河南某橋梁工程上承式拱橋設(shè)計(jì)方案(含計(jì)算書)

1第一章方案設(shè)計(jì)與比選洪溪河大橋橋位處，兩岸地形自然坡度較緩，地面下3至5米為泥土覆蓋層，覆蓋層下為砂巖。無水文及通航要求。橋面橫坡為：雙向2%多年平均氣溫17.9℃,極端最高氣溫41.7℃,極端最低氣溫-3.5℃。1.1.2橋位縱斷面資料21.2.1初擬橋型圖式根據(jù)橋址地形、地質(zhì)、水文條件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，擬且各具特色并可能實(shí)現(xiàn)的若干個(gè)橋型方案圖式。共提出了6種橋型圖式，歸納起來主孔橋型有上承式立柱式簡支腹孔布置的鋼筋混凝土箱板拱跨外錨式懸索橋橋、簡支梁橋以及連續(xù)梁橋。(參見草圖)從總體布置，受力合理，技術(shù)可靠，施工方便，技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面考慮后，選出以下3個(gè)圖式來編制橋型比較方案.3(1)孔徑布置：本方案由兩側(cè)引橋和中間主跨組成.孔徑布置為：3×16+130+4×16米，全長242米.本橋址地形成V字形，無通航要求，橋面標(biāo)高與地面最低標(biāo)高(2)主跨結(jié)構(gòu)構(gòu)造：主橋采用等截面懸鏈線無絞拱.主拱圈采用單箱單室截面，箱高2米，總寬為7.88米.拱箱內(nèi)布設(shè)橫隔板，橫隔板位置除腹拱墩下必須設(shè)置外，其余為跨徑方向3m設(shè)一個(gè)橫隔板，拱上建筑采用梁式拱上建筑，主梁采用10米預(yù)制空心板，兩側(cè)引橋?yàn)?6米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心板簡支梁橋.(3)墩臺及基礎(chǔ)：采用重力式U型橋臺.引橋橋墩采用縱橋向?qū)挾葹?0厘米的柱式橋墩，拱上立柱為80cm×100cm矩形柱.所有基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ).(4)施工方案：主跨的箱形主拱圈采用無支架門式纜索吊裝施工.主拱圈分為3個(gè)箱肋，每個(gè)拱肋縱向分為5段進(jìn)行預(yù)制吊裝.箱肋間現(xiàn)澆混凝土組合成整體箱.拱(5)主要工程數(shù)量表見圖中所示.4(1)孔徑布置：本方案由三跨連續(xù)梁橋直接跨過，沒有引橋部分?？讖讲贾脼椋?3+110+63,全長為236米。整體布置輕盈美觀，采用墻式橋墩，縱橋向墩寬為1.8米，由于地形條件而導(dǎo)致兩橋墩的高度設(shè)計(jì)不一樣，其剛度滿足橋梁的變形要求，采用三跨連續(xù)梁橋的形式可以減少橋跨中的彎矩，但其根部負(fù)彎矩較大，需要施加預(yù)應(yīng)力來改善其結(jié)構(gòu)受力，由于主梁截面在橋跨方向上隨彎矩變化形式改變，使橋梁質(zhì)量主要集中在根部處，使橋梁整體受力良好，對地質(zhì)條件要求較低，能適應(yīng)不良地基。但需(2)主跨結(jié)構(gòu)構(gòu)造：本橋采用墻式橋墩三跨連續(xù)梁體系。梁高和底板厚度均采用拋物線型變化。支點(diǎn)和跨中梁高分別為5米，2米。箱梁中共設(shè)4道橫隔板，其中兩中墩墩頂各設(shè)1道，兩邊橋臺支撐處各設(shè)1道。(3)墩臺及基礎(chǔ)：主跨采用立墻式墩，墩高分別為35.1米和29.8米。墩身截面尺寸為1.8m×6m。墩身有足夠強(qiáng)度以承受上部構(gòu)造傳遞的荷載。橋墩基礎(chǔ)均采用柱徑為1m的圓形轉(zhuǎn)孔灌注樁基礎(chǔ)。兩邊橋臺均為鋼筋混凝土重力式U型橋臺。(4)施工方案：主跨采用掛籃懸臂澆注法，共設(shè)2個(gè)掛籃工作面，對稱逐段澆注澆筑施工，先在邊跨處進(jìn)行支架澆筑合攏施工，邊跨合攏時(shí)中跨未合攏段需進(jìn)行預(yù)壓(5)主要工程數(shù)量表見圖中所示.(1)總體布置和結(jié)構(gòu)體系：此方案的橋跨布置為6x40m。橋跨均為標(biāo)準(zhǔn)跨徑。5(2)主梁截面：主梁均采用T形截面。40m跨梁高2.5m,與主跨的比值為1/16。橋面寬7+2×2m。主梁混凝土標(biāo)號為45號。(3)橋墩：橋墩為三柱式橋墩，基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ).(4)施工方法：主梁采用預(yù)制裝配，橋墩采用滑模施工.方案類別比較項(xiàng)目第一方案第二方案第三方案主橋跨橋型結(jié)構(gòu)上承式拱橋簡支梁橋×16)米米(主拱圈高度)10m長0.5m高空心板2~5m變高度箱梁2.5m等截面鋼箱梁主橋跨結(jié)構(gòu)特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土連標(biāo)準(zhǔn)跨徑拱續(xù)梁橋，主梁采用單的簡支T梁圈采用箱形板式截箱上、雙室變高度箱梁，墩身采用為預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件混空心薄墩.墩身為柱式橋墩.凝土懸鏈線拱橋。擴(kuò)大基礎(chǔ)及重力式U型橋臺.建筑造型簡曲線圓潤優(yōu)美，六跨簡支，主梁輕巧拱橋面連續(xù)平順，工程量小，美觀，全橋質(zhì)感均衡.簡潔。少少少設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)水平有較成熟的經(jīng)驗(yàn)有成熟經(jīng)驗(yàn)國際先進(jìn)水平國際水平國內(nèi)水平主梁采用預(yù)制裝配式633推薦橋型方案過以上易程度靈懸臂澆注施工，不難過高，施工較困難。工程數(shù)量經(jīng)混凝土(方)高強(qiáng)鋼絲 鋼筋(kg)短較長短經(jīng)濟(jì)，技術(shù)比較后，推選第一方案作為推薦橋型方案，其理由如下：1.該橋位地形成V字形，地質(zhì)情況良好，能夠滿足拱橋?qū)Φ鼗筝^高的要求。橋面標(biāo)高與地面最低標(biāo)高高差較大，修建拱橋可以一跨跨過溝谷，避免了修建高大橋墩，減少了下部構(gòu)造工程量。2.第一方案采用箱肋組合成拱。主拱采用分段預(yù)制，纜索吊裝的施工技術(shù)，吊裝重量較小，無須大型吊裝設(shè)備。主梁采用10米的空心板，采用預(yù)制安裝。整座橋施工速度較快，工期較短，施工技術(shù)成熟。3.第二方案采用主跨為110米的連續(xù)梁橋，其預(yù)應(yīng)力筋用量較大，使橋梁造價(jià)增大。且因須施加較多預(yù)應(yīng)力，使施工較為復(fù)雜，又因運(yùn)用掛籃懸臂澆注施工，使其工期較長。第三方案采用40m簡支梁體系，修建橋墩較多，墩較高，且體積龐大，這樣導(dǎo)致其下部構(gòu)造工程量顯著增大，工期較長。主要工程量計(jì)算結(jié)果表明，第一方案工程量最小。且拱橋施工技術(shù)成熟，施工工期較短，施工費(fèi)用不會太高。這樣整座橋造價(jià)最省。4.拱橋主要承受軸向壓力，不會因?yàn)榛炷潦湛s徐變而導(dǎo)致過大的撓曲，這對于多年后的高速行車有利。且拱橋超載潛力較大，這適應(yīng)未來交通發(fā)展交通量增大較快的要求特點(diǎn)。且其耐久性能較好。綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。7第二章營運(yùn)階段主拱圈的設(shè)計(jì)計(jì)算及驗(yàn)算(手算)凈7.0附2×2.0m人行道fo/lo=1/5拱圈材料重力密度r1=24kN/m3拱梁頂部蓋板為M10漿砌C40混凝土預(yù)制板，其余均為C40現(xiàn)澆混凝土，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值分別為5.84MPa和15.64MPa,砌體Em=22000MPa,C35混凝土彈性模量為3.25×10?。拱上建筑采用的是跨徑為10m的簡支板。8假定拱軸系數(shù)m=1.756,yi/4/fo=0.23拱軸線拱腳處切線與水平線交角φs=tan4441.07/1000×1/5=41.612(1994年拱橋手冊上冊附表(III-2),sinp,=0.6641,cosp,=0.7477拱圈截面如圖2.2所示，其幾何力學(xué)性質(zhì)如表2.1所示。拱圈截面由C40混凝土澆筑而成，圖2.2箱型拱圈截面(尺寸單位：cm)編號面計(jì)算(m)換算面分塊面積重心至全截距y(m)積矩心軸慣矩1230.1×419560.1×7合計(jì)I=I,+I'-Ay,2=0.5057+8.9206-6.截面號cos中φ中12345678拱腳01123451/4跨6789001111注：(1)第7欄為截面重心至截面下緣豎直距離；(2)本表截面半拱分為12段，與《1994年手冊》附錄圖IⅢ-1對照，本表截面號的2倍為《1994年手冊》附錄圖IⅢ-1的截面號，例如本截面號2,相當(dāng)于附錄圖IⅢ-1內(nèi)為截面號4;(3)第2欄自《1994年手冊》附表(Ⅲ)-1查得，第4欄自附表(IⅢ)-2y1/4/f?？砂聪率角蟮茫骸芃/4—拱的自重作用下，半拱自重對拱跨1/4點(diǎn)彎矩；∑M,—拱的自重作用下，半拱自重對拱腳的彎矩；計(jì)算參見表2.3-2.5。立墻號距拱腳相應(yīng)y1相應(yīng)距拱腳(mm)相應(yīng)0號墊梁墻帽總重墻身橫系總重1/4跨彎矩拱腳彎矩力臂彎矩力臂彎矩0合計(jì)2)拱圈半拱懸臂自重作用下，1/4跨和拱腳的剪力和彎矩。拱圈截面面積應(yīng)采用幾何截面面積，自《1994年手冊》附表(III)-19(6),拱圈半拱懸臂自重作用下1/43)以上計(jì)算合計(jì)m=1.756時(shí)相應(yīng)yi/4/fo=0.23,計(jì)算值0.2329接近該值，所以假設(shè)m值是正確的。H=∑M,/f。=514950.6/23.2523=22146.2.5彈性重心位置、彈性壓縮系數(shù)和拱自重彈性壓縮水平推力彈性中心離拱頂距離ys,可自《1994年手冊》附表(Ⅲ)-3求得。y,/fo=0.3478,y,=0.3478×fo=8.按《1994年手冊》公式(4-18),由于彈性壓縮引起的彈性中心的贅余力(推力為正，拉力為負(fù))為：系數(shù)μ和μ可自《1994年手冊》附表(IⅢ)—9和附表(II)—11求得。(以上計(jì)算取每米拱寬，I為彎曲平面內(nèi)截面慣性矩，A為截面面積，6.2568為表內(nèi)數(shù)據(jù)，r為截面繞x軸回轉(zhuǎn)半徑，f。為計(jì)算矢高)“/(1+μ)=0.01024/(1+0.008509)=0.018749△H=-μ,/(1+μ)H=-0.018749×2212.6.1拱頂截面(12號截面)y=v,-y,=0-8.087=-8.087m[《1994年手冊》公式(4—25)]計(jì)入彈性壓縮的水平推力：軸向力彈性壓縮彎矩(△H為彈性壓縮水平推力)本例假定拱軸系數(shù)符合不考慮彈性壓縮的壓力線，自重作用下，僅有彈性壓縮彎矩。2.6.2拱腳截面(0號截面)計(jì)入彈性壓縮的水平推力N=H/cosφ=21731.00257/0.7477=29063.7997kN=15.1653×(-0.018749×22146.222.7公路—I級汽車荷載效應(yīng)拱圈寬度為7m,承載雙車道公路—I級汽車荷載。按《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.1.3條，拱上建筑采用墻式墩且活載橫橋向布置不超過拱圈以外，可考慮活載均按《通規(guī)》條文說明公式(4-7)、(4-8),自振頻率計(jì)算如下：1—計(jì)算跨徑：z=116.3282m;E一結(jié)構(gòu)材料彈性模量(N/m2),E=3.25×10?MPa=3.25×10'N/m2;6.2568×24=150.163kN/m,換算為質(zhì)量，其值為=0.7298Hz按(通規(guī))第4.3.2條，當(dāng)f1<1.5HZ時(shí)，沖擊系數(shù)μ=0.05,據(jù)此，汽車均布荷載為1.05×2×10.5=22.05kN/m,集中荷載1.05×2×360=756kN/m,以上荷載用于全2.7.2拱頂截面為了加載公路—I級均布荷載，拱頂截面考慮彈性壓縮的彎矩及其相應(yīng)的軸向力影響線面積，可自《1994年手冊》附表(IⅢ)-14(27)查得，其值為：為了加載公路—I級集中荷載，拱頂截面不考慮彈性壓縮的彎矩影響線坐標(biāo)及與其相應(yīng)的軸向力(拱頂即為水平推力)的影響線坐標(biāo)可自《1994年手冊》附表(Ⅲ)-13(16)和附表(Ⅲ)-12(4)分別查取最大正負(fù)彎矩(絕對值)影響線坐標(biāo)和相應(yīng)相應(yīng)的水平推力影響線坐標(biāo)H,=[表值]×1/f=[表值]×116.328/23.252=[表影響線正彎矩負(fù)彎矩均布荷載考慮彈性壓縮彎矩影響線面積相應(yīng)的軸向力影響線面積集中荷載不考慮彈性壓縮彎矩影響線坐標(biāo)(24號截(10號截標(biāo)(24號截(10號截(1)拱頂截面正彎矩相應(yīng)是考慮彈性壓縮的軸向力N=22.05×37.279=822.002KN集中荷載作用下不考慮彈性壓縮的彎矩相應(yīng)的不考慮彈性壓縮的水平推力彈性壓縮附加水平推力彈性壓縮附加彎矩考慮彈性壓縮的水平推力H=H,+△H=877.716-16.456=考慮彈性壓縮的彎矩(2)拱頂截面負(fù)彎矩均布荷載作用下考慮彈性壓縮的彎矩相應(yīng)的考慮彈性壓縮的軸向力N=22.05×36.38=802.179K集中荷載作用下不考慮彈性壓縮的彎矩相應(yīng)的不考慮彈性壓縮的水平推力彈性壓縮附加水平推力彈性壓縮附加彎矩H=H,+△H=402.948-7.555=395.393KN.m2.7.3拱腳截面的軸向力影響線面積，可自《1994年手冊》附表(Ⅲ)-14(27)查得，其為了加載公路—I級集中荷載，拱腳截面不考慮彈性壓縮的彎矩影響線坐標(biāo)及與其相應(yīng)的水平推力和左拱腳反力的影響線坐標(biāo)(拱腳反力不受彈性壓縮影響，沒有彈性壓縮附加力)可自《1994年手冊》附表(IⅢ)-13(16)、附表(IⅢ)-12(4)和附表(Ⅲ)-7(4)分別查取最大正負(fù)彎矩(絕對值)影響線坐標(biāo)、相應(yīng)的水平推力影響坐標(biāo)和左拱腳反力影響線坐標(biāo)，其值為：彎矩影響線坐標(biāo)M=[表值]z=[表表2.7拱腳截面彎矩及其相應(yīng)的水平推力和左拱腳反力影響線正彎矩負(fù)彎矩均布壓縮彎矩影響線面積相應(yīng)的軸力影響線面積9載不考慮彈性壓縮彎矩影響線坐標(biāo)(17′號截面)5(7號截面)相應(yīng)的水平推力影響線(17號截(7號截面) 相應(yīng)的左拱腳反力影響線坐標(biāo)(17'號截面)(7號截面)(1)拱腳截面正彎矩均布荷載作用下考慮彈性壓縮的彎矩Mx=22.05×245.881=5421.6相應(yīng)是考慮彈性壓縮的軸向力N=22.05×51.148=1127.813kN集中荷載作用下不考慮彈性壓縮的彎矩相應(yīng)的不考慮彈性壓縮的水平推力彈性壓縮附加水平推力彈性壓縮附加彎矩考慮彈性壓縮的水平推力H=H,+△H=17316.18-324.661=16991考慮彈性壓縮的彎矩Mma=M'+△M=4442.256-4923.581=481.與M相應(yīng)的左拱腳反力v,=1.2×756×0.29265=265.4軸向力=16991.519×0.7477+256.492×0.6641=1287(2)拱腳截面負(fù)彎矩均布荷載作用下考慮彈性壓縮的彎矩相應(yīng)的考慮彈性壓縮的軸向力N=22.05×42.549=938.205kN集中荷載作用下不考慮彈性壓縮的彎矩Mmi=-756×7.215=-5454相應(yīng)的不考慮彈性壓縮的水平推力彈性壓縮附加水平推力彈性壓縮附加彎矩=(23.252-8.087)×(-10考慮彈性壓縮水平推力H=H,+△H=5482.512-102.79考慮彈性壓縮的彎矩與M相應(yīng)的左拱腳反力v,=1.2×756×0.93848=851.3軸向力N=Hcosp,+v,sing,=5379.72×0.7477+851.389×0.6641=4587.824kN2.7.4.拱頂、拱腳截面汽車效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值匯總正彎正彎負(fù)彎Mmin效應(yīng)力正彎矩負(fù)彎矩單位拱頂拱腳彎矩2.8《規(guī)范》第5.1.1條第1款拱的強(qiáng)度驗(yàn)算用的人群荷載效應(yīng)人群荷載分布于拱圈寬度以外，按《規(guī)范》5.1.3條，應(yīng)該考慮人群荷載的不均勻分布。當(dāng)人群荷載在橋兩側(cè)布置時(shí)，因?yàn)閷ΨQ加載，全拱寬每米長度荷載強(qiáng)度為4×當(dāng)人群荷載僅在一側(cè)布置時(shí)，因?yàn)槠暮奢d，拱圈外緣受力強(qiáng)度高，以偏心受壓方法，近似地計(jì)算如下：取拱圈順橋向單位長度，拱圈受壓面積A=1×7.88=7.88m2,截面彈性抗力矩W=1×1×7.882/6=10.349m3。豎向力V=2.67KN/m,偏心彎矩M=2.67×4.5=12.015KN.m邊緣最大壓力強(qiáng)度平均壓力強(qiáng)度偏心系數(shù)4.4254.425×2.67=11.815kN/m>兩側(cè)對稱分布強(qiáng)度10.68kN/m,采用11.815KN/m。人群荷載效應(yīng)，可利用汽車均布荷載效應(yīng)值乘以11.815/22.05=0.536。人群荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值見表2.9效應(yīng)拱頂拱腳正彎矩Mmax負(fù)彎矩Mmin正彎矩Mmax負(fù)彎Mmin力彎矩2.9溫度作用和混凝土收縮作用效應(yīng)1)當(dāng)?shù)貧v年最高日平均溫度為41.7°c,最低日平均溫度為-2c,按《通規(guī)》第結(jié)構(gòu)升溫39.64-15=24.64c,降溫20+1.044=21.044℃。按《1994年手冊》公式(4-32),溫度變化引起的彈性贅余力h,為：式中：α—砌體線膨脹系數(shù)，按《規(guī)范》表3.3.5-3,a=0.000008;△,—溫度變化值，℃;μ—系數(shù)，見第5款，μ=0.008509。以上計(jì)算為溫度變化1c,全拱寬的彈性中心贅余力，溫升取正值，溫降取負(fù)值。按《規(guī)范》第5.1.8條，溫度作用效應(yīng)已在上式乘以0.7折減系數(shù)。溫度下降21.04°c,H,=-21.04×13溫度變化引起的截面作用效應(yīng)見《1994年手冊》公式(4-33)、公式(4-34)。拱頂截面溫度上升引起的軸向力N,、彎矩M,和剪力v,N,=H:cosφ=324.46×1=324.46kNM,=H(yi-ys)=324.460×(0-8.807)=-2623.拱頂截面溫度下降引起的軸向力N,、彎矩M,和剪力v,N,=H,cosφ=-277.055×1=-277.055kNM,=H,(yi-ys)=-277.055×(0-8.807)=-2240.拱腳截面溫度上升引起的軸向力n,、彎矩M,和剪力v,N,=H,cosφ=324.460×0.7477=242.599kNM,=H(yi-ys)=324.460×(23.252-8.807)=4920.V,=H,sinφ=324.460×0.6641=215.4拱腳截面溫度下降引起的軸向力n,、彎矩M,和剪力v,N,=H,cosφ=-277.055×0.7477=-207.154kNM,=H(yi-ys)=-277.055×(23.252-8.807)=-4201.V,=H,sinφ=-277.055×0.6641=-183.9922)混凝土收縮效應(yīng)為永久作用效應(yīng)，其計(jì)算方法與溫降作用相同。本設(shè)計(jì)為預(yù)制和現(xiàn)澆構(gòu)件組合體?，F(xiàn)設(shè)各構(gòu)件合攏時(shí)的平均齡期為90天，這樣可以利用《公路預(yù)應(yīng)力混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62-2004)表6.2.7計(jì)算求得混凝土應(yīng)變終極值。(t,t。)。設(shè)橋梁所處環(huán)境的年平均相對濕度為80%。理論厚度為h=2A/u,其u=[7.88+7.88+2+2+6(1.44+1.44+0.96+0.3,相對于降溫混凝土收縮在彈性中心贅余力HS上式計(jì)算中，按《規(guī)范》第5.1.8條規(guī)定，混凝土作用效應(yīng)已乘以0.45。拱頂截面由于混凝土收縮引起軸向力Ns、彎矩Ms、和剪力Vs.M,=H,(y?-v,)=-155.924×-8.087=1260.957KN拱腳截面由于混凝土收縮引起軸向力Ns、彎矩Ms、和剪力Vs。Ns=Hcosφ=-155.924×0.7477=-116.584KNM,=H(v?-)=-155.924×(23.252-8.087)=V=Hssinφ=-155.924×0.6641=-103.549KN2.10《規(guī)范》第5.1.4條第2款拱的整體“強(qiáng)度-穩(wěn)定”驗(yàn)算用的荷當(dāng)拱上建筑的腹拱合攏之后，按《規(guī)范》第5.1.1條規(guī)定拱上建筑為拱式結(jié)構(gòu)的拱橋計(jì)算，可考慮拱上建筑與主拱圈聯(lián)合作用。在拱上建筑合攏以前，不能考慮拱上由于不考慮拱上建筑與拱圈的聯(lián)合作用，所以考慮全部永久作用和活載作用驗(yàn)算“強(qiáng)度-穩(wěn)定”。1).《規(guī)范》公式(5.1.4)內(nèi)，其永久作用水平推力，以第6款第1項(xiàng)，可得計(jì)Ng=21731.003/cosp=21731.003/cos21.790°=23403.120KN,其中2).《規(guī)范》公式(5.1.4)內(nèi)，其中汽車均布荷載水平推力拱的推力影響線面積，按《1994年手冊》附表(Ⅲ)-14(27),去1/4拱跨處與Mmax相應(yīng)的H影響線面積Hg=139.873×23.252=3252.327K。軸向力N=3252.327/cos21.790?=3502.584kN。3)按《規(guī)范》公式(5.1.4),其中汽車集中荷載的水平推力，可按《1994年手冊》附表(III)-12(4),取拱頂不考慮彈性壓縮的水平推力影響線坐標(biāo)，即0.23219×,軸向力4)按《規(guī)范》公式(5.1.4),其中人群荷載的水平推力，可利用上述第2)項(xiàng)的=1678.476KN,軸向力Np=1678.476/cos21.79°=1807.630KN。5)按《規(guī)范》第5.1.4條第2款，軸向力偏心距可取水平推力計(jì)算時(shí)同一荷載布置的拱跨1/4處彎矩設(shè)計(jì)值Ma除以軸力設(shè)計(jì)值Na。假定永久荷載不考慮彈性壓縮的自6)按《規(guī)范》第5.1.4條第2款，軸向力偏心距可取水平推力計(jì)算時(shí)同一荷載布置的拱跨1/4處彎矩設(shè)計(jì)值Ma除以軸力設(shè)計(jì)值Na。汽車均布荷載作用下，拱跨1/4處正負(fù)彎矩影響線面積，按《拱橋手冊》附表(III)-14(27)為：(0.00902-0.00984)×1。2=-0.00082×116.3282=-11.096。汽車均布荷載彎矩：×116.328=2.398,彎矩為：M'=2.398×756=1812.888KN,考慮彈性壓縮的彎矩為：.m汽車荷載彎矩合計(jì)為：溫度上升N=324.46/cosφ=324.46/cos21.7溫度下降N=-277.055/cosp=-277.055/cos21.79°=溫度作用的偏心距計(jì)算，可先計(jì)算溫度作用下1/4跨彎矩，然后除以相應(yīng)軸向力。溫度作用下1/4跨彎矩為：溫度上升M=0.7H(yi-yo)=0.7×349.426×(5.348-8.087)=-669.954kN.m溫度下降M=—0.7H,(yi-yo)=—0.7×298.374×(5.3488)按第9款第2)項(xiàng)，混凝土收縮贅余力為Hs=-155.924KN,混凝土收縮軸向力N=--155.924/cos21.807°=-167.922KN混凝土收縮作用的偏心距計(jì)算，可先計(jì)算混凝土收縮作用下1/4彎矩，然后除以相應(yīng)軸向力?；炷潦湛s作用下1/4彎矩為：M=Hs(y,-v,)=-155.924×(5.348-8.807)=427.2.11拱腳截面直接抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算用的荷載效應(yīng)自重產(chǎn)生的左拱腳反力，自表5第4欄及第3款第2)項(xiàng)知，拱上建筑為10377.97KN,拱圈自重為9622.541KN,合計(jì)R?=20000.511kN,自重產(chǎn)生的左拱腳考慮彈性壓縮的水平推力，自第6款第1)項(xiàng)可得，Hg=21731.003KNv=R?cosp,-Hsinp,=21731.003×0.6641-20000.511×0.7477=-522.823kN2.11.2汽車荷載效應(yīng)汽車荷載考慮彈性壓縮的水平推力影響線面積按《1994年手冊》附(IⅢ)-14(27),可取拱頂處，與Mmax相應(yīng)的水平推力的影響線面積和與Mm相應(yīng)的水平力H影響線面積之和，即(0.06409+0.06255)×2fo=73.702。汽車均布荷載產(chǎn)生的考慮彈性壓縮的水平推力為：73.702×22.05=1625.129kN.汽車集中荷載不考慮彈性壓縮的水平推力影響線坐標(biāo)，按《1994年手冊》附表(Ⅲ)-12(4),其最大值為：0.23219×lo/fo=0.23219×116.328/23.252=1.162。汽車集中荷載產(chǎn)生的不考慮彈性壓縮的水平推力為：H=1.162×756=878.472kN;考慮彈性壓縮的水平推力為：汽車荷載考慮彈性壓縮的水平推力為：H=1625.129+862.002=2487.131KN汽車均布荷載左拱腳的反力影響線面積，按《1994年手冊》附表(Ⅲ)-14(27),可取拱頂處，與M相應(yīng)的左拱腳反力影響線面積和與M相應(yīng)的左拱腳反力影響線面積之和，即(0.14553+0.35447)1=58.164,汽車均布荷載產(chǎn)生的左拱腳反力為：汽車集中荷載左拱腳反力影響線坐標(biāo)，在跨中截面(集中荷載設(shè)于跨中截面，為的是與求水平推力時(shí)一致)坐標(biāo)按《1994年手冊》附表(IⅢ)-7(4)為0.5。由汽車集中荷載產(chǎn)生的左拱腳反力為：R,=1.2×0.5×756=453.6kN(按《通規(guī)》第4.3.1條，集中荷載計(jì)算剪力時(shí)乘以1.2)。汽車荷載作用下的左拱腳反力為：R,=1282.516+453.6=1736汽車荷載拱腳截面剪力為：v=R?cOSp,-Hsing,=2487.131×0.6641-1736.12.11.3人群荷載剪力考慮彈性壓縮的水平推力影響線面積，按第2)項(xiàng)為73.702,人群荷載考慮彈性壓左拱腳反力影響線面積按第2)項(xiàng)為58.164,人群荷載產(chǎn)生的左拱腳反力為：v=R?cOsφ,-Hsinp,=884.424×0.6641-697.968×2.11.4溫度作用效應(yīng)溫度作用效應(yīng)見第9款第1)項(xiàng)，拱腳溫度上升時(shí)剪力V€=215.474kN,拱腳溫度下混凝土收縮效應(yīng)見第9款第2)項(xiàng)，拱腳混凝土收縮剪力Vs=-103.549kN.(1)自重N=Hcosφ,+R,sinp,=21731.003×0.7477+20000.511×0.6641(2)汽車荷載N=Hcosp,+R,sinp,=2487.131×0.7477+1736.116×0.6641(3)人群荷載N=Hcosp,+R,sinp,=884.424×0.7477+697.968×0.6641(4)溫度上升N=324.460kN溫度下降N=-277.055kN(5)混凝土收縮N=-166.584KN(見第9款)1拱圈強(qiáng)度驗(yàn)算按《規(guī)范》5.1.4條第1款進(jìn)行，其作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值見表2.10表2.10拱圈強(qiáng)度驗(yàn)算作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值(拱全寬)作用作用效應(yīng)單位拱頂拱腳正彎矩負(fù)彎矩正彎矩負(fù)彎矩永久荷載軸向力彎矩汽車荷載軸向力彎矩人群荷載軸向力彎矩溫度上升軸向力彎矩溫度下降軸向力彎矩混泥土軸向力收縮彎矩2.拱圈整體“強(qiáng)度-穩(wěn)定”驗(yàn)算按《規(guī)范》5.1.4條第2款進(jìn)行，其作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值見表2.11。表2.11拱圈整體"強(qiáng)度-穩(wěn)定"驗(yàn)算作用標(biāo)準(zhǔn)值(拱全寬)效應(yīng)作用軸向力彎矩永久荷載人群荷載溫度上升溫度下降混凝土收縮3.拱腳截面直接抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算按《規(guī)范》4.0.13條計(jì)算，其作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值見表表2.12拱腳截面剪力及其相應(yīng)的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值(全拱寬)效應(yīng)作用剪力與剪力相應(yīng)的軸向力(kN)永久荷載人群荷載溫度上升溫度下降混凝土收縮2.13拱圈截面強(qiáng)度驗(yàn)算拱圈截面強(qiáng)度驗(yàn)算按《規(guī)范》5.1.4條第1款規(guī)定進(jìn)行。當(dāng)按《規(guī)范》第4.0.6條計(jì)算時(shí)，不計(jì)長細(xì)比β,β,對受壓構(gòu)件承載力的影響，即令β,β,小于3取為3.按《通規(guī)》公式(4.1.6-1),結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的基本組合為：y。一除汽車作用效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外的其他可變作用效應(yīng)的組合按《規(guī)范》公式(4.0.5)計(jì)算承載力A——構(gòu)件截面面積，每米拱寬A=6.2568m2;f——標(biāo)準(zhǔn)層抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C40混凝土圍f。=15.64Mpa—偏心距e和長細(xì)比β對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)，見《規(guī)范》第4.0.6、,——分別為x方向和y方向偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)；x、y——分別為x方向和，方向截面重心至偏心方向的截面邊緣的距離；e、e,——軸向力在x方向和y方向的偏心距，e=0,e,=M/N,其中M為繞x軸的彎矩設(shè)計(jì)值，N,為軸向力設(shè)計(jì)值；m——截面形狀系數(shù)，矩形截面m=8當(dāng)β、β,小于3時(shí)取為3.在截面抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算中，按《規(guī)范》第4.0.5條采用抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值換算截面，其幾何力學(xué)性質(zhì)計(jì)算見表5.1-12。但是，對于；、i,,按《規(guī)范》第4.0.6條，應(yīng)采用彈性模量換算截面，;見表5.1-1及相關(guān)計(jì)算。編號尺寸幾何面積強(qiáng)度比例系數(shù)換算面積分塊面積重心至底邊距離對底邊面積矩112130.1×(0.3+0.1)14115160.1×(0.3+0.1)1718換算截面重心至截面底邊距離換算截面重心至截面頂邊距離y,=2.0-0.990=1.010m由于以抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值計(jì)算的換算截面重心軸(y。=0.990m)較以彈性模量計(jì)算的換算截面重心軸(yb=1.010m,見表5.1-1及其應(yīng)用)低0.01m。所以前面計(jì)算的偏心距應(yīng)作修正，新的偏心距應(yīng)為e=e'+0.01m,其中e為前面以彈性模量計(jì)算的換算截面偏心距(正彎矩時(shí)e為正值，表示在彈性模量換算截面重心軸以上，負(fù)彎矩時(shí)e為負(fù)值，表示以下)。在截面強(qiáng)度驗(yàn)算中，不計(jì)β、β,即令β,β,小于3取為3.這樣公式(4.0.6-2)、(4.0.6-3)等號右邊第二項(xiàng)均為1.0;以上計(jì)算中，y值當(dāng)偏心向上時(shí)取y=yt=1.010m,當(dāng)偏心向下時(shí)取y=yb=0.990m。拱頂截面驗(yàn)算由表2.13A和2.13B兩表完成，其中表2.13A內(nèi)n。的結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù)取1.2,表2.13B內(nèi)n。的結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù)取1.0,兩表各以較大的軸向力和較大的偏心距對承載力作比較。表2.13A拱頂截面強(qiáng)度驗(yàn)算(拱全寬)作用效應(yīng)466表2.13B拱頂截面強(qiáng)度驗(yàn)算(拱全寬)作用效應(yīng)注：上兩表計(jì)算中，偏心距限值均在《規(guī)范》表4.0.9規(guī)定范圍內(nèi)。偏心距限值為0.6S=0.6×1=0.6m,以上計(jì)算均小于0.6m。承載驗(yàn)算也上兩表計(jì)算中，Md的結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù)，凡使彎矩總和絕對值較大者取1.2,反之取1.0.系數(shù)取1.2,表2.14B內(nèi)N。的結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù)取1.0,兩表各以較大的軸向力和較表2.14A拱腳截面強(qiáng)度驗(yàn)算(拱全寬)作用效應(yīng)表2.14B拱腳截面強(qiáng)度驗(yàn)算(拱全寬)作用效應(yīng)注：在表2.14A和表2.14B計(jì)算中，偏心距均e,符合《規(guī)范》表4.0.9規(guī)定。偏心距限值為0.6s。重心軸以上0.6s=0.6×1=0.6;以上計(jì)算均符合規(guī)定。以上兩表計(jì)算中，M,的結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù)，凡使彎矩總和絕對值較大者取1.2,反之取1.0。2.14拱圈整體“強(qiáng)度一穩(wěn)定”驗(yàn)算拱圈整體“強(qiáng)度—穩(wěn)定”驗(yàn)算應(yīng)按《規(guī)范》第5.1.4條第2款進(jìn)行。按《規(guī)范》第5.1.4條第2款第3)項(xiàng)，如板拱拱圈寬度等于或大于1/20計(jì)算跨徑時(shí)，砌體拱可不考慮橫向長細(xì)比β,對構(gòu)件承載力的影響，可令β小于3取為3.拱圈整體“強(qiáng)度一穩(wěn)定”驗(yàn)算所用作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值見表11.1.按《規(guī)范》公式(4.0.5)驗(yàn)算構(gòu)件溫度上升時(shí)承載力N——軸向力設(shè)計(jì)值，N=1.2×23403A——構(gòu)件截面面積，每米拱寬A=6.2568m2;f——C40混凝土構(gòu)件軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f。=15.64Mpae、e,——軸向力在x方向和y方向的偏心距，e=0,Md=1.2×1137.288+1.0×427.076+1.4×1534.231+1.4×0.7×(-133.152-i、i,——彎曲平面內(nèi)回轉(zhuǎn)半徑，,I、I,分別為繞x軸的、ya——與砂漿強(qiáng)度有關(guān)數(shù)據(jù)，a=0.002β、β,——構(gòu)件在x方向和，方向長細(xì)比，按《規(guī)范》公式(4.0.7-1)、(4.0.7-2),當(dāng)β、β,小于3時(shí)取為3.在計(jì)算中，板拱拱圈寬度與跨徑之比為7.88/116.328=0.068>1/20,可令β,小于3取為3,等號右邊第二項(xiàng)均為1.0;又e=0,故。=1.0。i=√i/A=0.7117m,y?=0.990m,e,=-0.0.049m.β,按《規(guī)范》公式(4.0.7-2)符合規(guī)定。2)按《規(guī)范》公式(4.0.5)驗(yàn)算構(gòu)件溫度下降時(shí)承載力溫度下降時(shí)構(gòu)件承載力計(jì)算步驟同溫度上升時(shí)承載力計(jì)算，參見表5.1-10和本款第1)項(xiàng)，計(jì)算如下：Na=1.2×23403.12+1.0×(-155.924)+1.4×4430.595+0.7×1.4(1807.63-277.055)M=1.2×1137.288+1.0×427.076+1.4×[1134.231+0.7×1.4×(-133.152-57Af=0.672×6.2568×15.64×2.15拱腳截面直接抗剪驗(yàn)算2.15.1溫度上升按《規(guī)范》第4.0.13條，構(gòu)件直接抗剪承載力按下式驗(yàn)算：v,——剪力設(shè)計(jì)值，按表12,v=1.0×(-522.823)+1.0×(-103.549)+1.4×353.61+0.f——砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f=2.48Mpa,——摩擦系數(shù)，μ,=0.7N——垂直于受剪面所謂壓力標(biāo)準(zhǔn)值。按表12.N,=29530.61+3012.582+1124.804+324.46-166.5842.15.2溫度下降溫度下降時(shí)構(gòu)件直接抗剪承載力，可參照第1)項(xiàng)溫度上升時(shí)構(gòu)件直接抗剪承v,=1.0×(-522.823)+1.0×(-103.549)+1.4×353.61+0.7×1.4×(65.475-18N=29530.61+3012.582+1124.804-277.055-166.584=33224.357kNroV=1.0×v=-247.465kNv,=1.0×(-522.823)+1.0×(-103.549)+1.4×353.61+0.7×1.4×Nk=29530.61+3012.582+1124.804-166.584第三章空心板的計(jì)算3.1.1計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)各空心板截面形式簡化如下圖：橋面板的橫向布置如下圖所示：橫向有11塊板，每塊寬1.00米，厚0.5米橋面兩側(cè)各有2米寬人行道。7、72、7、》和n,。計(jì)算見表3.1。Y單位荷載作用位置(i號板中心)123456789123456表中數(shù)值按一定比例繪成光滑曲線后，得到1—6號板的荷載橫向分布影響線，如圖3.3所示：一號板對于一號板：m=1/2(0.152+0.078+0.049+0.027)=0.153對于二號板：mc=1/2(0.175+0.09+0.055+0.030)=對于四號板：m。=1/2(0.154+0.150+0.096+0.051)=0橫向分布系數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表：梁號汽車掛車人群滿人特載車列101002010030100401005010060100701008010090100010001003.1.2計(jì)算汽車沖擊系數(shù)按《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD60-2004)第4.3.2條進(jìn)行近似計(jì)算，式中：1一結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑(m);1=9.6mE一結(jié)構(gòu)材料的彈性模量(N/m2);E=3.35×10?MPa=3.35×101°N/m2m。一結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量(kg/m),當(dāng)換算為重力計(jì)算時(shí)，其單位應(yīng)為(Ns2/m2);結(jié)構(gòu)跨中處自重為3.94×24=94.56kN/m,換算為質(zhì)量，其值為G—結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)自重(N/m);3.2.1恒載引起的一塊板的最大彎矩由(3.3.2款)中計(jì)算可得：人行道重159.73kN,橋面鋪裝重142.8kN故分?jǐn)偟矫繅K板的荷載集度為：每塊空心板自重集度：q?=(1.00×0故恒載作用下，空心板跨中截面彎矩為3.2.2活載引起的彎矩計(jì)算人群荷載引起的邊板的跨中彎矩為車輛荷載引起的跨中彎矩(計(jì)入沖擊系數(shù))3.2.3荷載組合承載能力極限狀況組合3.3.1截面等效換算按面積相等按慣性矩相等聯(lián)立求解可得進(jìn)一步換算為工字形截面3.3.2配筋計(jì)算假設(shè)一層受拉主筋，a=50mm,則有效高度h。=500-50=450mm由公式=959.4kN·m>M=468.57kN·m故屬于第一類T型截面。由,可得：解得x=54mm<120mm故按第一類T型截面計(jì)算。fb,x=fA可得選擇7φ28鋼筋，面積為4310mm2,鋼筋布置如下圖3.3.3截面復(fù)核a=50mm,則h。=500-50=450mm=1.207fab'h'>fA,故為第一類T形截面受壓區(qū)高度故可求得截面的抗彎承載力故截面配筋滿足要求。第四章施工階段的驗(yàn)算4.1箱肋吊裝配筋驗(yàn)算4.1.1箱肋截面幾何要素計(jì)算(對單箱)1.箱肋截面幾何特性圖4.1箱肋截面圖(單位：cm)(1)截面面積(2)單箱截面凈矩=861929.333cm3=0.8619(3)截面重心軸距箱底的距離(4)截面對水平軸的慣性矩(5)截面抵抗矩(6)截面回轉(zhuǎn)半徑(7)截面繞y軸的慣性矩(由CAD圖形特性查得)(8)截面抗扭慣矩(近似法)(9)45號混凝土的彈性模量箱肋計(jì)算跨徑徑lo=ln+2ybsinps=115+2×0.6641=116.3282m計(jì)算矢高fo=fn+(1-cosφs)yb=23.2523m計(jì)算矢跨比fo/lo=23.2523/116.3282=0.2拱軸線長度4.1.2箱肋分段長度計(jì)算全跨箱肋按橫坐標(biāo)等分成48段，如圖所示圖4.2箱肋按橫坐標(biāo)等分48段分點(diǎn)號i0112345678901000全跨箱肋分五段吊裝施工，各段長度基本相等。因此，拱腳段I、中間段Ⅱ和拱頂段Ⅲ的長度分別為：4.1.3箱肋分段重力計(jì)算按箱肋截面積計(jì)算，沿拱軸線每延米重力為：箱肋設(shè)置橫隔板，平均每3m一塊。若把橫隔板重力分?jǐn)偟綐蜉S線上，則每延米重力為：g"=Aγ=2.00×25×1.00×0.08考慮到箱肋預(yù)制誤差和街頭增加的重量等因素，一般對以上重力增加10%,所以箱肋計(jì)算重力應(yīng)為：gi=(gi+gi")×1.1=(19.19+1.333)×1.1=28.138kN/m箱肋各段吊裝重力為：G?=Sig=25.560×28.138=Gz=Szg=25.500×28.138=G3=Ssg?=732.770kN/m4.2箱肋吊運(yùn)內(nèi)力計(jì)算4.2.1箱肋節(jié)段吊點(diǎn)位置的確定在吊運(yùn)箱肋節(jié)段時(shí)一般設(shè)置兩個(gè)吊點(diǎn)，、它們分別位于距各自節(jié)段端頭0.207倍節(jié)段長度。從箱肋橫截面看，在吊點(diǎn)位置的箱肋兩副班頂面上各設(shè)置一個(gè)吊環(huán)，這兩個(gè)吊環(huán)之間通過鋼絲繩合成一個(gè)吊點(diǎn)。施工中通過試吊并調(diào)整鋼絲繩，使吊點(diǎn)保持在橫截面的對稱線上，即保持在彎曲平面內(nèi)。4.2.2箱肋節(jié)段吊運(yùn)內(nèi)力計(jì)算在拱腳段、中間段和拱頂段中選擇節(jié)段長度較大的拱頂段進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。動(dòng)力系數(shù)取1.2。4.3箱肋安裝過程內(nèi)力計(jì)算在箱肋安裝過程中，通常對拱頂段、中間段和拱腳段選擇幾個(gè)主要截面進(jìn)行內(nèi)力計(jì)4.3.1拱頂段箱肋安裝內(nèi)力計(jì)算按簡支狀態(tài)內(nèi)力的40%計(jì)，彎矩為4.3.2中間段箱肋在懸掛狀態(tài)下的內(nèi)力計(jì)算中間段箱肋的扣點(diǎn)位置如圖所示。近似地假定：圖4.3中間段箱肋的扣點(diǎn)位置XA=11.633mXB=34.899mS19-A=0.485/0.9929=0.488m△x19~A=0.485m△y19~A=0.065m中間段箱肋的分段重力以及對B點(diǎn)的力矩，見下表分段號i分段區(qū)間123456789中間段箱肋的分段重力以及對B點(diǎn)力矩，見上表中間段箱肋在對中間段箱肋作用垂直力VA=0.4Gm/2=0.4×732.770/2=146.5中間段箱肋在自重和va共同作用下的內(nèi)力=682.853-729.707×0.866024.3.3拱腳段箱肋在懸掛狀態(tài)下的內(nèi)力計(jì)算拱腳段箱肋懸掛狀態(tài)如圖所示拱腳段箱肋的分段重力以及對0點(diǎn)力矩，見表分段號i分段區(qū)間123456789Vo=∑Gi-T2cos65°中間段箱肋對拱腳段箱肋的作用力：Vo=∑G/+Vs-T'zsin(90=654.531+229.944-10124.3.4箱肋的偏心受壓強(qiáng)度驗(yàn)算箱肋在安裝過程中，中間段、拱腳段均處于偏心受壓狀態(tài)。最不利內(nèi)力：彎矩Mj=-3625.747kNm,軸向壓力Nj=1790.987kN.截面強(qiáng)度驗(yàn)算如下：拱腳段在懸掛狀態(tài)下，自由長度按雙鉸拱考慮。因此lo=0.54S1=0.54×25.560=1因,故不考慮偏心距增大系數(shù)》箱肋截面受拉邊配置鋼筋22φ32和2φ22。含筋率為因μ>IⅡ級鋼筋最低含筋量μmin=0.15%,故軸向力偏心距不受限制?，F(xiàn)按大偏心受壓構(gòu)件計(jì)算，取σg=R。由于截面中的受拉鋼筋以φ32為主，所以鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度采用320MP。在截面強(qiáng)度驗(yàn)算中不計(jì)受壓鋼筋，設(shè)受壓高度x<0.1m,則X=0.056m,與假設(shè)相符由于Ⅱ級鋼筋要求混凝土受壓界限高度系數(shù)ξjg=0.55,ξjg>0.0459,故符合設(shè)計(jì)要求。4.4裸拱強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算4.4.1箱肋成后的強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算五段箱肋吊裝合攏之后，對接頭進(jìn)行處理，攻擂便成為了無鉸拱。彈性壓縮系數(shù)4.4.2拱肋在自重作用下的內(nèi)力計(jì)算見下表序號計(jì)算內(nèi)容單位拱腳拱頂1不計(jì)彈性壓縮內(nèi)力彎矩系數(shù)2345彈性壓縮內(nèi)力彎矩系數(shù)67189應(yīng)應(yīng)偏心距m4.4.3截面強(qiáng)度驗(yàn)算從表中可以看出，拱腳截面軸向力最大，它控制權(quán)拱截面設(shè)計(jì)。截面受拉邊配置13φ10,含筋率為由于含筋率大于0.05%,施工期間的容許偏心距為【e】=0.7y+0.1y=0.8y±=0.8×0.8771=0.701由于軸向偏心距e。小于容許偏心距，說明截面強(qiáng)度和拱肋的穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)遵照《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行從表中可以看出：偏心距e。隨截面位置而變化。為計(jì)算縱向力的偏心影響系數(shù)，從偏于安全方面考慮，取左拱腳、1/4、拱頂、3/4、右拱腳等五個(gè)截面偏心距的絕對值平均數(shù)作為計(jì)算依據(jù)。因此縱向力的偏心影響系數(shù)截面強(qiáng)度4.4.4拱的穩(wěn)定性驗(yàn)算(1)縱向穩(wěn)定驗(yàn)算此時(shí)，拱肋為近似雙鉸拱，根據(jù)橋規(guī)(JTGD62—2004)第4.3.7條規(guī)定和橋規(guī)(JTGD62—2004)第5.3.1條規(guī)定因?yàn)楦鶕?jù)上述規(guī)范取。=0.5817,偏安全的考慮，忽略鋼筋的計(jì)算表明縱向穩(wěn)定沒有問題。(2)橫向穩(wěn)定性驗(yàn)算本橋擬采用單箱合攏，簡化方法可近似的將拱箱作為的雙鉸軸心受壓構(gòu)此橋的失跨比為查橋規(guī)(JTGD62-2004)表4-6。得式中：查表得可見，橫向穩(wěn)定性的安全性能夠滿足。第五章施工組織設(shè)計(jì)技術(shù)比較后，該橋設(shè)計(jì)為左引橋?yàn)?×16m的簡支梁，主跨為115m的上承式鋼筋混凝土箱形板拱橋，拱上簡支橋各向外延伸5m,使拱上建筑為筋混凝土拱座，兩邊跨橋臺同樣采用混凝土U型橋臺，基礎(chǔ)可采用樁基礎(chǔ)。該橋斷面是一個(gè)山谷，呈V字形。地質(zhì)情況為：地面下3至5米為泥土覆蓋層，5.2確定施工方法制訂戰(zhàn)略部署在峽谷和深水流急的河段上，或在通航的河流上需要滿足船只的順利通行，纜索吊裝施工由于具有跨越能力大，水平和垂直運(yùn)輸機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)性廣，施工比較穩(wěn)妥裝施工。從兩拱腳開始，均勻?qū)ΨQ向拱頂進(jìn)行預(yù)制吊裝，并5.3.1主跨(主拱圈)的施工1.纜索吊裝方法和要點(diǎn)纜索吊裝施工工序?yàn)椋涸陬A(yù)制場預(yù)制拱肋(箱)和拱上結(jié)構(gòu)，將預(yù)制拱肋和拱上結(jié)構(gòu)通過平車等運(yùn)輸設(shè)備移至纜索吊裝位置，將分段預(yù)制的拱肋吊運(yùn)至安裝位置；利用扣索對分段拱肋進(jìn)行臨時(shí)固定，吊裝合攏段拱肋，對各段拱肋進(jìn)行軸線調(diào)整，主拱圈合攏，拱上結(jié)構(gòu)安裝。大跨徑拱橋吊裝，由于每段拱肋較長，重量較大，為使拱肋吊裝安全，應(yīng)盡量采用正吊、正落位、正扣，因此索塔的寬度應(yīng)與橋?qū)捪噙m應(yīng)。拱肋分段安裝時(shí)，每段拱肋由扣索臨時(shí)固定在扣架上，此時(shí)每段拱肋必須設(shè)置風(fēng)纜。起重索與扣索承重交接時(shí)速度不能太快，每次升降應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，交接過程中對風(fēng)纜隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。由于本橋拱肋跨度大于80m,應(yīng)采用雙基肋合攏松索成拱的方式。即當(dāng)?shù)谝桓袄吆蠑n并校正拱軸線，鍥緊拱肋接頭縫后，稍松扣索和起重索，壓緊接頭縫，但不卸掉扣索，待第二根拱肋合攏，兩根拱肋橫向聯(lián)系固定好并拉好風(fēng)纜后，再同時(shí)松卸兩根拱肋的扣索和起重索。拱肋合攏后，松索過程中必須注意下列事項(xiàng)：(1)前應(yīng)校正拱軸線位置及各節(jié)頭高程，使之符合要求。(2)每次松索均應(yīng)采用儀器觀測，控制各接頭高程，防止拱肋各接頭高程發(fā)生非對稱變形而導(dǎo)致拱肋失穩(wěn)或開裂。(3)松索應(yīng)按照拱腳段扣索、次段扣索、起重索的先后順序進(jìn)行，并按比例定長、對稱、均勻松卸。(4)每次松索量宜小，各接頭高程變化不宜超過1cm。松索至扣索和起重索基本不受力時(shí)，宜用鋼板嵌塞接頭縫隙，再將扣索和起重索放松到不受力，壓緊接頭縫，擰緊接頭螺栓，同時(shí)用風(fēng)纜調(diào)整拱肋軸線。調(diào)整拱軸線時(shí)，除應(yīng)觀測接頭高程外，還應(yīng)兼測拱肋及1/8跨點(diǎn)處高程，使其在允許偏差之內(nèi)。(5)接頭處部件電焊后，方可松索成拱。2.施工工藝流程圖：拱座及其基礎(chǔ)的施工索塔及其拉索的架設(shè)↓↓拱腳段拱肋的吊運(yùn)↓松索、拱腳段拱肋的懸掛↓中間段拱肋的吊運(yùn)松索、中間段拱肋的懸掛↓拱頂段拱肋的吊裝合攏↓澆注箱肋間填縫及箱頂板↓砌筑拱上立柱及蓋梁↓澆注完成橋面系5.3.2邊跨及其橋臺的施工：兩邊跨分別為3×16米和4×16米，均是標(biāo)準(zhǔn)跨徑，且主梁截面均是由11片空心板組成，擬采用現(xiàn)場預(yù)制拼裝成橋。1.橋臺基礎(chǔ)的施工(1).基礎(chǔ)的定位放樣：根據(jù)橋梁中心線和墩臺的縱橫軸線，推出基礎(chǔ)邊線的定位點(diǎn)，將設(shè)計(jì)圖上的基礎(chǔ)位置準(zhǔn)確的設(shè)置到橋址上，再放線畫出基坑的開挖范圍。(2).基坑開挖：橋梁基礎(chǔ)處于山坡地段，地勢陡峭，小心滑坡等的發(fā)生，進(jìn)行樁基礎(chǔ)打樁時(shí)要開挖出工作平臺以及承臺澆筑基坑。(3).基底檢驗(yàn)與處理：基坑施工是否符合設(shè)計(jì)要求，在樁基礎(chǔ)打樁和拱座澆筑前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，檢查基底平面位置，尺寸大小，基底標(biāo)高，基底巖質(zhì)的均勻性及承載能力等。按《橋涵施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，檢驗(yàn)結(jié)果如果不符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，不得進(jìn)行基礎(chǔ)澆筑，在基礎(chǔ)澆筑前對基底進(jìn)行處理。(4).橋臺澆注：由兩個(gè)主要施工工序組成，一是制作與安裝橋臺模板；二是混凝土澆注。臺身混凝土施工前應(yīng)將樁基礎(chǔ)頂面沖洗干凈，鑿除表面浮漿，整修連接鋼筋。灌注混凝土?xí)r，應(yīng)經(jīng)常檢查模板、鋼筋和預(yù)埋件的位置和保護(hù)層的尺寸，確保位置正確，不發(fā)生變形?；炷潦┕ぶ校瑧?yīng)切實(shí)保證混凝土的配合比、水灰比和坍落度等技術(shù)性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求。臺身鋼筋的綁扎應(yīng)和混凝土的灌注配合進(jìn)行。5.3.3邊跨主梁的施工預(yù)制空心板“出坑”以后，用大型平板車運(yùn)至橋位處，用穿巷吊機(jī)安裝就位，澆注橋面系統(tǒng)，完畢。1、拱圈合攏選擇在較低氣溫下進(jìn)行，合攏時(shí)注意兩邊拱圈位置的對正，確保合攏段的平穩(wěn)、和諧。2、拱圈施工加載時(shí)，應(yīng)注意對稱、均衡、分段、分環(huán)，以免拱圈產(chǎn)生過大偏載而5.4.2施工控制為提高控