上承式拱桥设计构造施工及计算

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上承式拱桥的计算总结

上承式拱桥的计算总结

3、抛物线
(1)在均匀荷载作用下,拱的合理拱轴线是 二次抛物线,适宜于恒载分布比较均匀的 4f 2 拱桥,拱轴线方程为: y1 2 x
(2)在一些大跨径拱桥中,也采用高次抛物 线作为拱轴线。
l
4、悬链线
(1)实腹式拱桥的恒载集度由拱顶到拱脚是 连续分布、逐渐增大的,其恒载压力线是一 条悬链线。
截面高度:d
主拱圈横桥向取1米单位宽度计算: 横截面面积:A 截面惯性矩:I 截面抵抗矩:W
截面回转半径:rw
②计算跨径和计算矢高 计算跨径:L
计算矢高:f
Sinφj、cosφj根据假定的拱轴系数m和矢跨
比f/ L查《拱桥》 手册表(III)-20(8)
查得。
③拱脚截面投影
水平投影:x=d· Sinφj
可由《拱桥》(上)第575页附录III表(III)-1查
出。
第三节 拱桥计算
一、拱轴线的选择与确定 二、确定拱轴系数 三、主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算
四、主拱圈截面内力计算
五、主拱圈正截面强度验算
六、主拱圈稳定性验算
七、主拱圈裸拱强度和稳定性验算
八、主拱圈应力调整
2.3.2 拱轴系数的确定 1、实腹式拱桥拱轴系数的确定 拱顶 g d 1hd 2 d
hd , d , h, j 分别为拱顶填料厚度、主拱圈厚度、拱脚拱 腹填料厚度及拱脚处拱轴线水平倾角。
1hd 2 d
1)确定拱轴系数的步骤: (1) 假定m ( 2 ) 从 《 拱 桥 ( 上 ) 》 第 1000 页 附 录 III 表 (III)-20查 cos j (3)由公式计算新的m′ (4)若计算的m′ 和假定m 相差较远,则再 次计算m′ 值 (5)直到前后两次计算接近(相差半级)为止。

第三节拱桥计算

第三节拱桥计算

(1)不考虑弹性压缩旳恒载内力--实腹式拱
以为实腹式拱轴线与压力线完全重叠,拱圈
中只有轴力而无弯矩,按纯压拱计算:
恒载水平推力: H g
m 1 4k 2
gdl2 f
kg
gdl2 f
(0.128 ~ 0.18)
gdl2 f
拱脚竖向反力为半拱恒载重力:
Vg
l1 0
g x dx
m2 2 ln(m
3、活载横向分布:活载作用在桥面上使主拱 截面应力不均匀旳现象。在板拱情况下经常 不计荷载横向分布,以为主拱圈全宽均匀承 担荷载。 4、计算措施:手算和程序计算。
第三节 拱桥计算
一、拱轴线旳选择与拟定 二、拟定拱轴系数 三、主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算 四、主拱圈截面内力计算 五、主拱圈正截面强度验算 六、主拱圈稳定性验算 七、主拱圈裸拱强度和稳定性验算 八、主拱圈应力调整
第三节 拱桥计算 一、拱轴线旳选择与拟定 二、拟定拱轴系数 三、主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算 四、主拱圈截面内力计算 五、主拱圈正截面强度验算 六、主拱圈稳定性验算 七、主拱圈裸拱强度和稳定性验算 八、主拱圈应力调整
2.3.3 主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算
1 悬链线无铰拱旳弹性中心
采用恒载压力线作为拱轴线,在恒载作用下不 考虑拱圈变形旳影响时,拱圈各截面均只有轴向压 力,此时拱圈处于纯压状态。但是拱圈材料有弹性, 它在恒载产生旳轴向压力作用下会产生弹性压缩, 使拱轴长度缩短,这种现象称为拱旳弹性压缩。因 为无铰拱是超静定构造,弹性压缩引起拱轴旳缩短, 会在拱中产生内力,在设计中为了计算以便将恒载 压力分为两个部分,即:不考虑弹性压缩引起旳内 力与弹性压缩引起旳内力。两者相加,得到恒载作 用下旳总内力。

大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计

大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计

大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计钢管混凝土拱桥是一种结构优雅、坚固耐用的大跨度桥梁形式。

它由钢管和混凝土组成,结构简单,承载能力强,适用于大跨度桥梁的建设。

在设计大跨度上承式钢管混凝土拱桥时,以下是需要考虑的一些主要因素:1.拱桥的跨度:大跨度拱桥是指主跨大于150米的桥梁。

桥梁的跨度取决于两岸的地形和水域宽度。

大跨度桥梁需要考虑跨度对结构的影响,并选择合适的桥梁形式。

2.拱桥的荷载:大跨度拱桥需要能够承受重大的静态和动态荷载,包括自重、行车荷载、地震荷载等。

荷载的大小和分布会影响桥梁结构的设计和材料的选择。

3.钢管的尺寸和材质:钢管是拱桥结构的主要组成部分,它需要具备足够的强度和刚度。

钢管的尺寸和材质选择需要考虑荷载和桥梁形式,通常使用直径较大的无缝钢管。

4.混凝土的强度和配方:混凝土是用来固化钢管和增加桥梁整体强度的材料。

混凝土的强度需要符合设计要求,配方需要考虑到混凝土的工作性能和抗裂性能。

5.拱桥的支座和地基:拱桥的支座和地基是保证桥梁稳定和安全的重要组成部分。

支座的设计需要考虑到桥梁的变形和荷载传递,地基的承载能力需要满足土壤的承载要求。

6.环境因素:大跨度拱桥建设需要考虑环境因素对桥梁的影响,包括气候条件、河流水位和冲击力等。

这些因素会对桥梁的稳定性和安全性产生影响,需要在设计中予以考虑。

在设计大跨度上承式钢管混凝土拱桥时,需要进行综合分析和计算,确保桥梁能够满足设计要求并具有良好的结构性能。

最后,需要进行模拟和实验验证,确保设计方案的可行性和安全性。

总之,大跨度上承式钢管混凝土拱桥的设计需要全面考虑桥梁的跨度、荷载、钢管和混凝土的性能、支座和地基的设计以及环境因素的影响。

只有综合考虑这些因素,才能设计出安全可靠、优雅耐用的大跨度拱桥。

3第2章 上承式拱桥

3第2章 上承式拱桥

第三节 拱桥的计算
一、概述
拱轴线的选择与确定
恒载内力 活载内力
温度、收缩徐变
拱 桥
成桥状态的内力分析和强度、刚度、稳定验算 拱脚变位

内力调整

拱上建筑的计算

施工阶段的内力分析和定验算
二、拱轴线的选择与确定
拱轴线的形状直接影响主截面的内力分布与大小,选择拱轴线 的原则,是要尽可能降低荷载产生的弯矩。最理想的拱轴线是 与拱上各种荷载作用下的压力线相吻合,使拱圈截面只受压力, 而无弯矩及剪力的作用,截面应力均匀,能充分利用圬工材料 的抗压性能。实际上由于活载、主拱圈弹性压缩以及温度、收 缩等因素的作用,实际上得不到理想的拱轴线。一般以恒载压 力线作为设计拱轴线。 (一)圆弧线
(1-2-20)

d2y1
d2
l12gd Hg
k2y1
(1-2-21)
上式为二阶非齐次微分方程。解此方程,得到的拱轴线(压力线)方程为:
y1mf1(chk1)
(1-2-22)
上式为悬链线方程。
其中ch k为双曲余弦函数:
chkek ek
2
•对于拱脚截面有:=1,y1=f,代入式(1-2-22)可得:
代=1,如上式,即可求得:
tgj shk
c)根据计算出的 j 计算出gj后,即可求得mi+1
d)比较mi和mi+1,如两者相符,即假定的mi为真实值;如两者相差较大, 则以计算出的mi+1作为假设值,重新计算,直到两者相等
(2)空腹式拱拱轴系数的确定 空腹式拱桥中,桥跨结构的恒载由两部
分组成,即主拱圈承受由实腹段自重的分布 力和空腹部分通过腹孔墩传下的集中力(如 左图)。由于集中力的存在,拱的压力线为 在集中力作用点处有转折的曲线。但实际设 计拱桥时,由于悬链线的受力情况较好,故 多用悬链线作为拱轴线。

第二章-拱桥的构造及设计

第二章-拱桥的构造及设计
桁 架 拱 桥: 结 构 构 造 (桥面系) 桁架拱桥桥面板既承受局部荷载,又与桁架拱片形成整体,共 同受力。桥面结构形式很多,有横向微弯板、纵向微弯板和预 应力混凝土空心板等。
第三篇 混凝土拱桥 第二章 拱桥的构造及设计 第一节 上承式拱桥的构造与设计 30
桁 架 拱 桥: 结 构 构 造 (桁架拱片与墩台的连接)
第三篇 混凝土拱桥 第二章 拱桥的构造及设计 第一节 上承式拱桥的构造与设计 27
桁 架 拱 桥: 结 构 构 造 (桁架拱片)
主要尺 寸
a、桁架拱片的节间间距一般小于跨度的1/8-1/12;
b、桁架拱片实腹段长度一般为跨度的0.3-0.5倍;
c、下弦杆常采用等截面(一般为矩形),高为跨度的 1/80-1/100;
第三篇 混凝土拱桥 第二章 拱桥的构造及设计 第一节 上承式拱桥的构造与设计 25
桁 架 拱 桥: 结 构 优 缺 点 1. 优点:利用拱上建筑与拱圈共同作用原理,预制桁式拱片, 装配程度高、整体性好,自重轻、用料省,适用于软土地基的 中、小跨度桥梁。
2. 缺点: 节点开裂问题。 大跨度桁架组合拱桥的适用性。
下弦杆与墩(台)的连接一般
悬臂方式
是 在 墩 ( 台 ) 帽 上 预 留 深 10cm 左右(或与肋高相同)的槽孔,
将下弦杆插入并封以砂浆。在
过梁式 受力明确
跨径较大时,由于墩(台)位 移等原因,往往造成支承面局
部承压,引起反力偏心和结构
伸入式
内力变化,故宜采用较完善的 铰接。
第三篇 混凝土拱桥 第二章 拱桥的构造及设计 第一节 上承式拱桥的构造与设计 31
第三篇 混凝土拱桥 第二章 拱桥的构造及设计 第一节 上承式拱桥的构造与设计 38

上承式钢筋混凝土箱肋拱桥拱肋架设工艺

上承式钢筋混凝土箱肋拱桥拱肋架设工艺

上承式钢筋混凝土箱肋拱桥拱肋架设工艺一、工程概况:大桥主桥上部结构为上承式钢筋混凝土箱肋拱桥,跨径布置自长沙岸起为3×70m+3×94m+5×70m。

箱肋单跨主拱圈由8个等截面单箱组成4条分离式拱肋,半幅桥的两组肋之间由横系梁连接。

拱肋采用三段预制吊装,全桥共264段拱肋。

拱上构造为立柱排架和简支板组成的梁板式结构,桥面连续。

箱肋拱拱轴系数均为1.543;净矢跨比:94m和70m分别为1/6和1/7;单箱截面高度:94m和70m分别为1.8m和1.5m;单箱截面宽度均为1.5m;设计节段吊装重量:94m:边段620kN,中段570 kN;70m:边段476kN,中段468 kN。

拱肋接头型式为对接平接头,顶底板端设连接定位角钢,定位螺栓为M27螺栓。

箱肋吊点、扣点未设吊环,采用钢丝绳捆绑吊装。

二、编制依据:1.招标文件2.公路桥涵施工技术规范(JTJ041-89)3.公路工程质量检验评定标准(JTJ071-98)4.施工组织设计5.设计施工图三、拱肋架工艺(一)缆索吊机简介按照施工组织设计的安排,主桥上部结构安装采用缆索吊机作为起重设备。

本缆索吊机为三塔双跨,A塔(长沙岸)位于桥线里程K1+579m,B塔位于主桥墩43#墩墩身顶,其中心里程为K2+198m,C塔(衡阳岸)位于桥线里程K2+634m,即AB跨跨度为619m,BC 跨跨度为436m。

主要性能:AB跨最大吊重为70T,BC跨为50T。

起吊范围:AB跨最左(靠长沙岸)起吊位置距A塔50mAB跨最右(靠衡阳岸)起吊位置距B塔18mBC跨最左起吊位置距B塔15mBC跨最右起吊位置距C塔30m本缆索吊机塔架均为万能杆件拼装而成,塔架下端与基础顶面支座铰接,主索锚固系统采用钻孔桩承合式地锚,锚碇系统为可移动式,索鞍亦可在塔顶横移。

起吊部分:缆索吊机承重索为8根φ60钢丝绳,4根一组,一组承重索上单跨设2个起吊小车,与另一组相对应的2个小车组成2个吊点。

上承式钢筋混凝土实腹拱桥施工方案

上承式钢筋混凝土实腹拱桥施工方案

上承式钢筋混凝土实腹拱桥施工方案拱桥施工顺序:施工拱座及桥台、拼装拱架、分段施工主拱圈混凝土、现浇拱上隔墙、依次对称施工腹拱、浇筑拱顶实体桥面、安装桥面系。

施工步骤见图。

上承式钢筋混凝土实腹拱桥施工步骤图1、 施工准备(1)场地“三通一平”,做好施工前准备工作。

(2)施工拱座及桥台台身,基岩临时开挖采用锚杆进行边坡加固。

(3)在台顶安装跨度70m 、吊重30t 缆索吊机,拼装施工拱架,拱架采用工字钢按拱圈拱度加工。

ⅣⅠⅠⅡⅡⅢⅢⅣⅤⅤⅥⅥ11123456(1)施工拱座及桥台台身,基岩临时开挖采用锚杆进行边坡加固。

(2)在台顶安装跨度70m 、吊重30t 缆索吊机,拼装施工拱架。

(1)在拱架上立模板,模板采用组合钢模板。

绑扎拱肋钢筋,对称浇筑拱圈混凝土。

 (2)拱圈的浇筑按“Ⅰ~Ⅶ”顺序对称浇筑,各段间预留间隔槽,间隔槽混凝土待分段混凝土浇筑完成且达到设计强度的80%、混凝土养护不少于7天和结合面按施工缝处理后再由拱脚向拱顶对称进行浇筑。

(3)拱顶设合龙口,合龙温度控制在100C ~150C 。

(1)待拱圈及间隔槽混凝土强度达到100%,拱圈从两侧逐步脱离拱架。

(2)拆除拱架。

(3)立模浇筑拱上建筑。

模板采用组合钢模,混凝土浇筑按分块顺序依次进行,各分块之间做好施工缝的连接。

待拱上建筑混凝土达到设计强度的80%后,再进行桥面系施工,直至全桥完成。

Ⅶ施工流程示意图施工说明2、拱圈施工(1)在拱架上立模板,模板采用组合钢模板。

绑扎拱肋钢筋,对称浇筑拱圈混凝土。

(2)浇筑时沿拱跨方向分段浇筑,为减小拱架变形,拱圈分6段浇筑,各段间预留间隔槽。

(3)拱圈的浇筑按顺序对称浇筑。

间隔槽混凝土待分段混凝土浇筑完成且达到设计强度的80%、混凝土养护不少于7天和结合面按施工缝处理后再由拱脚向拱顶对称进行浇筑。

(4)分段浇筑时,各段内的混凝土应连续一次浇筑完毕,因故中断时,应浇注成垂直于拱轴线的施工缝,如已浇筑成斜坡,应凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式结合面。

浅谈上承式拱桥施工

浅谈上承式拱桥施工

跨 高速公路 的跨 线桥 。桥 型 多种 多样 ,如拱桥 、连 续 梁 桥 、刚构 、悬臂梁桥 等 。上承 式拱桥 是高速 公路 常
见 的一种跨线桥 型 。
度 达到 6 % 的设 计强 度 时方能进 行 。待主 拱 圈及 拱 0 上 连续 梁混 凝土 强度均 大 于设计 强度 的 9 % 方 能卸 0 除拱 架 。卸架程 序按设计 计算卸落 量 由两边 四分点开 始 ,分别对称地 向拱顶和拱 脚两个方 向分三次进行 。 台背 回填 工序必须 在主拱 圈卸 架之前完成 。台后
验。
2 4 支架基础 .
主线路基基 本成型后 ,整平桥 址场地 ,视场 地情
P oe t n g me t r c Ma a e n j
篷设譬 o9 第 期( 1 - 理20年 8 总第 2 ̄ 2)
实 技 交 用 术 流
预 压采 用砂 包 ,在 全桥 主 拱 圈范 围 内对拱 圈支
隔槽 混凝土 ,应 待拱 圈分 段浇筑完 成 ,其 后其强度 达 到 7 % 设 计 强度和 接合 面按 施工 缝处 理后 , 由拱脚 5
向拱顶 对称进行浇 筑 。拱 顶及两拱 脚 间隔槽 混凝土应
2 0 公路 桥涵施 工技术规 范》 的要 求 ,片石在 使用 0 0《
前应 按 JJ 5—4 《 ] 49 公路 工程石料 试验规 程》进行 试 r0
Pr e !M a ge e t ( c na m tt
甬支 X/ — { ̄ I I L 篷设 理2o年第 期( 1 - 09 8 总第 2 ̄ 2)

强 麓

一 一 . .

l …
~ …
徐志华 叠 ( 上海上咨建设工程咨询有限公司 上海 2oo) oo3

上承式钢筋混凝土拱桥计算

上承式钢筋混凝土拱桥计算
进行初期支护。
3 . 3 . 1拱 架施 工
初喷砼完成后 , 立拱架时 要确保拱架 与开挖面 间的保护层厚
( 1 ) 地质支护状态观察 对开挖掌子面进行观察 、 地 质描述 ,
度, 若欠挖则处理至 开挖轮廓线 , 若超挖 则拱背用喷射砼 回填 。 对围岩及初期支护表面采用放大镜等仪 器观察 。 拱架架设 必须符合以下要求 ( 2 ) 拱 顶下沉量测:在 中隔墙两侧 即 1 部、 4 部的开挖拱顶 ,
图2 主拱 圈截面( 阴影部分为 现浇混凝土 )
度为 1 . 8 m,全宽 1 2 . 6 m,由6箱组成 。主拱 圈采用 C5 0 钢筋混 2承 载力计算 凝 土 ,先预制为 U形 拱肋 ,肋高 1 . 6 2 m。单 肋分 5 节 吊装施 工 , 2 . 1计 算模 型
U形拱 肋 吊装就位后 , 焊接横 向连接钢筋及接头钢板 , 按加 载程 对主拱 圈整体的 内力计算是 基于有 限元程序——MI D As 进 序现浇接头横 隔板 及肋间混凝土 , 安装好拱 箱内模板 , 铺设好拱 行的 , 在公路 I 级荷载 作用下 , 对拱 圈及拱上建筑进行模拟计算 。
一 一
2 }
{I
3 . 3 初 期支 护
f一~ } ‘
钻 孔采 用风钻进行 , 钻孔前根据 设 计要求定 出孔位 , 作 出 标记 , 孔位 允许 偏差为 ± 1 5 m 。钻孔的要求如下: ( 1 ) 钻孔应 圆而 直 , 钻孔方 向尽 量与岩层主要结构面垂直; ( 2 )锚杆孔径符 合设计要 求; ( 3 )钻孔深度允许偏 差为 ±5 0 蛳。

验算表 明: 主拱 圈抗裂性能满足规 范要求 。
4、成桥稳 定 性
除了要分析拱桥 的受力性能外 , 其稳定性分析也是设计中不 截面进行模拟 , 栏杆机桥 面铺 装换算 为均布 荷载施加 在桥面上 , 可忽略的内容 。 根据计算 , 本桥 屈曲模 态及稳定 安全 系数 K见图 模 型平 、 纵 均按实际线型模拟。 4~ 6:

上承式钢管混凝土拱桥施工组织设计

上承式钢管混凝土拱桥施工组织设计

上承式钢管混凝土拱桥施工组织设计上承式钢管混凝土拱桥是一种新型的钢-混凝土组合结构,它具有形式美观、轻质高强、施工方便、耐久性好等优点,因此得到了广泛的应用。

但是,对于这种结构,其施工难度和施工质量的控制也是非常高的。

针对上承式钢管混凝土拱桥的施工组织设计,首先要进行充分的勘察和分析。

勘察要包括地形地貌、岩土条件、气候、水文地质等各项因素,以便做出合理的设计方案。

分析要包括主要的结构构造和构件相互之间的关系,以及各个施工阶段的施工工艺和施工措施,从而确保工程的顺利进行。

针对上承式钢管混凝土拱桥的施工组织设计,还需要从施工的场地和设备上进行充分的规划和布置。

场地的规划要考虑到施工所需的基地条件、临时设施、材料堆放区等因素,以及周围环境的影响。

设备的布置要结合施工的工艺流程和构件特点,合理选择施工设备,并正确布置,以确保施工的高效性和质量。

在施工过程中,需要注意安全和环保等各个方面的要求。

在钢管拱的制造和安装阶段,要对钢管进行非破坏性检测和试验,以保证其质量。

在混凝土浇筑和振捣过程中,要根据混凝土的性能和浇筑现场的情况,选择适当的操作方法和工具,并对其进行监测和控制。

在拱体的预制和拼装过程中,需要注意工作台面的平整和平衡,以及拼装过程中的对接精度和支承形式等因素。

在拱体连接和校核过程中,要执行相应的强度计算和校核,以保证拱体的安全性和稳定性。

总之,针对上承式钢管混凝土拱桥的施工组织设计,需要全面考虑各种因素,并从施工场地、设备、制造和安装等各个方面进行规划和控制,以确保施工的顺利进行和工程质量的保证。

同时,对于工程中可能遇到的问题,要及时分析和解决,以避免可能存在的安全风险和质量问题。

上承式拱桥的施工

上承式拱桥的施工

吊装方法与加载程序
1、吊装方法 1) 将预制节段移运到缆索系统下并起吊; 2) 对称吊装节段,调整高程,扣索扣挂; 3) 重复第2)步; 4) 吊装合拢段,调整节段高程,合拢,松扣索。 5) 吊装顺序:先吊装基肋,再吊基肋两侧; 6) 跨径较大时,宜双基肋或多肋同时合拢(目的:
增强稳定性)。
吊装方法与加载程序(续)
合拢; ➢ L<10m,拱式拱架,从拱脚砌筑,同时在拱顶、L/4
部位预压。 2、拱圈三分法砌筑(分段分环、分环分段) 1) 分段砌筑(每半跨分三段),对称砌筑,跨中合拢; 2) 分环(分段)砌筑:适用拱圈较厚,下环参与上环受力。 3、预加压力砌筑
防止砌筑过程中出现不正常变形和开裂,通常预压 拱顶部位(具体与拱架刚度有关)。
架变形产生裂缝,分段长度6—15米。 ➢ 箱型板拱或肋拱浇筑:一般采用分环、分段进行浇筑;
(二)钢筋混凝土主拱圈就地浇筑
3、拱上建筑
➢ 钢筋与模板:拱上结构宜将钢筋形成骨架,模板形成 整体,吊装到位进行浇筑,简化拱圈上的作业。
➢ 混凝土浇筑:必须对称进行浇筑。
二、缆索吊装(无支架施工)
主要施工内容有:拱圈(肋)预制、移 运、吊装;拱上建筑的砌筑;桥面系施 工。
典型工程实例:跨径200m的重庆涪陵乌江钢 筋混凝土拱桥及主跨360m的广州丫髻沙飞燕 式钢管混凝土拱桥就是采用转体施工法建成的。
有平衡重转体施工
平面承重转动装置 环形滑道和转盘轴心都受力 须注意环形滑道和转盘轴心承力的分 配,因聚四氟乙烯滑板受力过大将产 生蠕动,增加转动困难
以球面转轴支承辅以滚轮的轴心承重转动装置 球面转轴受力 须注意整个转动体系的重心必须落在轴心铰上 ,球面铰既起定位作用,有承受全部转动重力 ,钢滚轮仅起稳定保险作用

上承式钢管混凝土拱桥设计计算

上承式钢管混凝土拱桥设计计算

6 g 坊Sichuan Building Materials第46卷第9期2020年9月Vol.46,No.9September, 2020上承式钢管混凝土拱桥设计计算魏一纟行,王梅俊(天津城建设计院有限公司第七分院,浙江 杭州310051)摘 要:某上承式钢管混凝土拱桥主拱计算跨径为170 m,主拱选用悬链线形作为拱轴线,拱肋采用四肢全桁式等截面钢 管混凝土结构,由左右两条拱肋及横向联接系构成。

拱肋中心距7.2m,肋全高3. 8 m,全宽2. 8 m,拱肋腹杆采用钢管。

拱上立柱为钢管混凝土格构式柱,上部构造采用3X4X 15. 3(m)先简支后桥面连续预应力矮T 梁。

采用有限元计算软件Midas Civil 进行建模计算,分析桥梁在施工阶段、运营阶 段受力情况,结合规范要求对桥梁结构进行设计。

关键词:上承式钢管混凝土桁架拱桥;有限元计算;桥梁设计中图分类号:U448.22文献标志码:B文章编号:1672 -4011(2020)09 -0132 -02DOI :10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2020. 09. 0671工程概况某上承式钢管混凝土拱桥位于浙江省温州市泰顺县珊 溪水库库区,承接水库两岸交通作用。

主拱计算跨径170 m,矢跨比为1/4. 8o 拱轴线按悬链线设置,拱轴系数m 取值1.543。

上部结构布置为3X4X15.3 (m)预应力混凝土桥面连续矮T 梁。

桥型布置如图1所示。

2主桥结构设计2.1拱肋构造主拱采用四肢全桁式等截面钢管混凝土桁架结构,由两条拱肋及横向联接系构成。

拱肋中心距7.2 m,肋全高3. 8m,全宽2. 8 m o 每肋由4肢4>8OO X 16 mm/20 mm (拱脚处加厚)钢管构成,内灌C50混凝土。

柱下竖腹杆、拱较处斜杆内 灌C50混凝土,其余腹杆及平联钢管内不灌混凝土。

2.2 拱肋节段划分及接头设置拱肋节段划分采用与拱上建筑跨径统一的方式,即在立柱下方设置两竖腹杆,内灌C50混凝土,拱肋节段接头设在 两竖腹杆之间。

《上承式拱桥 》课件

《上承式拱桥 》课件

上承式拱的维护和管理
维护方式 维护周期 维护人员 维护费用
定期巡检、清洗、维护记录 根据不同情况,一般为每年或两年一次 专业桥梁维护工人、工程师等 根据桥梁材料、规模、使用情况等要素决定
随着桥梁使用年限的增加,上承式拱桥需要进行定期的巡检和维护,检查桥梁的整体状况、腐蚀程度、裂纹及 其他缺陷,及时修缮和更换需要维护的部位,同时归档建立严密的维护记录。
文化旅游
上承式拱桥的历史和文化价值,吸引了众多的游客前来旅游观光,也给旅游业带来了巨大的 经济效益,对于促进地方经济发展具有不可忽视的作用。
上承式拱桥的未来发展趋势
随着文化和科技的不断进步,上承式拱桥建设和研究的技术手段和水平也在 不断提高和创新。未来,上承式拱桥将更加广泛地应用于工程和景观领域, 成为桥梁利用和风景线建设的重要手段。此外,更加注重上承式拱桥的可持 续发展和环保性能,努力探索更加绿色、环保的建设和维护模式,保护地球 家园。
与斜拉桥
斜拉桥不同于上承式拱桥的体 系结构,其最大的优势在于悬 索的长度,可以实现很大的跨 度,可以建造非常长的连续结 构。而上承式拱桥则适用于中 小跨度的建设,更加注重桥梁 的美观和空间性,具有独特的 建筑魅力。
上承式拱桥的优秀案例介绍
悉尼海港大桥
位于澳大利亚悉尼市市中心,横 跨悉尼港,是连接中央商务区和 北岸的重要交通枢纽,也是著名 的旅游景点。
可再生能源桥梁
可再生能源桥梁是一种将新能源 技术(如风能、光能等)应用于 桥梁设计和构造的创新思路,除 了具有传统桥梁的强度、稳定性 等优点外,还可以对周边环境提 供能源供应,实现城市能源的集 成式开发。
上承式拱桥的建设和投资成本
上承式拱桥的建设成本比较高,包括技术研究和开发、设计、建造、材料、设备、劳动力、管理、维护等方面 成本,需要从多个维度来进行考虑和评估。投资成本高不仅意味着市政财政的负担更大,也意味着建设单位和 投资者需要更加慎重地进行投资决策和资金筹措。

上承式拱桥设计计算书

上承式拱桥设计计算书
假定拱轴系数m=1.756,
拱轴线拱脚处切线与水平线交角 =tan4441.07/1000×1/5=41.612(1994年拱桥手册上册附表(III-2),sin =0.6641,cos =0.7477
2.2
拱圈截面如图2.2所示,其几何力学性质如表2.1所示。
拱圈截面由C40混凝土浇筑而成,
图2.2箱型拱圈截面(尺寸单位:cm)
4.拱桥主要承受轴向压力,不会因为混凝土收缩徐变而导致过大的挠曲,这对于多年后的高速行车有利。且拱桥超载潜力较大,这适应未来交通发展交通量增大较快的要求特点。且其耐久性能较好。综合经济指标较好。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第二章
图2.1桥型布置图
2.1
设计荷载公路—Ⅰ级汽车荷载,人群荷载2.675kN/m2
桥面净宽净7.0附2×2.0m人行道
表2.1拱圈截面几何力学性质计算表
编号
尺寸及换算截面计算(m)
换算面积A(m2)
分块面积重心至全截面底边距y(m)
对底边面积矩S=A*y
对自身重心轴惯矩Io(m4)
对底边惯性矩I'=Ay(m4)
1
7.88×0.18
1.4184
1.91
2.70914
0.00383
5.17446504
2
5×(0.56+0.36)×0.1/2
计算矢高 23.2523m
计算矢跨比 0.2
拱轴线长度 m
表2.2拱圈几何性质表
截面号
y1/fo
y1
cosФ
yb/cosФ
yt/cosФ
y1+yb/cosФ
y1-yt/cosФ
1
2
3
4
5

上承式拱桥施工方案

上承式拱桥施工方案

上承式拱桥施工方案1. 引言上承式拱桥是一种常见的桥梁结构,其特点是桥面横梁位于主拱形下方,通过支座与拱脚连接。

本文将介绍上承式拱桥的施工方案,包括前期准备工作、施工流程、材料选择等内容。

2. 前期准备2.1 施工前的调查与设计在开始施工之前,需要进行充分的调查和设计。

调查内容包括地质勘探、水文地质调查、交通状况等。

设计阶段需要进行荷载计算、结构分析等工作,确定桥梁的尺寸和材料。

2.2 材料采购和准备在确定好设计方案后,需要采购相应的施工材料。

常见的材料包括钢筋、混凝土、板材等。

此外,还需要准备相应的施工设备和机械,如起重机、运输车辆等。

2.3 施工人员组织施工人员是施工的重要环节,需要有一支技术过硬且经验丰富的团队。

根据工程的规模和施工周期,合理组织施工人员,确保工程的顺利进行。

3. 施工流程3.1 基础施工上承式拱桥的基础施工是整个施工过程的基础,包括桥基和桥台的施工。

具体步骤如下:1.土方开挖:根据设计要求,进行土方开挖,确保基础的稳定和坚实。

2.基础浇筑:在土方开挖完毕后,进行基础的浇筑。

首先进行模板搭设,然后进行钢筋的绑扎,最后进行混凝土的浇筑。

3.桥台施工:在基础完成后,进行桥台的施工。

同样需要进行模板搭设、钢筋绑扎和混凝土浇筑。

3.2 拱形结构施工拱形结构是上承式拱桥的关键部分。

具体施工流程如下:1.拱脚安装:首先需要在桥台上安装拱脚,确保其牢固稳定。

2.拱鞍安装:将预先制作好的拱鞍安装在拱脚上。

拱鞍的安装需要严格按照设计要求进行,确保其与拱脚的连接牢固。

3.支座安装:在拱鞍上安装支座,用于连接拱鞍和横梁。

支座的安装需要精确调整,以保证桥梁的水平度和稳定性。

4.横梁安装:最后安装横梁,即上承式拱桥特有的横梁。

横梁的安装需要使用起重机进行,确保其精确定位。

3.3 桥面施工桥面施工是上承式拱桥的最后一步,主要包括桥面铺装和护栏的安装。

1.桥面铺装:根据设计要求和材料选择,进行桥面的铺装工作。

上承式50m钢筋混凝土拱桥施工工法

上承式50m钢筋混凝土拱桥施工工法

上承式50m钢筋混凝土拱桥施工工法1.前言随着我国城市桥梁建设的发展,桥梁的结构和形式在不断进步,拱桥在市政工程中应用越来越多,中等跨度的拱桥已成为桥梁建设的一个重要发展方向。

我局承担的贵阳市金阳新区的观山东路特大桥,引桥50m钢筋混凝土拱桥采用现浇法施工,在贵阳市市政设计研究院、贵州省桥梁设计研究院的配合下,对传统的支架方法加以改进和提高,形成了门架支架,预压调拱,曲线控制,分段不分环,对称多点浇筑的施工方法。

既提高了工效,又保证了工程质量。

此成果已完成,经总结形成本工法。

2.工法特点利用门架分段不分环施工预应力连续拱桥的突出特点在于:(1)门架轻盈简单,易于施工,支立快,易于调整;(2)不用大型设备,施工成本低;(3)浇筑前进行预压,积累原始数据,保证安全,采用等效预压减小劳动强度;(4)用竹木组合模板分节吊装支立,浇筑后的肋拱曲线优美;(5)分段不分环,减少混凝土早期收缩和接茬,保证混凝土的内在质量和外在美观。

(6)对称多点泵送浇筑混凝土,保证支架安全和提高混凝土浇筑速度。

3.适用范围(1)本工法适用于铁路、公路、市政等工程各种现浇拱桥;(2)具有现浇条件,且有可进行门架支立场地,如果桥下为既有行车线路或有房屋不能用此工法,如果是河流经过改造可参照本工法施工。

4.工艺原理50米上承式肋拱上部结构施工主要分为四部分:拱肋、拱上立柱、纵梁及桥面板梁。

其主要技术难点在拱肋施工:拱肋采用多功能门架搭设满堂支架施工,根据支架的稳定性和安全性检算,确定搭设间距。

底模和侧模为双层方木加竹木胶合板制做成大块木模板,然后拼装而成。

浇筑前采用预压和等效预压进行调拱,混凝土浇筑采用2台混凝土输送泵进行泵送浇筑混凝土,分段不分环对称进行浇筑混凝土。

5.工艺流程与操作要点5.1工艺流程(见图1)5.2操作要点本工法施工拱肋要点在于地基处理,支架的布置及施工,支架预压,绑扎钢筋及支立侧模,浇筑混凝土。

5.2.1地基处理在搭设支架前,需对地基进行平整处理,对于原地面为鱼塘处,采用清除淤泥,换填30cm 厚片石,然后再在其上铺20cm厚土夹碎石,并用压路机和打夯机将每层夯压密实,其它地面采用原地面夯实后,在其上铺20cm厚土夹碎石,并用压路机或打夯机夯压密实。

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h k 3 l0
l0 30m, h 104 cm;l0 60m, h 130 cm;
变厚小跨径石拱桥 hd (1 l0 )
( =0.13~0.17的系数)
(3)拱圈截面变化(较少采用)
工程中常采用等截面的板拱设计。 变截面板拱有变宽,不变高和变高,不变宽 (与内力变化趋势相同)两类。 变宽:可有效提高拱圈的横向稳定性,对大跨 径拱肋或窄拱圈有主要意义,但增大了墩台宽度, 增加造价。多用于中承式拱桥。 变高(镰刀形拱):由于减小拱脚截面可有效 降低拱脚弯矩,使得弯矩在全跨均匀分布,较经济 合理,但该种形式适用于100m左右,较少采用 。
1 ) 板拱(带肋板拱)
(1)拱圈宽度确定 板拱宽度一般由桥面宽度确定,人行
道可放置或悬挑在拱圈上。桥规规定:当 拱圈宽跨比B/L<1/20时,应验算拱圈的 横向稳定性。
(2)拱圈厚度
根据跨径、矢高、荷载大小及材料等试算确 定。
等厚小跨径石拱桥
(β=4.5~6.0的系数,k是荷载系数,汽车-
20取1.2)
石板拱的构造
(5)混凝土板拱的构造
(a)素混凝土板拱 现浇素混凝土板拱:收缩应力大,加强养护。 预制块件砌筑板拱:简单预制块板拱;分肋合拢, 横向填镶砌筑板拱;卡砌空心板拱; (b)钢筋混凝土板拱 钢筋混凝土板拱构造简单、外表整齐、可以 设计成最小的板厚,轻巧美观。配筋按计算需要 与构造要求进行。
上承式拱桥
第一节 上承式拱桥的设计与构造 第二节 上承式拱桥的施工 第三节 拱桥的计算
第一节 上承式拱桥的设计与构造
普通型上承式 拱桥
整体型上承式 拱桥
第一节 上承式拱桥的设计与构造
一、 主拱圈的构造与尺寸拟定 二、 拱铰 三、 拱上建筑构造
2.1.1 主拱圈的构造与尺寸拟定
1 普通型上承式拱桥 1 ) 板拱(带肋板拱) 2 ) 肋拱 3) 箱形拱(箱板拱和箱肋拱) 4 ) 双曲拱
4)顶底板及腹板尺寸:顶底板15-22cm,外 腹板12-15cm,内腹板4-8cm,上安装缝20厘米, 下安装缝4厘米。200米以上特大桥有例外。
(4)横隔板和横向联结 1)除了在段端部、吊扣点及拱上立柱处必设 外,其余每隔3-5米设置一道,横隔板厚6-8厘 米,中部常常挖空,便于施工行走。 2)肋间横向联接与拱肋形式有关,在横隔 板处采用钢筋及钢板焊接等方法联接。
石板拱的构造
(c)限制砌缝宽度:因砂浆强度小于拱石强 度,通常规定缝宽料石拱小于2厘米,块石拱小于 3厘米,片石拱小于4厘米;
(d)设置五角石:在拱圈与腹拱墩及墩台连 接处,设置特殊的五角石改善受力状况,目前也 常采用现浇混凝土拱座。
(e)拱石编号:为便于拱石加工和确保 施工砌筑要求,需对每块拱石进行编号。对 等截面悬链线拱可采用多心圆代替悬链线放 样。
箱形拱截面组合方式
万县长江大桥
(3)拱圈截面尺寸拟定:
1)拱圈高度:主要取决于跨径,试算确定, 初拟经验公式: h l0 /100
2)拱圈宽度:一般为桥宽的0.6-1.0倍,不小 于跨径的1/20
3)箱肋宽度:取决于吊装重量,目前国内吊 装重量在 100吨内,箱宽一般为1.2-1.7m
双曲拱桥的特点
构造特点:
化整为零,集零为整
使用性能:
接缝较多,截面受力复杂,整体性差, 几乎不再修建
2 整体型上承式拱桥的构造与尺寸拟定
Байду номын сангаас

(1)普通桁架拱桥
体 1、桁架拱桥
型 上
(2)桁式组合拱桥

式 2、刚架拱桥


1 )普通桁架拱桥 (a) 组成:桁架拱片、横向联系、桥面
(b) 一般特点:桁架拱片是主要承重结构, 由上下玄杆、腹杆和实腹段组成整体,共同受 力,各杆件主要承受轴力;桁架拱片在荷载作 用下有水平推力,跨中实腹段受压为主;桁拱 片外部为两铰结构,温变及变位引起的结构附 加内力较小。
(1)箱形拱的主要特点: ①截面挖空率大; ②抵抗正负弯矩能力大致相同; ③抗弯抗扭刚度大,整体稳定性好,可单肋成拱; ④制作要求高,吊装设备多。
(2)箱形拱截面组合方式: ①多条U形肋截面(整体性、单肋合拢稳定性差) ②多条工形肋截面(横向联接刚度、焊接条件差) ③多条闭合箱形肋截面 ④单箱多室截面,用于不能采用预制吊装的特大 桥。
无铰拱、两铰拱和三铰拱的弯矩图
1、惯矩拱顶向拱脚增大的无铰拱 2、惯矩拱顶向拱脚减小的无铰拱 3、两铰拱 4、三铰拱
(4)石板拱的构造
(a)材料规格要求:石质均匀、不易风化、 无裂纹,形状为长方形或楔形,不小于30号强度, 砌筑的砂浆标号不低于7.5号。
(b)错缝:对料石拱,拱石受压面与拱轴线 垂直,可不错缝,横向必须错缝10厘米以上;对 块石拱,择较大平面与拱轴线垂直,大头在上, 错缝大于8厘米。
横隔板和横向联结
(5)拱箱接头
(6)肋间横系梁
要求具有一定刚度,使拱肋形成牢固的整体。 其截面形式有工形、箱形及桁片等。在横系梁处 箱内设横隔板,对于箱形系梁,应设双横隔板, 并在相应位置伸出预留钢筋。对于桁片系梁则只 需在上下玄杆位置有钢筋联接。
4 ) 双曲拱
1965年前后我国江苏省创造的桥型,由于主 拱圈在纵横向均呈拱形而得名。拱圈由四部分组成: 拱肋、拱波、拱板和横向联系。实践证明,该桥型 存在问题,受力部位严重开裂,存在安全隐患,目 前很少采用。
(c) 缺点:杆件纤细、模板复杂、浇筑及吊 运要求高,节点是薄弱环节,常常有开裂。
(d)桁杆布置的三种形式: 斜杆式、竖杆式和桁肋式
(e)桁架拱结构主要尺寸 实腹段长度为计算跨径的0.3—0.5之间; 节间长度不宜大于计算跨径的1/10左右; 斜杆与上玄杆夹角应在30—50度之间; 实腹段跨中截面高度大约为跨径的1/40左右; 下玄杆常采用等截面形式,高度约为跨径的1/80; 桁架拱片数和间距与桥宽、跨径及桥面板等有关;
素混凝土板拱构造
钢筋混凝土板拱构造
2) 肋拱
由两条或多条分离的平行窄拱圈所组成的拱桥。 有混凝土肋拱、钢管肋拱、钢肋拱和石肋拱等 。
肋拱拱肋截面型式
钢管混凝土肋拱截面
3) 箱形拱
(1)箱形拱的主要特点 (2)箱形拱截面组合方式 (3)拱圈截面尺寸拟定 (4)横隔板和横向联接 (5)拱箱接头 (6)钢筋布置
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