钢管拱梁组合体系桥完整计算书.

一、工程概况

跨径布置为1-69m，上部结构采用下承式钢箱梁系杆拱。钢箱梁纵向为等梁高设计，横断面采用单箱六室截面，横向中心线处高1.6m，向两侧设置1.5%的横坡，人行道反向2.0%的横坡，两横坡交汇处设置桥面泄水管。钢箱梁纵向共划分为8个梁段，起终的两个梁段箱梁顶、底板及纵隔板厚均为28mm，横隔板厚24mm；其余梁段箱梁顶、底板及纵隔板厚均为16mm，横隔板厚14mm。钢箱梁宽度为等宽25.0m。

主拱采用矩形截面，宽1.2m，高1.6m。拱轴线为复合抛物线：小桩号侧21m为2.8次抛物线，大桩号侧44m为1.7次抛物线。拱矢高18.0m（拱面内高度），跨度65m，拱面内矢跨比约为1/3.61，拱轴线垂直于平面。顶、底板及腹板厚度相同，两拱脚段采用28mm厚钢板，其余段均采用24mm厚钢板。本桥共设置11对吊杆。吊杆与桥轴水平面夹角为60度，吊点中心距为5m，关于桥梁中心对称布置，均采用单吊索。吊杆采用HDPE护套平行钢丝索，上端钢箱拱内为冷铸锚头，下端钢箱梁底为可张拉式冷铸锚头，均在梁端进行单端张拉。考虑到疲劳、吊装、及可更换性，吊索设计安全系数大于3.0。

下部结构采用薄壁桥台、桩基础。每个桥台承台下设12根Φ1.5m桩基，桩顶承台厚2.0m，长25.0m、宽6.25m。

桥梁的起止桩号为K0+134.875～K0+209.125，全桥长为74.25m。

二、主要技术标准

1、道路等级：城市支路；

2、设计荷载：汽车荷载：城—A级；

人群荷载: 按照《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）第10.0.5条计算取值；

3、设计行车速度：30km/h；

4、车道数：双向四车道；

5、桥面路幅分布：2.5m(人行道)+2.5m(拉索区)+7.5m(机动车道)+7.5(机动车道) +2.5(拉索区)+2.5m(人行道)=25m；

6、地震基本烈度：桥位所在区域地震动峰值加速度为0.05g，为6度区，抗震措施满足7度区设防要求；

7、桥梁横坡：双向1.5％，人行道位置反向2.0%；

8、水文：设计水位 21.500m；

9、通航:本桥无通航要求，仅考虑游船通行。

10、桥梁环境类别：Ⅰ类；

11、桥梁设计安全等级：一级，结构重要性系数γ0=1.1；

12、设计基准期：100年。

三、设计规范

3.1《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)

3.2《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011)

3.3《城市桥梁桥面防水工程技术规程》(CJJ 139-2010)

3.4《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

3.5《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)

3.6《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)

3.7《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)

3.8《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)

3.9《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476-2008

3.10《公路桥涵施工技术规范》（JTJ/TF50-2011）

3.11《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01—2004）

3.12《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591-2008）

3.13《碳素结构钢》(GB/T 700-2006)

3.14《厚度方向性能钢板》（GB/T 5313—2010）

3.15《公路桥涵钢结构和木结构设计规范》（JTJ 025-86）

3.16《工程建设标准强制性条文（城市建设部分）》（2002年版）

四、主要材料及计算参数

4.1、钢材

1、Q345qD钢材：用于钢箱梁、钢箱拱，需满足《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591-2008）标准。

2、Q235B钢材：用于附属设施及辅助结构，需符合《碳素结构钢》（GB/T 700-2006）标准。

3、高强钢丝：吊杆采用镀锌高强平行钢丝，技术条件必须符合GB/T18365-2001标准，强度标准值为1670MPa。

4.2、普通钢筋：

设计采用HRB400、HPB300钢筋，HPB300钢筋其质量应符合《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB 1499.1-2008）的规定，HRB400钢筋其质量应符合《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007)的要求。除特别说明外直径≥20mm的钢筋采用直螺纹连接，连接区段内的接头率不大于50%，并满足规范（JGJ 107—2003/J 257—2003）要求。

HPB300钢筋：抗拉设计强度f

sd ≥250MPa，标准强度f

sk

≥300Mpa，弹性模量Es=2.1×105Mpa。

HRB400钢筋：抗拉设计强度f

sd ≥330MPa，标准强度f

sk

≥400Mpa，弹性模量Es=2.0×105Mpa。

4.3、混凝土：

伸缩缝处采用C50细石子混凝土，支座垫石采用C40混凝土，桩基、承台、桥台采用C30混凝土、承台垫层采用C20混凝土，桥面铺装采用沥青混凝土。

C20混凝土：轴心抗压强度设计值f

cd =9.2Mpa，轴心抗拉强度设计值f

td

=1.06Mpa，弹性模量

Ec=2.55x104Mpa。

C30混凝土：轴心抗压强度设计值f

cd =13.8Mpa，轴心抗拉强度设计值f

td

=1.39Mpa，弹性模

量Ec=3.0x104Mpa。

C40混凝土：轴心抗压强度设计值f

cd =18.4Mpa，轴心抗拉强度设计值f

td

=1.65Mpa，弹性模

量Ec=3.25x104Mpa。

C50混凝土：轴心抗压强度设计值f

cd =22.4Mpa，轴心抗拉强度设计值f

td

=1.83Mpa，弹性模

量Ec=3.45x104Mpa。

五、计算荷载取值

5.1 永久作用效应

5.1.1 一期荷载

结构自重：钢材78.5kN/ m3；钢筋混凝土25kN/m3；沥青混凝土24 kN/ m3；主梁各个构件均按实际重量加载。

5.1.2 二期恒载（详见下表）：

取纵向桥长1m的荷载，计算如下

5.2

5.2.1 汽车荷载效应

①车道荷载车道荷载：城－A级车道荷载的均布荷载标准值为q

k

=10.5kN/m；69m主跨集

中荷载标准值按规范取为P

k ＝360kN。计算剪力效应时，集中荷载标准值P

k

应乘以1.2的系数。