轻轨高架简支箱梁桥计算分析

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F1
60 0
F
500×700×10 钢缀板 拉森Ⅳ型钢板桩
图 4 水平斜撑 轴示意图 （ 单位：cm）
图 5 三榀工字钢 围檩与钢管支撑安装示意图
4］ 刘 燕， 刘国彬， 孙晓玲， 等． 考虑时空 效 应 的 软土 地 区 深 基 在钢围堰基坑开挖中， 适当减小每步开挖土方的空间尺寸， ［ ［ J ］ ． 2006 ( 28 ) : 39-40． 坑 变 形 分 析 岩 土 工 程 学报， 、 减小每层开挖在支撑前的暴露时间， 是考虑时空效应 科学利用 ［ 5 ］ ， ， ． 刘建航 刘国 彬 范 益群 软土 基 坑 工 程 中 时 空 效 应 理论 与 土体自身控制变形、 位移的潜力， 解决软土深基坑稳定和变形问题 J］ ． 地下工程与隧道， 1999 ( 3 ) : 712． 实践( 上) ［ 形成基坑工程的设计和施工方法。 的基本对策。以此为指导思想，
接触轨荷载和疏散平台荷载 。
5 6 7 12 13 14 15 16 17 181920 64 24 25 26 27 28 29 30 32 35 36 37 8 9 1011 21 2223 31 3334 65 40 4 44 39 43 3 38 42 2 52 1 45 46 47 48 49 50 515363 52 54 55 56 57 58 59 60 61 41
655
20 25
2． 2． 5
计算结果
按三种工况分别对施工阶段和成桥阶段计算， 取成桥阶段各 组合最不利工况主力 + 附加力弯矩见图 4 。
-104 -105 -94 -80 -82 -79 -72 -71 -71 -62 -56 -50 -47 -47 -43 -47 -38 -34 -34 -32 -32 -24 -25 -33 -17 -22 -20 -20 -17 -15 -52 -13 -11 -35 -11 -14 19 21 22 -12 -45 30 32 13 12-3214 15 16 17 18 2064 23 24 25 26 27 28 29 31 3334 35 36 37 0 0 5 6 7 8 9 1011 65 -11 -34 -26 44 -9 4 -20 40 39 -9 3 -25-34 -33 -2243 -13 38-13 -6 -8 -3 -7 -14 42 2 -2 -5 63 56 5455 56 57 58 59 60 6141 45 46 47 48149 50 5152 0 1 0
图3
日照、寒潮计算模式
2． 2． 4
荷载组合
2
工程实例
本文以昆明轨道交通某工程 30 m 跨单箱双室预应力混凝土 简支箱梁桥为例， 采用桥梁结构分析系统 BSAS4． 2． 2 对结构纵向 进行配索分析， 采用桥梁博士 3． 2． 0 对结构横向配筋分析。
2003 地铁设计规范， 根据 GB 50157模拟三种荷载工况， 就其 可能出现的最不利组合进行计算分析 。主力工况： 自重 + 二期恒 载 + 混凝土收缩徐变 + 活载； 主 + 附工况： 1 ） 自重 + 二期恒载 + 混凝土收缩徐变 + 活载 + 摇摆力 + 温度力； 2 ） 自重 + 二期恒载 + 2 ） 包络计算； 主 + 混凝土收缩徐变 + 活载 + 风力 + 温度力， 取 1） ， 特工况： 自重 + 二期恒载 + 混凝土收缩徐变 + 脱轨荷载。
21 收稿日期： 2013-01作者简介： 陈焰焰（ 1984- ） ， 男， 硕士， 助理工程师
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第 39 卷 第 10 期 2 0 1 3 年 4 月
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考虑两个因素： 1 ） 满足板的构造要求， 例如， 满足预应力索管道布 2 ） 置构造要求； 受力要求， 例如， 满足上述荷载作用下桥面板纵 、 横向弯矩要求。过厚的顶、 底板会给结构体系自身带来一些不必 要的负担， 且不具备经济性。箱梁腹板的主要功能是抗剪 。 就纵 向计算来说， 端支点区域附近剪力大， 因而腹板较厚， 跨中截面腹 板较薄。在构造上， 顶、 底板预应力钢束也比较容易平弯到腹板 上锚固， 给预应力索的布置带来便宜， 同样， 腹板的厚度也应满足 腹板的最小厚度还应该考虑 预应力索管道布置构造要求 。此外， 普通钢筋的布置和混凝土施工的振捣要求 。 腹板数量的增加可 在很大程度上减少桥面板的最大正负弯矩和横向的稳定性， 但腹 给结构带来 板数量的盲目增加也会在一定程度上增加结构自重， 一定负担的同时也会给施工带来一些不便 。
［ 6］ 王新丰． 深 水 钢板 桩围 堰 设计分 析［J］ ． 工 程 建设与设计， 2012 ( 5 ) : 158164． ［ 7］ 崔 浩． 钢板桩围堰的设计与施工［ J］ ． 公路， 2008( 2) : 6871． ［ 8］ 魏爱军． 钢板桩围堰施工技术［ J］ ． 北方 交 通， 2008 ( 1 ) : 101103． ［ 9］ 建筑施工计算手册钢结构工程［ S］ ．
70 mm
5
结语
深基坑工程涉及岩土力学 、 结构力学、 材料力学、 工程地质和 施工技术等专业知识， 是一项很强的学科。由于影响基坑工程不 确定因素很多， 基坑工程又是一项风险性很大的工程， 稍有不慎 。 确保基坑工程的安全是总体方 就会酿成巨大的工程事故 因此， 案 设计的目标， 也是施工的目标 。应结合当地工程的施工经验与
2． 1
箱梁截面设计
取 30 m 简支梁为例， 计算跨径为 29． 14 m， 梁长 29． 94 m， 设 计时速为 100 km / h， 双 / 三线行车， 线间距为 8 m， 梁体为单箱双室 斜腹板箱形截面。箱梁顶宽 13． 1 m， 底宽 7． 9 m， 梁高 1． 8 m。 跨 中截面顶板厚 25 cm， 底板厚 25 cm， 腹板厚 28 cm； 端支点截面顶 板厚 45 cm， 底板厚 50 cm， 腹板厚 60 cm； 翼缘厚 20 cm。 梁体采 j 用 C50 混凝土， 纵向预应力钢索采用 9 15． 2 mm 钢绞线。 箱梁 横断面见图 1 。
第 39 卷 第Hale Waihona Puke Baidu10 期 2 0 1 3 年 4 月 文章编号： 1009-6825 （ 2013 ） 10-0171-04
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SHANXI
ARCHITECTURE
Vol． 39 No． 10 Apr． 2013
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轻轨高架简支箱梁桥计算分析
陈焰焰
（ 中铁四院集团西南勘察设计有限公司， 云南 昆明 650000 ）
活载、 收缩徐变和温度荷载， 底板竖向荷载有自重、 收缩徐变和温 度荷载。顺桥向荷载有桥跨方向上恒 、 活载转换过来的纵向水平 力， 以及纵向预应力荷载； 横桥向荷载有活载产生的离心力 、 摇摆 力和径向力， 以及横向风荷载。确定箱梁截面顶、 底板厚度一般需 技术能力进行具体分析， 设计时确保满足规范与工程对支护结构 的承载能力、 稳定性与变形计算（ 演算） 的要求； 并对施工工艺、 挖 土、 降水等各环节进行充分的研究和论证 。 参考文献： ［ 1］ 刘爱华， 黎 鸿， 罗 荣 武． 时 空 效 应 理论 在 软土 深 基 坑 施 工 J］ ． 地下空间与工程学报， 2001 ， 6 ( 3 ) : 571576． 中的应用［ ［ 2］ 贺宝桥． 新奥法设计施工的原理［ J］ ． 中国水运， 2008 ， 8( 6 ) : 197198． ［ 3］ 刘建航， M］ ． 北 京: 中国 建筑 工 业出 候学渊． 基坑工程手册［ 1997． 版社，
摘
要： 运用平面杆系方法， 采用有限元计算程序桥梁博士 3． 2． 0 和 BSAS4． 22 对预应力混凝土单箱双室简支箱梁桥进行纵 、 横向
计算， 分析了端横梁支座脱空的问题， 并对比给出了三线梁与双线梁合理的钢索方案， 计算过程和结果分析对同类桥梁设计具有 参考意义。 关键词： 轻轨高架， 简支箱梁， 预应力混凝土， 横向计算， 平面杆系 中图分类号： U448． 213 文献标识码： A 城市轨道交通在我国是一项方兴未艾的工程， 从上海明珠 线、 天津津滨线到武汉轻轨 1 号线， 全国各地有许多城市正在修 建轻轨高架桥梁。在一般的箱梁计算中， 大多将箱梁简化为平面 杆系结构， 采用有限元程序进行计算， 能够得到很好的解决， 尤其 在很多标准跨径的简支箱梁的计算结果受到一致认可， 但实际上 箱梁结构本身为三维空间结构， 当采用了上述方法后， 所得到的 。 计算结果只是箱梁纵向的分析计算结果 当轻轨桥梁为双线或 列车绝大多数情况是非对称的偏心荷载， 偏载对结 者多线桥时， 构产生的空间效应必须予以重视， 故还要对桥梁横向进行单独的 榀 H 型铜节点制安及 DN609 钢支撑安装示意图见图 5 。
10 ℃ 10 ℃ 0℃ 0℃ %a）日照 10 ℃ 0℃ 0℃ 8℃ 0℃ %b）寒潮 0℃
1． 2
受力分析
2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设 根据 JTG D62《公路桥规 》 ） 箱梁纵向长度与横向长度之比远 计规范（ 以下简称 大于 2 ， 横向可按单向板来计算 。 箱梁横向计算除了考虑 1． 1 所 述直接作用在顶板上的力外， 还要考虑纵向主梁相邻单元对截面 的约束作用， 该约束力的大小与主梁纵向刚度成正比， 与截面的 刚度成反比。现有轻轨高架桥文献和资料对于横向简化计算中， 一般都没考虑这部分作用， 这对计算分析来说是偏保守的 。
图 2 结构计算模型
2． 2． 3
运营阶段
通过车轮传递到板上的 运营阶段主要考虑活载的加载方法， 荷载分布宽度按 2． 2． 1 节计算的结果， 然后根据一个轻轨车辆轴 重的大小换算成线荷载加载在承轨台上， 左右线对称布置。 除此 还应考虑离心力、 摇摆力、 风荷载、 均匀升降温、 横框非均匀 之外， 2003 地铁设计规范和相关规范 温度力和脱轨荷载， 按 GB 50157计算， 日照塞潮计算模式见图 3 。
Design and construction of deep water steel sheet pile cofferdam
ZHAO Jingfang （ China Railway 23 rd Bureau 1 st Company，Rizhao 276800 ，China） Abstract ： The paper introduces the basic construction of the steel sheet pile cofferdam in the process of supporting technology based on the engineering of Five Islands on Dalian Changxing Island railway station to Changxing Island harbor station，and the paper summed up the stability of foundation pit supporting structure， overall antifloating stability and effect of excavation space and time characteristics etc． maters needing attention in construction． Key words： the deep water of steel sheet pile，design，construction，timespace effect
424 F 400 10 mm 厚肋板 @1 500 （ 支撑位置 2 m 范围内 @500）肋板间 C15 混凝土填充 3Ⅰ400b 钢型围檩 609×9 钢管支撑中心
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以保证桥梁横向的刚度 、 强度和稳定性满足规范要求 。 计算分析，
1 1． 1
箱梁截面特性分析 截面特点
箱梁顶板的竖向荷载有自重 、 二期恒载、 设备和管道重、 列车