8)钢管混凝土拱桥PPT课件
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钢管砼及劲性骨架拱桥PPT课件
3、钢管砼的主要缺点
(1)钢管的接头连接存在的缺陷 (2)钢管内灌注砼的密实度问题 (3)钢管的养护问题 (4)钢管砼的动力性能及疲劳性能
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第一节 概述
4、钢管砼拱桥的建造情况
(1)1930年苏联建造就了第一座钢管砼拱桥 (2)1963年我国将钢管砼用于北京地铁车站工程 (3)1991年我国建成了第一座钢管砼拱桥-115米 的四川旺苍大桥 (4)2000年360米的广州丫髻沙大桥是转体施工的 世界最大跨度钢管砼拱桥 (5)2004年460米的重庆巫山巫峡长江大桥是世界 上最大跨度的钢管砼拱桥
第43页/共104页
三、钢管砼拱肋构件的节点与连接
2、拱肋弦杆连接构造 常采用法兰盘,螺栓孔对位准确相连 3、拱肋弦杆与拱座连接 将拱肋上下弦杆插入拱座内1-2倍钢管直径深度, 端头与预埋在拱座内的钢板或钢筋连接
第44页/共104页
三、钢管砼拱肋构件的节点与连接
4、格构式拱肋腹杆、系梁布置与连接构造 腹杆与腹杆、腹杆与弦杆、腹杆与系杆之间尽量采取 直接对接方式相连。只有连接钢管多且发生冲突时才 采用节点板连接方式 5、格构式拱肋缀条的节点构造
span=229 m
第15页/共104页
Bridge over the River Loire in Orleans (France)
第16页/共104页
York Millennium Footbridge (UK)
length=150m,sapn=80m,width=4m
第17页/共104页
第18页/共104页
Omishima Bridge (Japan 1979)
Type-2-hinged solid rib arch, span=297.0 m width = 19.5m steel weight = 5208 tons
(1)钢管的接头连接存在的缺陷 (2)钢管内灌注砼的密实度问题 (3)钢管的养护问题 (4)钢管砼的动力性能及疲劳性能
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第一节 概述
4、钢管砼拱桥的建造情况
(1)1930年苏联建造就了第一座钢管砼拱桥 (2)1963年我国将钢管砼用于北京地铁车站工程 (3)1991年我国建成了第一座钢管砼拱桥-115米 的四川旺苍大桥 (4)2000年360米的广州丫髻沙大桥是转体施工的 世界最大跨度钢管砼拱桥 (5)2004年460米的重庆巫山巫峡长江大桥是世界 上最大跨度的钢管砼拱桥
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三、钢管砼拱肋构件的节点与连接
2、拱肋弦杆连接构造 常采用法兰盘,螺栓孔对位准确相连 3、拱肋弦杆与拱座连接 将拱肋上下弦杆插入拱座内1-2倍钢管直径深度, 端头与预埋在拱座内的钢板或钢筋连接
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三、钢管砼拱肋构件的节点与连接
4、格构式拱肋腹杆、系梁布置与连接构造 腹杆与腹杆、腹杆与弦杆、腹杆与系杆之间尽量采取 直接对接方式相连。只有连接钢管多且发生冲突时才 采用节点板连接方式 5、格构式拱肋缀条的节点构造
span=229 m
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Bridge over the River Loire in Orleans (France)
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York Millennium Footbridge (UK)
length=150m,sapn=80m,width=4m
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Omishima Bridge (Japan 1979)
Type-2-hinged solid rib arch, span=297.0 m width = 19.5m steel weight = 5208 tons
桥梁工程课件-钢管混凝土拱桥
内填型钢管混凝土根据钢管的形状可分为圆管、方管、多边形管和圆端 形管等。圆形钢管混凝土由于平面形状为抽对称,压力作用下钢管环向应力 均匀,施加于内填混凝土的紧箍力也均匀,因而受力性能最好,且钢管加工 容易,因而应用最广泛。
方形管在紧箍力作用下,管壁因受弯而变形,紧箍力集中在四个角点上, 分布不均匀,比起圆形管来说,其效果较差,且钢管的角点存在应力集中。 然而这种截面若作为建筑物的柱子,与梁的联接较容易,因而也得到一些应 用。
2. 主拱圈构造
● 钢管混凝土单管拱肋 ● 钢管混凝土哑铃形拱肋 ● 钢管混凝土桁拱 ● 钢管混凝土劲性骨架箱肋和工字形肋 ● 钢管混凝土劲性骨架箱拱
(1) 钢管混凝土单管拱肋
单管截面主要有圆形和圆端形。
单圆管加工简单,抗扭性能好,抗轴向力性能由于紧箍力作用显示 出优越性;但抗弯效率低,主要用于跨径不大(80m以下)的城市桥梁和 人行桥中,管壁较厚,截面含钢率较高,一般达 8%。采用单圆管的钢 管混凝土拱桥有江苏无锡新安北桥、福安群益大桥和江苏泰州引江河大 桥等,其中以江苏泰州引江河大桥跨径最大(80m)。
单管拱肋除常用的圆管外,江浙一带还较多地采用圆端形截面。圆 端形截面横向抗弯惯矩较大,主要用于无风撑肋拱中,如浙江义乌篁园 桥。
圆端形截面加强了圆端方向的面内抗弯刚度,加工较简单,同时也 使拱肋的造型富于变化,但钢管对核心混凝土的套箍作用比圆钢管混凝 土的要小很多。目前,这类结构设计一般不考虑钢管对混凝土的套箍作 用,而将其视为钢筋混凝土进行设计计算,所以含钢率也较高,仅用于 跨径较小的城市桥梁之中。
(2) 在施工方面,钢管具有较大的刚度和强度,可以作为施工的劲性骨架。 钢管本身又可作为耐侧压的模板,这样,施工时就基本不需要模板和支架。 钢管制作工厂化,劳动效率高,比起钢筋混凝土结构中的钢筋加工制作省时 省工。 (3) 钢管混凝土结构耐腐蚀性能比钢筋混凝土弱,与钢结构一样需要采用有 效的防腐措施,但与钢结构相比,其内壁因填充了混凝土,只有外壁需采取 防腐措施,因而比表面减少一半。 (4) 钢管混凝土结构的耐火性能,定性分析认为,由于内填了混凝土,在高 温情况下,与空钢管相比它的软化温度将极大地提高,而在急骤降温(消防冲 水) 时又不会象钢筋混凝上结构那样爆裂,因此,其防火性能应比钢结构和 钢筋混凝土结构构更加优越。 (5) 钢管混凝土结构还具有较好的耐冲击能力和动力性能。圆形钢管混凝土 在抵抗方向不 确定的地震力作用时,由于其各个方向的强度相同,显示出其 有效性。
第一篇混凝土拱桥PPT课件
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(二)抛物线拱
在竖向均布荷载作用下,拱的合理拱轴线是二次抛物线。对于恒载集 度比较接近均布的拱桥(如矢跨比较小的空腹式钢筋混凝土拱桥,或 钢筋混凝土桁架拱和刚架拱等轻型拱桥),往往可以采用抛物线拱。 其拱轴线方程为:
y1
4f l2
x2
第49页/共138页
(三)、悬链线桥 •实腹式拱桥的恒载集度从拱顶到拱脚均匀增加,其压力线是一条悬
温度变化及混凝土收缩徐变等引起的变形,而主拱圈变形又使拱上建筑产生附加力。 拱上建筑类型分实腹式拱桥,空腹式拱桥两大类
第27页/共138页
(一)、实腹式拱桥
实腹式拱上建筑构造简单,施工方便,但填料数量较多,恒载较重,小跨 径拱桥中多采用空腹式。
(二)、空腹式拱桥
大、中跨径拱桥多采用空腹式。空腹式拱上建筑由多孔腹孔结构和桥面系主 成:以利于减小恒载,并使桥梁显得轻巧美观。根据腹孔的结构形式,空腹 式拱上建筑又分为拱式和梁式两种。 1、拱式拱上建筑
•拱圈的厚度 对钢筋混凝土拱
•拱圈截面的变化规律 截面变化规律
拱顶厚度 hd (1/ 60 ~ 1/ 70)L
拱脚厚度 hj hd / cos j
其中 j 2tg1(2 f / L)
等截面(常用) 变截面(构造复杂)
第1页/共138页
拱截面正应力
N My
AI
其中 N自拱顶向拱脚逐渐增大,但M变化复杂与结构体系和截面惯性 矩I有关,下图为结构体系和截面惯性矩对弯矩的影响。
y1 f 2
第55页/共138页
•由悬链线方程可以看出,当拱的跨度和失高确定后,拱轴线各点的坐 标取 确于拱轴系数m。其线线形可用l/4点纵坐标y1/4的大小表示:
当
(二)抛物线拱
在竖向均布荷载作用下,拱的合理拱轴线是二次抛物线。对于恒载集 度比较接近均布的拱桥(如矢跨比较小的空腹式钢筋混凝土拱桥,或 钢筋混凝土桁架拱和刚架拱等轻型拱桥),往往可以采用抛物线拱。 其拱轴线方程为:
y1
4f l2
x2
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(三)、悬链线桥 •实腹式拱桥的恒载集度从拱顶到拱脚均匀增加,其压力线是一条悬
温度变化及混凝土收缩徐变等引起的变形,而主拱圈变形又使拱上建筑产生附加力。 拱上建筑类型分实腹式拱桥,空腹式拱桥两大类
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(一)、实腹式拱桥
实腹式拱上建筑构造简单,施工方便,但填料数量较多,恒载较重,小跨 径拱桥中多采用空腹式。
(二)、空腹式拱桥
大、中跨径拱桥多采用空腹式。空腹式拱上建筑由多孔腹孔结构和桥面系主 成:以利于减小恒载,并使桥梁显得轻巧美观。根据腹孔的结构形式,空腹 式拱上建筑又分为拱式和梁式两种。 1、拱式拱上建筑
•拱圈的厚度 对钢筋混凝土拱
•拱圈截面的变化规律 截面变化规律
拱顶厚度 hd (1/ 60 ~ 1/ 70)L
拱脚厚度 hj hd / cos j
其中 j 2tg1(2 f / L)
等截面(常用) 变截面(构造复杂)
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拱截面正应力
N My
AI
其中 N自拱顶向拱脚逐渐增大,但M变化复杂与结构体系和截面惯性 矩I有关,下图为结构体系和截面惯性矩对弯矩的影响。
y1 f 2
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•由悬链线方程可以看出,当拱的跨度和失高确定后,拱轴线各点的坐 标取 确于拱轴系数m。其线线形可用l/4点纵坐标y1/4的大小表示:
当
钢管混凝土拱桥施工方案(PPT44页)
钢管内灌注混凝土后,各开口处的封焊需等 到混凝土强度达到50%以后进行,并注意避 免高温损伤管内的混凝土。
钢管混凝土拱桥施工方案(PPT44页) 培训课 件培训 讲义培 训ppt教 程管理 课件教 程ppt
待钢管内混凝土达到设计强度后: 拆除拱 肋安装支架;安装并张拉吊杆.
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平面布置示意图
施工方法
本桥系杆拱采用“先梁后拱”的施工方法施工,即先在支 架上现浇加劲纵梁及横梁,而后架设钢管拱肋,泵送管内 混凝土成拱,再施工吊杆,拆除临时支架,现浇桥面板成 桥。详细施工步骤见“施工流程图”。
立面示意图
施工流程图
下部结 构施工
桥面下临时支 架工程的施工
桥面铺 装施工
张拉加 预应力
吊杆构造
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吊杆安装步骤
钢管混凝土拱桥施工方案(PPT44页) 培训课 件培训 讲义培 训ppt教 程管理 课件教 程ppt
吊杆安装一般包括放盘、挂索、横梁安装、 高程调整、吊杆防护五个步骤
吊杆放盘
场地平整 支架或吊车起吊 放盘 长度测量 标记
止流阀的制作
安装止流阀
泵机空转试运转
泵送清水冲洗管道
泵车与混凝土输送管连接
混凝土溢出后停止注浆
坍落度试验
混凝土压注
拱肋钢管在拱顶设 一组排气孔,在拱座 处各设一组进料口, 待泵送混凝土完毕 后,封死排气孔及进 料口;
拱肋内泵送混凝土必须连续 进行,一次完成,中途不得 停顿,待上端排气孔正常出 浆后方可停止,泵送过程中 应始终对拱桥进行监控,防 止发生“冒顶”;
钢管混凝土结构PPT
钢管混凝土结构的施工速度快,能够 缩短工期,降低工程成本。
耐久性好
钢管混凝土结构中的钢管可以作为保护层,有效防止水分和有害气体对混凝土的 侵蚀,提高了结构的耐久性。
与传统混凝土结构相比,钢管混凝土结构的耐久性更长,能够保证建筑物的长期 使用安全。
经济效益好
钢管混凝土结构采用钢管和混凝土两种材料,能够充分发挥 两种材料的优点,达到较好的经济性能。
与传统混凝土结构相比,钢管混凝土结构的重量更轻,能够 降低基础和支撑结构的造价,从而降低整个工程的造价。
03
钢管混凝土结构的制作工艺
钢管制作
钢材选择
根据设计要求选择合适 的钢材,确保其具有足
够的强度和耐久性。
钢板切割与弯曲
使用切割和弯曲设备将 钢板加工成所需的形状
和尺寸。
焊接与组装
将切割和弯曲后的钢板 进行焊接和组装,形成
地铁工程
总结词
地铁工程中,钢管混凝土结构被用于地 铁隧道和车站的拱部和侧墙,具有高强 度和耐久性。
VS
详细描述
例如,上海地铁10号线采用了圆钢管混 凝土结构作为隧道拱部,既满足了地铁隧 道对高强度和耐久性的要求,又提高了隧 道的整体稳定性。同时,钢管混凝土结构 在地铁车站侧墙中的应用也增强了侧墙的 承载力和稳定性,保证了地铁车站的安全 运营。
具有高承载力、高塑性和韧性、 施工方便、耐火性能好等优点, 广泛应用于高层建筑、大跨度桥 梁、工业厂房等领域。
历史与发展
起源
发展趋势
钢管混凝土结构起源于20世纪初,最 初用于桥梁工程。
未来钢管混凝土结构将继续向着高强 度、高性能、绿色环保等方向发展。
发展历程
随着技术的不断进步和研究的深入, 钢管混凝土结构在理论分析、设计方 法、施工工艺等方面取得了重要进展。
耐久性好
钢管混凝土结构中的钢管可以作为保护层,有效防止水分和有害气体对混凝土的 侵蚀,提高了结构的耐久性。
与传统混凝土结构相比,钢管混凝土结构的耐久性更长,能够保证建筑物的长期 使用安全。
经济效益好
钢管混凝土结构采用钢管和混凝土两种材料,能够充分发挥 两种材料的优点,达到较好的经济性能。
与传统混凝土结构相比,钢管混凝土结构的重量更轻,能够 降低基础和支撑结构的造价,从而降低整个工程的造价。
03
钢管混凝土结构的制作工艺
钢管制作
钢材选择
根据设计要求选择合适 的钢材,确保其具有足
够的强度和耐久性。
钢板切割与弯曲
使用切割和弯曲设备将 钢板加工成所需的形状
和尺寸。
焊接与组装
将切割和弯曲后的钢板 进行焊接和组装,形成
地铁工程
总结词
地铁工程中,钢管混凝土结构被用于地 铁隧道和车站的拱部和侧墙,具有高强 度和耐久性。
VS
详细描述
例如,上海地铁10号线采用了圆钢管混 凝土结构作为隧道拱部,既满足了地铁隧 道对高强度和耐久性的要求,又提高了隧 道的整体稳定性。同时,钢管混凝土结构 在地铁车站侧墙中的应用也增强了侧墙的 承载力和稳定性,保证了地铁车站的安全 运营。
具有高承载力、高塑性和韧性、 施工方便、耐火性能好等优点, 广泛应用于高层建筑、大跨度桥 梁、工业厂房等领域。
历史与发展
起源
发展趋势
钢管混凝土结构起源于20世纪初,最 初用于桥梁工程。
未来钢管混凝土结构将继续向着高强 度、高性能、绿色环保等方向发展。
发展历程
随着技术的不断进步和研究的深入, 钢管混凝土结构在理论分析、设计方 法、施工工艺等方面取得了重要进展。
钢管混凝土拱桥(全)
第四节 水平转体施工
第五节 模型试验及动静载试验
第五章 天津彩虹大桥
第一节 概 况
⑶腹杆相贯线切割口问题
虽然采用了德国进口的先进的计算机控制的五轴数控管子切割机进行腹杆下料加工,腹杆相贯线切割口的质量能很好地满足技术要求,但由于相贯的弦管经过火工加工后,其椭圆度会发生变化,因此会引起腹杆相贯口两趾处间隙较大的现象发生。经分析后采用修正的方法处理,对腹杆相贯口的切割数据进行调整,加大了相贯母管的直径参数,并对长度和相贯夹角等参数进行了小范围的调整,较好地解决了由于弦管椭圆度变化引起的相贯口两趾处间隙超差的问题。
①按生产场地和生产计划的安排,采用姐妹段连体制作的节段组装工艺,无法采用连体节段组装工艺制作的相邻节段采用节段下胎后预拼装的工艺,使主拱肋节段在工厂下胎前的弦管端口对接精度满足设计要求。
②制作过程中对节段弦管端口处要采取刚性固定等强制变形措施,控制弦管端口的变形。
③节段下胎前要割除弦管端余量,并拆除管端的支撑,用火工进行局部修整。
②节段制作焊接时会引起弦管长度方向的收缩,但其焊接收缩量不会很大,可充分利用拱肋工地合龙采用衬垫焊单面焊双面成型的焊接坡口间隙,姐妹节段间不用拉开间隙,因此,组装胎架地样线形采用设计线形和设计预拱叠加后的线形。
③节段弦管端余量切割时要考虑节段工地合龙时的焊接收缩补偿,弦管端余量切割可一端在节段组装前切割,另一端在节段焊接后切割。
⑷姐妹段制作工艺应注意的问题
在制作主拱肋节段时采用了姐妹段连体制作工艺,可省去了节段预拼装的工艺过程,对建造的进度和场地安排耳,建造质量的控制都是有帮助的,但在制作时应注意下述问题:
①节段分片体制作后再组装的工艺设计。片体制作后形成桁架,组装节段时拱肋高度方向的变形较小,可在制作时不再考虑该方向的收缩变形;但拱肋宽度方向的收缩变形要考虑,采用上中下三片体组装间距拉开施放反变形的措施进行控制,同时在片体间设置多组支撑起到刚性固定防止变形的目的。
第五节 模型试验及动静载试验
第五章 天津彩虹大桥
第一节 概 况
⑶腹杆相贯线切割口问题
虽然采用了德国进口的先进的计算机控制的五轴数控管子切割机进行腹杆下料加工,腹杆相贯线切割口的质量能很好地满足技术要求,但由于相贯的弦管经过火工加工后,其椭圆度会发生变化,因此会引起腹杆相贯口两趾处间隙较大的现象发生。经分析后采用修正的方法处理,对腹杆相贯口的切割数据进行调整,加大了相贯母管的直径参数,并对长度和相贯夹角等参数进行了小范围的调整,较好地解决了由于弦管椭圆度变化引起的相贯口两趾处间隙超差的问题。
①按生产场地和生产计划的安排,采用姐妹段连体制作的节段组装工艺,无法采用连体节段组装工艺制作的相邻节段采用节段下胎后预拼装的工艺,使主拱肋节段在工厂下胎前的弦管端口对接精度满足设计要求。
②制作过程中对节段弦管端口处要采取刚性固定等强制变形措施,控制弦管端口的变形。
③节段下胎前要割除弦管端余量,并拆除管端的支撑,用火工进行局部修整。
②节段制作焊接时会引起弦管长度方向的收缩,但其焊接收缩量不会很大,可充分利用拱肋工地合龙采用衬垫焊单面焊双面成型的焊接坡口间隙,姐妹节段间不用拉开间隙,因此,组装胎架地样线形采用设计线形和设计预拱叠加后的线形。
③节段弦管端余量切割时要考虑节段工地合龙时的焊接收缩补偿,弦管端余量切割可一端在节段组装前切割,另一端在节段焊接后切割。
⑷姐妹段制作工艺应注意的问题
在制作主拱肋节段时采用了姐妹段连体制作工艺,可省去了节段预拼装的工艺过程,对建造的进度和场地安排耳,建造质量的控制都是有帮助的,但在制作时应注意下述问题:
①节段分片体制作后再组装的工艺设计。片体制作后形成桁架,组装节段时拱肋高度方向的变形较小,可在制作时不再考虑该方向的收缩变形;但拱肋宽度方向的收缩变形要考虑,采用上中下三片体组装间距拉开施放反变形的措施进行控制,同时在片体间设置多组支撑起到刚性固定防止变形的目的。
拱桥施工课件_图文
第一节 拱桥的有支架施工
当拱桥的跨径不是很大、拱圈净高较小或孔数 不多时,可以采用就地浇注方法来进行拱圈施工。 就地浇注方法可以分为两种:拱架浇注法和悬臂浇 注法。
石拱桥、混凝土预制块砌筑的拱桥以及现浇混 凝土拱桥,都采用有支架的施工方法修建,其主要 施工工序有:材料准备、拱圈放样、拱架制作与安 装、拱圈及拱上建筑施工、拱架卸落等。
囊谦扎曲河桥
第二节 拱桥的装配式施工
拱桥的装配式施工,按主拱圈结构所采用的材料可 以分为整体安装法和缆索吊装法两种。本节主要介绍 缆索吊装法。
拱桥悬臂拼装施工动画
一、拱箱(肋)的预制
构件的预制方法按构件预制时所处的状态分立式预制 和卧式预制两种。
拱箱的预制一般多采用立式预制;而桁架拱桥的桁架 预制段或肋拱桥的拱肋这种面积大、宽度小的构件,必须 采用卧式预制。
木楔 a),b)简单木楔;c)组合木楔
砂筒(尺寸单位:cm) 1-活塞;2-沥青;3-钢板筒;4-泄砂孔;5-垫板;6-砂
(二)石(混凝土砌块)拱桥拱圈砌筑
1、砌筑材料
拱圈及拱上建筑可按设计要求采用粗料石、块石、片 石、粘土砖或混凝土预制砌块。
拱圈砌缝可用砂浆或小石子混凝土砌筑、填塞。
对于中、小跨径拱桥,一般可不作施工加载程序 设计,按有支架施工方法对拱上结构作对称、均衡的 施工。对于大、中跨径的拱桥,一般多按分环、分段 、均衡对称加载的总原则进行设计。即在拱的两个半 跨上,按需要分成若干段,并在相应部位同时进行相 等数量的施工加载。在多孔拱桥的两个邻孔之间,也 须均衡加载。
加载程序
2、拱圈基本砌筑方法
(1)粗料石拱圈 (2)块石拱圈 (3)浆砌片石拱圈
3、砌筑顺序
(1)拱圈按顺序对称连续砌筑
钢管混凝土拱桥吊杆安装工艺ppt课件
吊铰安装
提升吊杆
下降悬挂
旋紧上螺母悬挂
中、短吊杆挂索流程
长吊杆挂索流程
吊杆挂索流程图
8
吊杆从拱背上向下挂索
首先将下锚头的螺母和 球铰(如果有)旋下, 上锚头的螺母旋至计算 好的标记位置。其次 连 接上吊装用内锚环吊具 起吊运至待安装处,然 后人工在拱背吊杆锚垫 板处安装好球铰,将下 锚头竖直对准吊杆预埋 管,徐徐下降工作吊篮 直至吊杆悬挂于拱背上。
标定油表、千斤顶 安装张拉杆、撑脚 安装千斤顶 同步顶升吊杆
旋松上锚头螺母 千斤顶调整索力、高程 旋紧上锚头螺母
千斤顶
12
吊杆防护
当横梁安装调整后,首先对横梁预埋管内按设 计进行防护,目前普遍采用高压黄油枪向管内 灌注防护油脂,也有填充发泡聚胺脂或其他材 料的。然后安装吊杆减振器和吊杆外防护(哈 佛管或钢管),最后安装防水罩,用热缩带将 吊杆外防护管与防水罩接口密封起来。在进行 横梁预埋管防护时同步将下锚头防护罩与横梁 下锚板固接,并用高压油枪向防护罩内压注油 脂防护。
9
吊杆从拱腹下向上穿
对于靠近拱顶的长吊杆,首先在拱背上正对吊
杆孔高度约50cm处设一转向轮,将提升吊杆的
牵引绳通过转向轮从吊杆上螺母、上球铰、拱
肋预埋管穿过备用。其次用船(水中)或人工
(陆地)将吊杆运至待挂索吊杆孔下,将上锚
头内锚环吊具与吊杆牵引绳相连。然后徐徐收
紧(可采用吊篮或卷扬机)牵引绳将吊杆从拱
中承式钢管混凝土拱桥构造
中承式钢管混凝土拱桥以结构轻盈,形 式美观,能充分发挥材料的力学性能等
优越性,越来越多的被广泛采用。其主 要结构为拱座、钢管混凝土拱肋,吊杆, 吊杆横梁及桥面系。吊杆横梁、桥面系
及其承受的荷载通过吊杆传递给钢管混 凝土拱肋,吊杆普遍为工厂化制作,打 盘运至施工现场,结合横(纵)梁吊装 一起安装
最新中承式钢管混凝土拱桥幻灯片
钢管混凝土徐变的实验研究
1)1967年Furlong第一次观察到了钢管混凝土徐变与收 缩变形; 2)1991年Nakai等对三个试件在不同含钢率情况下的轴压 变形试验,提出了预测圆钢管混凝土徐变的粘弹性模型; 3)1994年Terry等进行了包括圆钢管混凝土试件、素混凝 土试件和沥青包裹混凝土试件长期荷载作用下的变形试验, 结果表明钢管混凝土的徐变变形小于素混凝土的徐变变形; 4)1996年Morino等进行了包括6个轴压、1个纯弯和2个 压弯构件的试验,得出了只以持荷时间为变量的徐变变形 计算方程; 5)2001年Uy进行了6个钢管混凝土试件在长期荷载作用 下的变形试验,并将变形试验曲线与ACI模型进行了比较;
中承式钢管混凝土拱桥
主要内容
1. 钢管混凝土拱桥的发展现状 2. 钢管混凝土徐变的研究 3. 徐变对钢管混凝土拱桥静力性能的影响分析 4. 徐变对钢管混凝土拱桥动力性能的影响分析
1. 钢管混凝土拱桥的发展现状
钢管混凝土材料的优点: 1)充分发挥钢材和混凝土材料的优点,弥补相互的不足 2)力学性能好:受压、抗震 3)便于施工 4)经济
1997年建成的重庆万州长江大桥,跨度为420m,最大跨度混 凝土箱形截面拱桥,以钢管混凝土肢管为劲性骨架
❖ 对于钢管混凝土拱桥,混凝土徐变会对结构产生 影响:
❖ 1)引起拱轴线的变形,降低拱的稳定和使用性 能;
❖ 2)在截面上产生应力重分布、在超静定结构中 产生内力重分布,或使混凝土产生局部应力;
广
赛
州
格
新
大
电
厦
视塔Biblioteka 深圳彩虹桥桥名四川高谷乌江大桥 天津彩虹桥
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钢管混凝土拱桥施工ppt课件
29.3 工程实例
拱肋吊装
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19
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
完整编辑ppt
拱肋吊装
20
钢管混凝土拱桥施工
支 架 拼 装 拱 肋
29.3 工程实例
完整编辑ppt
21
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
完整编辑ppt
22
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
拱肋焊接
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有支架拱肋拼装
29.2 施工方法概述
拱肋吊装
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6
钢管混凝土拱桥施工
29.2 施工方法概述
浇筑混凝土
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7
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
工程实例:天津彩虹桥钢管混凝土拱施工
完整编辑ppt
8
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
室内模型试验
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9
钢管混凝土拱桥施工
14
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
墩身混凝土浇筑完整编辑ppt源自15钢管混凝土拱桥施工
搭 设 缆 索 塔 架
29.3 工程实例
完整编辑ppt
16
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
钢管拱肋预拼
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17
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
拱脚就位
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18
钢管混凝土拱桥施工
23
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
拱肋合龙
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24
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
拱肋混凝土灌筑
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(c)
梁式结构在竖向荷载作用下是不会产生推力的。
C
B
A
B
曲梁
02:36
§4-1 概 述
结构力学
三铰拱各部分名称
拱顶
拱轴线
f 矢高
拱趾
拱趾
l 跨度
拱顶:拱的最高点。 拱趾: 支座处。 跨度:两支座之间的水平距离, 用l表示。 矢高:拱顶到两拱趾间联线的竖向距离,用f表示。
高跨比f/l是拱的一个重要的几何参数。工程实际中, 高跨比在l~1/10之间,变化的范围很大。
X
f=4m B
FVA=105kN 3m
FH=82.5 kN FVB=115 kN
当x =5.25m 时,y =3.938m
5.25m
12m
ytan26x
9
故 tanD0.166,7因而 sinD 0,.1644 cosD0.9864
02:36
§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
(2) 求支座反力,结果为: FVA1,05kN FVB 115kN (3) 求内力 由水平推力 FH82.5kN 得
F1 F2 K
a1 a2
C
a3
f B
l/ 2
F3
FH B FVB
B
FV0B
三铰拱的竖向支座反力就等于代梁的反力;
水平推力就等于代梁C 截面的弯矩除以矢高;
拱的矢高对水平推力影响很大(矢高愈小即拱的 形状愈扁平推力愈大)。
02:36
§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
讨论:当拱的矢高 f=0 时,情况如何?
考虑整体平衡
y
由∑X=0,得 FHAFHBFH
F
F
F
C
K f
由∑MA=0
A
x
B
FHA
x
F 1 a 1 F 2 a 2 F 3 a 3 F V B l 0
l/ 2
l/2
得 FV B1 l F 1a1F2a2F3a3
FVA
由∑MB=0,得
F V A 1 lF 1 l a 1 F 2 l a 2 F 3 l a 3
结构力学
例4-1 试求图示三铰拱截面D的内力。 设拱轴线为抛
物线,当坐标原点选在左支座时,它的轴线方程式
为
y
4f l2
x,l 已x知D截面的坐标为:
xD=5.25m 。
q=20 kN/m
Y F=100kN
解:(1) 代入数据后拱
C
轴线方程为:
y 1x(12x) 9
FH=82.5 kN
D y=3.983 m A
F S 0 D15 0 k N 10 0 kN 5kN
F S DF S 0 DcoD sF Hsin D
5 k 0 .9 N 8 8 .5 k 6 2 0 .1 N 4 6 8 .6 1 4 3 k 4N
F N DF S 0 Dsin DF Hco0s
5 k 0 . 1 N 8 6 . 5 k 2 4 0 . 9 N 4 8 . 2 k 6 2N 4
第四章 三铰拱
结构力学
§4-1 概 述 §4-2 三铰拱的数值解 §4-3 三铰拱的合理拱轴线
02:36
§4-1 概 述
结构力学
拱式结构的杆特轴点线:为曲线,在竖向荷载作用下会 产生水平反力(称为推力)。
拱式结构又称为推力结构。
02:36
§4-1 概 述
C
结构力学
C
A B
B
A
B
有拉杆的三铰拱
两铰拱
02:36
§4-1 概 述
结构力学
拱与其同跨度同荷载的简支梁相比其弯矩要小得 多,所以拱结构适用于大跨度的建筑物。它广泛地 应用房屋桥梁和水工建筑物中。由于推力的存在它 要求拱的支座必须设计得足够的牢固,这是采用拱 的结构形式时必须注意的。
02:36
§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
一、三铰拱的反力和内力计算。
结构力学
三铰拱任意截面K上的内力MK、FSK和FNK的计算 公式:
M KM K 0FHy
F SKF S 0 Kco sF Hsin F N KF S 0 KsinF Hco s
拱的弯矩要比同跨度同荷载的简支梁的弯矩小很 多,当跨度比较大时采用拱比用梁要更为经济合理。
02:36
§4-2 三铰拱的数值解
ξ y
FVB
F SKF S 0 Kco sF Hsin FH
FSK
由 0
η
FVA
F N K F V A F 1 F 2 s iF H n c o 0s F1 F2
与代梁相比较
A
FV0A
a1
K C
F N KF S 0 KsinF Hco s
a2 a3
F3
B
FV0B
02:36
§4-2 三铰拱的数值解
考虑截面左侧部份平衡,由 FH
K f
A
x
B
x
l/ 2 FVA F2
F1 K
l/2
MK FNK y
FSK
FHB FVB
由∑MK=0可得
FVA
M K F V A x F 1 x b 1 F 2 x b 2 F H y
F1 F2
与代梁相比较
K A
MKMK 0FHy
FV0A
a1
C
MDMD 0FHy
1 5 k 5 . 0 2 5 m N 1 0 k 2 . 0 2 5 m N 8 . 5 k 3 2 . 9 MC=0,得
F H1 f F yA 2 lF 1 2 la 1 F 2 2 la2
02:36
§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
与代梁相比较有: y
F
F
F
C
F VA
F
0 VA
F VB
F
0 VB
FH
M
0 C
f
可见:
FHA
A
FV0A
K
A
x
x
l/ 2 FVA
拱的弯矩等于相应截面代梁的 弯矩再减去推力引起的弯矩。
a2 a3
F3
B
FV0B
02:36
§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
y
F
F
F
C
K f
由 0
A
x
FHA
x
B
FHB
l/ 2
l/2
FVA
F V A F 1 F 2 c o F H ss i F S K n 0F2
与代梁相比较
F1 K
MK FNK
1.支座反力 计算(与三铰刚 架反力的求法类 似)。
y FHA
代梁:同跨度、同
荷载的简支梁,其反力、
A
内力记为
FV0A
F
0 VA
、F
0、
VB
M、
0
F
0 S
F
F
F
C
K f
A
x
B
x
l/ 2
l/2
FVA
三铰拱
F1 F2
F3
K
a1 a2
C
a3
代梁
FHB FVB
B
FV0B
02:36
§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
2.内力计算
(1)截面的内力假定:
轴力以压力为正, 剪力以有使截面产生顺时针转动的趋势者为正,
弯矩以拱内侧纤维受拉者为正。
02:36
§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
(2)内力计算
y
F
F
F
C
K截面形心的坐标为x、 y,截面切线的倾斜角 为 θ 。 且 左 半 拱 的 为 正 FHA 值,右半拱的θ为负值。
梁式结构在竖向荷载作用下是不会产生推力的。
C
B
A
B
曲梁
02:36
§4-1 概 述
结构力学
三铰拱各部分名称
拱顶
拱轴线
f 矢高
拱趾
拱趾
l 跨度
拱顶:拱的最高点。 拱趾: 支座处。 跨度:两支座之间的水平距离, 用l表示。 矢高:拱顶到两拱趾间联线的竖向距离,用f表示。
高跨比f/l是拱的一个重要的几何参数。工程实际中, 高跨比在l~1/10之间,变化的范围很大。
X
f=4m B
FVA=105kN 3m
FH=82.5 kN FVB=115 kN
当x =5.25m 时,y =3.938m
5.25m
12m
ytan26x
9
故 tanD0.166,7因而 sinD 0,.1644 cosD0.9864
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§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
(2) 求支座反力,结果为: FVA1,05kN FVB 115kN (3) 求内力 由水平推力 FH82.5kN 得
F1 F2 K
a1 a2
C
a3
f B
l/ 2
F3
FH B FVB
B
FV0B
三铰拱的竖向支座反力就等于代梁的反力;
水平推力就等于代梁C 截面的弯矩除以矢高;
拱的矢高对水平推力影响很大(矢高愈小即拱的 形状愈扁平推力愈大)。
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§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
讨论:当拱的矢高 f=0 时,情况如何?
考虑整体平衡
y
由∑X=0,得 FHAFHBFH
F
F
F
C
K f
由∑MA=0
A
x
B
FHA
x
F 1 a 1 F 2 a 2 F 3 a 3 F V B l 0
l/ 2
l/2
得 FV B1 l F 1a1F2a2F3a3
FVA
由∑MB=0,得
F V A 1 lF 1 l a 1 F 2 l a 2 F 3 l a 3
结构力学
例4-1 试求图示三铰拱截面D的内力。 设拱轴线为抛
物线,当坐标原点选在左支座时,它的轴线方程式
为
y
4f l2
x,l 已x知D截面的坐标为:
xD=5.25m 。
q=20 kN/m
Y F=100kN
解:(1) 代入数据后拱
C
轴线方程为:
y 1x(12x) 9
FH=82.5 kN
D y=3.983 m A
F S 0 D15 0 k N 10 0 kN 5kN
F S DF S 0 DcoD sF Hsin D
5 k 0 .9 N 8 8 .5 k 6 2 0 .1 N 4 6 8 .6 1 4 3 k 4N
F N DF S 0 Dsin DF Hco0s
5 k 0 . 1 N 8 6 . 5 k 2 4 0 . 9 N 4 8 . 2 k 6 2N 4
第四章 三铰拱
结构力学
§4-1 概 述 §4-2 三铰拱的数值解 §4-3 三铰拱的合理拱轴线
02:36
§4-1 概 述
结构力学
拱式结构的杆特轴点线:为曲线,在竖向荷载作用下会 产生水平反力(称为推力)。
拱式结构又称为推力结构。
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§4-1 概 述
C
结构力学
C
A B
B
A
B
有拉杆的三铰拱
两铰拱
02:36
§4-1 概 述
结构力学
拱与其同跨度同荷载的简支梁相比其弯矩要小得 多,所以拱结构适用于大跨度的建筑物。它广泛地 应用房屋桥梁和水工建筑物中。由于推力的存在它 要求拱的支座必须设计得足够的牢固,这是采用拱 的结构形式时必须注意的。
02:36
§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
一、三铰拱的反力和内力计算。
结构力学
三铰拱任意截面K上的内力MK、FSK和FNK的计算 公式:
M KM K 0FHy
F SKF S 0 Kco sF Hsin F N KF S 0 KsinF Hco s
拱的弯矩要比同跨度同荷载的简支梁的弯矩小很 多,当跨度比较大时采用拱比用梁要更为经济合理。
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§4-2 三铰拱的数值解
ξ y
FVB
F SKF S 0 Kco sF Hsin FH
FSK
由 0
η
FVA
F N K F V A F 1 F 2 s iF H n c o 0s F1 F2
与代梁相比较
A
FV0A
a1
K C
F N KF S 0 KsinF Hco s
a2 a3
F3
B
FV0B
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§4-2 三铰拱的数值解
考虑截面左侧部份平衡,由 FH
K f
A
x
B
x
l/ 2 FVA F2
F1 K
l/2
MK FNK y
FSK
FHB FVB
由∑MK=0可得
FVA
M K F V A x F 1 x b 1 F 2 x b 2 F H y
F1 F2
与代梁相比较
K A
MKMK 0FHy
FV0A
a1
C
MDMD 0FHy
1 5 k 5 . 0 2 5 m N 1 0 k 2 . 0 2 5 m N 8 . 5 k 3 2 . 9 MC=0,得
F H1 f F yA 2 lF 1 2 la 1 F 2 2 la2
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§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
与代梁相比较有: y
F
F
F
C
F VA
F
0 VA
F VB
F
0 VB
FH
M
0 C
f
可见:
FHA
A
FV0A
K
A
x
x
l/ 2 FVA
拱的弯矩等于相应截面代梁的 弯矩再减去推力引起的弯矩。
a2 a3
F3
B
FV0B
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§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
y
F
F
F
C
K f
由 0
A
x
FHA
x
B
FHB
l/ 2
l/2
FVA
F V A F 1 F 2 c o F H ss i F S K n 0F2
与代梁相比较
F1 K
MK FNK
1.支座反力 计算(与三铰刚 架反力的求法类 似)。
y FHA
代梁:同跨度、同
荷载的简支梁,其反力、
A
内力记为
FV0A
F
0 VA
、F
0、
VB
M、
0
F
0 S
F
F
F
C
K f
A
x
B
x
l/ 2
l/2
FVA
三铰拱
F1 F2
F3
K
a1 a2
C
a3
代梁
FHB FVB
B
FV0B
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§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
2.内力计算
(1)截面的内力假定:
轴力以压力为正, 剪力以有使截面产生顺时针转动的趋势者为正,
弯矩以拱内侧纤维受拉者为正。
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§4-2 三铰拱的数值解
结构力学
(2)内力计算
y
F
F
F
C
K截面形心的坐标为x、 y,截面切线的倾斜角 为 θ 。 且 左 半 拱 的 为 正 FHA 值,右半拱的θ为负值。