内江沱江大桥检算报告书
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内江沱江大桥
检算报告书
二零一一年四月
目录
1 工程概况 (2)
2.验算主要内容 (2)
3.验算规范 (2)
4.设计资料 (2)
5全桥模型说明 (3)
6荷载组合 (4)
7主要计算结果 (4)
9结论 (35)
10加固及扩建的初步建议 (35)
1 工程概况
内江沱江大桥始建于1968年5月,为1孔-12米(圆弧线实腹式)+9孔-44米(悬链线空腹式)石砌拱桥,全长460米,桥面净空为净7+2×1.5米人行倒。
当时设计的荷载等经为汽-13.挂-60,该桥在内江市中区跨越沱江河,是一座典型的城市过境干线两用大桥。
1994年对该桥进行改造加宽。
经加宽改建竣工后,大桥主拱圈两侧各悬挑4.15米,共悬挑8.30米,挑梁中间搁置长度7米,悬挑长度实为当时旧桥加宽之罕见。
两边人行道净宽由原1.5米增加为2米。
并增设2~3cm现浇铺装层和中搁梁,是人行道板联成整体,受力更为合理。
全桥总宽度15.30米,(旧桥总宽10米),桥面净宽10.80米(旧桥面净宽7米),按设计均可通行机动车辆。
提高了荷载等级标准,由原汽-13、挂-16提高为汽-20、挂-100,桥面铺装由沥青砼路面改为刚纤维砼路面。
随着国民经济的迅速发展,通过该桥的行车量严重超过当时设计预期,再次对该桥检测加固势在必行,本报告主要对原桥进行检算分析,并提出初步加固改造的方案。
2.验算主要内容
对该桥做承载能力极限状态和正常使用极限状态分析。
分别对该桥做恒载内力计算、活载内力计算和组合计算。
3.验算规范
3.1. 公路工程技术标准(JTG B01-2003)
3.2. 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)
3.3. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)
3.4. 城市桥梁设计荷载标准(CJJ77-98);
3.5 《内江沱江大桥加宽改造工程施工技术总结》1995.
4.5
4.设计资料
4.1. 使用程序: MIDAS/Civil
4.2. 构件类型: 石拱桥
4.3. 荷载等级: 城市A级
5全桥模型说明
本桥采用Midas有限元软件,用梁单元模拟,计算模型共用322个节点、429个单元,计算模型如下:
图1 内江沱江大桥Midas计算模型图例
6荷载组合
荷载组合1:承载能力极限状态(1.2永久荷载+1.4汽车荷载+0.8人群荷载);
荷载组合2:正常使用极限状态短期组合(1.0永久荷载+0.7汽车荷载+1.0人群荷载)。
荷载组合3:正常使用极限状态长期组合(1.0永久荷载+0.4汽车荷载+0.4人群荷载)。
7主要计算结果
图2 主拱圈变形图(mm)
(分别是恒载、承载能力、短期效应、长期效应)
图3 主拱圈应力图(MPa)
(分别是恒载、承载能力、短期效应、长期效应)
图4 主拱圈弯矩图(KN.M)
(分别是恒载、承载能力、短期效应、长期效应)
图5 主拱圈轴力图(吨)
(分别是恒载、承载能力、短期效应、长期效应)
图6 主拱圈拱脚反力图(吨))
(分别是恒载、承载能力、短期效应、长期效应)
8 主要计算数据汇总
表1 恒载下主拱圈应力汇总表
表2 承载能力极限状态下主拱圈应力汇总表
表3 正常使用承载状态短期效应下主拱圈应力汇总表
表4 正常使用承载状态长期效应下主拱圈应力汇总表
表5 恒载下主拱圈内力汇总表
表6 承载能力承载状态下主拱圈内力汇总表
表7 正常使用承载状态下短期效应主拱圈内力汇总表
表8 正常使用长期效应下主拱圈内力汇总表
9结论
从计算结果图表可以看出各种组合状态下主拱圈的最大压应力-4.89MPa,未拉应力,满足材料的要求;主拱圈最大挠度为-10.37mm,仅为L/4400满足规范要求。
所以内江沱江大桥总体结构在现有城市A级的荷载情况下,体系还是安全的。
10加固及扩建的初步建议
1、对主拱圈局部风化或裂缝的部位进行有效处理(具体方法后期讨论);
2、更换桥面伸缩缝,并对桥面铺装及其他附属设施进行修补;
3、对墩台基础进行适当加固,加大拱座的护脚截面,重新砌筑墩柱护脚。
4、由于交通量大副增加,建立在这座桥旁边建造一座同样宽度桥梁,不建议间这种石拱桥,可以考虑建座钢筋预应力混凝土梁桥,或混凝土箱型拱桥。