱 端 推 力 , 改 善 了连 续 梁 桥较 又
大的弯矩 和剪 力 的受 力 状 况 , 大 限度 地 发 挥 了拱 最
梁 混凝 土和预 应力 钢筋 各 自的特 点 , 济效 益显 著 。 经
而中承式 连续 梁拱 组 合 桥 , 一 种较 适 合 连 续 桥 梁 是 受力 特点 的结 构 , 弯矩 较 大 的跨 中 和 中支 点 处拱 在
与梁的相 对距 离增 大 , 时拱 受压 、 此 梁受 拉成 为该 桥
抗 弯的最 佳受 力状 态 , 在剪 力最 大 的中支 点处 , 而 拱 轴线 与水 平线 呈最 大 倾 角 , 压 力 的竖 向分 力 有 效 拱
地平 衡 了剪力 。矢 跨 比是 拱桥 的一 个 特 征 参数 , 它 不 仅影 响拱肋 与 系梁 的 内力 , 时 还影 响拱 桥 的 施 有 工 方法 的选择 , 同时 , 对拱 桥 的外 形能 否与周 围景 物
下结 构 内力 的影响 。为 了分析 不 同 的矢 跨 比下抛 物
的拱 轴 线 , 以得 到合理 的拱 轴线 与压 力线 吻合 , 尽量 降低 拱 内的弯距 ; 并且 随矢 跨 比减小 , 离程 度逐渐 偏 减小 , 当减小 到一 定值 时 , 又有所 偏 离 。
由表 2可见 , 由 汽 一2 在 0引 起 的 结 构 内力 中 ,
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岩 工 界 第卷 第期 组 合 体 系桥 梁 设 计 参 数 分 析
王 洪 超
( 徐州 市交通 规划设 计研 究院 ) 摘 要 研 究探讨 了矢跨 比、 刚度 比等参数对 预应力 混凝 土连续梁拱组合体系桥梁结构 内力 的影 响 , 并得 出合 理的取值范围 , 为设计人员选取结构参数提供 参考。 关键 词 连续 梁拱 组合桥梁 矢跨 比 刚度 比 有 限元
线拱 轴线 与合 理拱 轴 线偏 离程 度 , 算 分 析 中均采 计
用抛 物线拱 轴线 。在 分 析 比较 中 , 取 得 同等 的 比 为
矢跨 比变化 对梁拱 内轴 向力 影 响 很 大 , 矩 变 化 也 弯
较 明显 。轴 力随矢 跨 比变 化 的规 律 与永久 荷 载作用
较条 件 , 以下 计 算 中作 如 下 假 定 : ) 面 布置 及 在 1桥
拱 肋 和 系梁 截 面 尺 寸 相 同 , 梁 预 应 力 配 筋 相 同 ; 系
( 稿 日期 ] 2o 收 0 5—1 一l 1 8
下 的变 化规律 相似 , 长数 值稍 有增 大 , 增 梁拱 均分别 约 为 9 % , 系梁 的 弯矩 随 矢 跨 比 减 小 , 减 小 后 4 而 先
计参 数 的大小 应经 过综 合 比较 , 理选 择 。 合
弯矩 先 增大后 减小 , 而拱 肋拱 中弯 矩 却 先 减 小 后增 大再 减小 , 有 明显规 律 , 没 并且数 值 变化 呈现 出非线 性, 这是 由于 在跨 径 较 小 时 , 矢 跨 比较 大 , 这 种 若 在 恒 载分 布 的情 况 下 , 抛 物线 与拱 肋 的合 理 拱 轴线 则
载 中肋 、 边肋 按 中 线 分 界 ; ) 算 图式 均 按 连续 梁 5计 约 束条 件 , 支 座 为 滑 动 支 座 , 边 中墩 支 座 一 个 铰 支 座 , 个 滑 动 支 座 ; ) 一 次 落 架 计 算 恒 、 载 内 一 6按 活 力 ;) 按 中承式 连 续 梁拱 组 合 式 桥 梁 , 上 、 7均 桥 下矢 高 的分 配 , 桥上 约 占 2 , 下 约 占 l ; ) 算结 / 桥 / 8计 果 采用 国际单 位 制 , 即弯矩 M —k ・ 轴 向力 Ⅳ一 N m, k 并 以受压 为正 , N, 受拉 为 负 。
偏 离也较 大 , 时也说 明不 同矢 跨 比 , 以选 择不 同 同 可
1 分析假定条件
为考 察矢 跨 比 、 刚度 比等 设计 参 数 对 预 应 力 混 凝 土连续 梁拱 组合 体 系桥 梁 的影 响 , 计 算 跨 径 为 取 2 m+ o 2 m 的连 续 梁拱组 合体 系桥 梁 , 0 6 m+ 0 比较 矢 跨 比 、 度 比等对 恒 载 、 一2 刚 汽 0和 温 度 等 荷 载作 用
2 计算 结果及 分析
2 1 矢 跨 比分析 . 由表 1可见 , 跨 比对 结构 恒 载 内 力 的影 响很 矢
大, 当矢 跨 比减小 时 , 、 张拉 力 增大 , 中系梁 轴 梁 拱 其 力、 拱肋 水平 推 力增 大的 幅度 与数值 接 近于 相等 , 两 者 增长 的值 均约 为 9 % ; 连续 梁 拱组 合 式 桥 弯矩 3 但
2 吊杆 布 置 间距 相 等 、 载标 准 相 同 ; ) 载横 向 ) 荷 3荷 分 布均 按 弹性 支承 连续 梁 法计 算 ; ) 肋 的几 何 特 4拱 征 按组 合截 面计 算 , 梁 几 何 特征 不 计 桥 道 部 分 的 系
影 响 , 计人 桥 面板 和横 梁 的 自重 以及 二期恒 载 , 但 恒
增 长表 现为两 种 相反 的情 况 , 随矢跨 比减 小 , 系梁 中
相协调 , 也有很大关系。梁拱组合桥拱 的刚度是指 拱肋 的抗 弯刚 度 , 的刚 度 是 指桥 面参 与 系梁 共 同 梁 作用 的 刚度 , 刚度 比对 梁 拱 组 合 体 系桥 梁 的 内力 也 有较 大影 响 。因此 , 在设 计 时 , 跨 比 、 矢 刚度 比等设