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文檔簡介

1、本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 論文(設(shè)計(jì))題目:黃家大坡大橋初步設(shè)計(jì)學(xué) 院: 土木工程學(xué)院專 業(yè): 橋梁與隧道工程班 級: 土木 103學(xué) 號: 1009050044學(xué)生姓名: 陳劉明指導(dǎo)教師: 王學(xué)敏2014 年 6 月 6 日貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))誠信責(zé)任書本人鄭重聲明:本人所呈交的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)),是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所完成。畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等,均已明確注明出處。特此聲明。論文(設(shè)計(jì))作者簽名: 日 期: I目 錄摘 要。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。

2、.。IIIABSTRACT。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.IV第一章 基本資料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。11.1 基本資料。.。.。 。 。.。.。 。.。.。 。 。 。.。 。.。.。 。.。 。.。.。.。 。.。 。.。.。 。.。.。.。 。.。.。 。.。 。 。.。.。 。.。 。.。 。.。.。 。 。.。.。.。 。 。.。.。.11。2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).。 。 。 。.。 。 。 。.。 。.。.。.。.。 。.。 。.。.。.。 。.。

3、。 。.。.。.。.。.。.。.。.。 。 。.。.。.。 。 。 。.。 。.。 。 。 。.。.。1 1。2.1 主要技術(shù)指標(biāo).。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.1 1.2.2 材料及工藝.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。1 1。2。3 設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.1 1.3 設(shè)計(jì)要求。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.

4、。.。.。.。.2 1.3.1 擬定橋式方案。I I。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。2 1.3。2 方案比選及評價(jià)。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.2 1.3.3 詳細(xì)擬定推薦方案的結(jié)構(gòu)尺寸.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.2 1。3。4 使用專業(yè)軟件,完成上、下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算分析。.。.。.。.。.。.。.。.。.。2 1.3.5 截面配筋設(shè)計(jì)。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.

5、。.2 1.3.6 繪圖.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。2 1.3.7 工程數(shù)量統(tǒng)計(jì).。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.3 1。3.8 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。3第二章 橋式方案設(shè)計(jì)。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。4 2.1 概述。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。

6、.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.4 2。2 橋跨布置與體系選擇。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.I II。.。.。.。.。.。.。.4 2.3 上部尺寸擬定.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.7 2。4 下部尺寸擬定。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。11 2.5 施工方法.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.12 2。5 方

7、案比選及評價(jià)。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.12 第三章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.13 3。1 建立坐標(biāo)系。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.13 3。2 內(nèi)力計(jì)算。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。22 3.2。1 恒載內(nèi)力計(jì)算.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.

8、。22 3.2。2 活載內(nèi)力計(jì)算。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。23 3。2.3 荷載效應(yīng)組合.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。26 3。3 應(yīng)力輸出。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。28 3。3.1 各施工階段關(guān)鍵截面應(yīng)力.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。28 3.3。2 使用極限狀態(tài)各工況關(guān)鍵截面應(yīng)力。.。.。.。.。.。.

9、。.。.。.。.。.。.。30 3。4 位移輸出.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。31 3。4.1 使用階段關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)豎向位移。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.31 3。5 支承反力.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.31 3.5.1 施工階段支承反力。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.31 3。5。2 使用階段支承反力。.。.。.。.。.。

10、.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。31第四章 主拱圈截面配筋設(shè)計(jì)。 。.。.。 。 。 。.。.。.。 。 。.。 。 。.。 。.。 。 。 。 。.。.。.。.。 。 。.。 。.。 。.。 。.。 。.。.。 。.。.。 。.。 。 。.。 。 。33第五章 主拱驗(yàn)算。.。.。.。.。.。.。 。.。.。.。 。 。 。.。.。 。 。.。 。.。.。.。.。.。 。.。 。.。.。 。.。.。.。.。.。 。.。 。 。.。.。.。.。.。 。 。.。.。.35 5。1 施工應(yīng)力驗(yàn)算.。.。 。.。 。.。.。.。.。 。.。.。.。.。 。 。.。

11、。.。 。 。 。.。.。 。.。 。.。 。 。 。.。 。 。.。.。.。.。.。.。 。 。 。 。 。.。 。 。 。 。 。 。.。 。.35 5。2 承載能力極限狀態(tài)截面強(qiáng)度驗(yàn)算.。 。.。 。.。.。.。 。 。.。 。.。 。 。 。.。 。.。.。 。.。.。 。.。.。 。 。.。.。.。 。.。 。.。.。 。.41 5.3 正常使用極限狀態(tài)裂縫寬度驗(yàn)算.。.。 。.。 。.。.。 。 。.。 。 。.。 。.。.。.。 。.。 。 。 。.。.。 。 。.。 。 。.。.44第六章 工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.

12、。.。.。.。.47第七章 結(jié)論.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。48參考文獻(xiàn)。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。50致 謝.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.51摘要黃家大坡大橋?yàn)楫吂?jié)地區(qū)黔西縣境內(nèi)重要的橋梁,橋址區(qū)域?qū)偾鹆甑孛?,地形起?地質(zhì)條件良好。根據(jù)基本設(shè)計(jì)資料,初步擬定了 T 型剛構(gòu)橋、拱橋兩個(gè)方案。經(jīng)綜合比較,最終選擇拱橋?yàn)樵O(shè)計(jì)方案。

13、該拱橋?yàn)樯铣惺焦皹颍珮蛴梢豢缈缭缴焦鹊墓皹蚣皟啥艘龢蚪M成,拱橋的凈跨徑為 120m,矢跨比為 1/5.主拱圈截面采用箱形截面,拱上建筑為全空腹式,腹孔墩為鋼筋混凝土柱式墩,腹孔上部結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑 8.4m 的預(yù)制空心板。引橋上部采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑 14m 的預(yù)制 T 梁.主拱采用懸鏈線作為拱軸線,根據(jù)橋博軟件試算確定。第二步就要進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,這其中最為關(guān)鍵的便是建模,最后的計(jì)算是否正確,在很大程度上取決于模型建得是否正確。本設(shè)計(jì)利用“橋梁博士軟件計(jì)算,將建好的模型圖導(dǎo)入軟件,并將計(jì)算好的模型參數(shù)賦給模型結(jié)構(gòu)單元。添加約束后模型就宣告建立完成,進(jìn)入計(jì)算階段。利用軟件就可計(jì)算出結(jié)構(gòu)各控制截面的內(nèi)力。

14、完成上述工作后,便要進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算,對于拱橋最重要的就是要驗(yàn)算拱圈截面承載力與拱圈的裂縫寬度。關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土拱橋;上承式;;結(jié)構(gòu)計(jì)算;拱橋驗(yàn)算AbstractHuang Jia Da Po bridge as an important bridge in the Bijie area of Qianxi County, regional bridge site belongs to hilly topography, landform, geological condition is good.According to the basic design data, the initial f

15、ormulation of T rigid frame bridge, arch bridge two scheme。 Through comprehensive comparison, the final choice of arch bridge design. The arch bridge is a deck type arch bridge, arch bridge and ends up full bridge by an interdisciplinary approach across the valley, the net span arch bridge is 120m,

16、rise span ratio is 1/5. The main arch section of the box section, construction on the arch is hollow, ventral holes pier of reinforced concrete pier, ventral holes of precast hollow plate upper structure using standard span 8.4m。 Precast T beam bridge the upper part adopts the standard span 14m. The

17、 main arch used catenary arch axis, according to Bo software trial to determine the bridge。The second step is to calculate structure, which is the most crucial modeling, the final calculation is correct, largely depends on the model built is correct. The design and calculation of the bridge” softwar

18、e, the model of software built into the model parameters and the calculation of Fu, give a good model unit. Add the constraint Declaration on the model established after the completion of phase into the calculation。 The software can calculate the internal force of the control section of the.After th

19、e completion of the work, he will check for arch structure, the most important thing is to crack width calculation of bearing capacity and arch arch section。Keywords: reinforced concrete arch bridge; deck type ; structure calculation; Arch bridge checking第一章 基本資料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求1。1 基本資料黃家大坡大橋位于畢節(jié)地區(qū)黔西縣。主橋?yàn)?/p>

20、凈跨 120m 上承式拱橋,橋位處的地形資料如圖 1。1 所示。 圖 1。1 高過河大橋橋位處地形資料1。2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1。2。1 主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)荷載:公路I 級橋面寬度:0.5m(防撞欄桿)+10。25m(車行道)+0.5m(防撞欄桿)橋面橫坡:2平面線型:全橋位于直線段上橋面鋪裝:底層為厚度 10cm 厚 C40 混凝土防水層,面層為 6cm 厚瀝青混凝土。1.2.2 材料及工藝混凝土:主拱圈采用 C50,容重 26kN/m3;立柱、蓋梁、橋面板、防撞欄桿均采用C40,容重 25kN/m3;承臺及樁基采用 C30,容重 24kN/m3。普通鋼筋:I、II 級鋼筋。1.2.3 設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范公

21、路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG D60-2004)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D622004)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTJ 024-85)1。3 設(shè)計(jì)要求1。3。1 擬定橋式方案擬定多個(gè)橋式方案,完成橋長確定、橋跨結(jié)構(gòu)形式選擇、分孔布置、墩臺形式選擇、施工方案及斷面形式等的選擇,并確定上、下部結(jié)構(gòu)的基本尺寸.分孔布置應(yīng)考慮地形、地質(zhì)、泄洪、通航或下穿公路的凈空要求及經(jīng)濟(jì)合理性.結(jié)構(gòu)尺寸擬定應(yīng)廣泛搜集國內(nèi)外同類型橋梁的有關(guān)資料和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),在統(tǒng)計(jì)分析其數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合本橋?qū)嶋H情況而定。確定施工方法時(shí)首先應(yīng)對各種方法的施工工藝、機(jī)具、周期、對場地環(huán)境的要求及難易程度有

22、一個(gè)總體的了解,再針對本設(shè)計(jì)所采用的橋梁選用最合適的方法。每個(gè)方案繪制一張圖紙,圖上要標(biāo)出橋梁總長、跨徑、矢高、矢跨比、主梁高度、低水位、常水位、設(shè)計(jì)洪水位、通航水位、路線標(biāo)高等.方案比較圖中應(yīng)繪制立、平面圖和橫剖面圖。并有必要的附注說明和工程材料數(shù)量比較表.1.3.2 方案比選及評價(jià)比選時(shí)應(yīng)注意以下主要標(biāo)準(zhǔn):安全、功能、經(jīng)濟(jì)與美觀,其中以安全與經(jīng)濟(jì)為重。安全及功能方面要求設(shè)計(jì)的橋梁方案必須滿足規(guī)范的各項(xiàng)要求如荷載等級、凈空要求、強(qiáng)度、剛度要求,并利于維修、養(yǎng)護(hù)等。橋梁基礎(chǔ)必須修建于可靠的地層之上.在橋梁施工期間,也得保證每個(gè)施工階段中的安全.經(jīng)濟(jì)性在橋梁方案設(shè)計(jì)中始終占有重要的地位,經(jīng)濟(jì)性的

23、指標(biāo)主要有:建筑材料的用量、施工周期的長短、施工方法及難度等.1.3.3 詳細(xì)擬定推薦方案的結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸擬定特別應(yīng)注重以下關(guān)系:矢跨比,拱圈截面高度、寬度,橋?qū)挕㈨?、底板與梁高的關(guān)系等數(shù)據(jù)。1。3.4 使用專業(yè)軟件,完成上、下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算分析對第一方案進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果估算普通鋼筋。1.3.5 進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)根據(jù)普通鋼筋的估算結(jié)果,初步擬定鋼筋布置,然后進(jìn)行驗(yàn)算。若驗(yàn)算結(jié)果不滿足規(guī)范要求,則對普通鋼筋或結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行調(diào)整,直到滿足規(guī)范要求為止,最終確定結(jié)構(gòu)尺寸及普通鋼筋布置.1。3.6 繪圖按設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求繪制不少于 5 張主要設(shè)計(jì)圖紙(第一方案橋梁立面布置圖、第二方案橋

24、梁立面布置圖、第一方案上部結(jié)構(gòu)一般構(gòu)造圖、第一方案截面鋼筋圖、第一方案施工步驟示意圖) 。設(shè)計(jì)繪圖要求布局合理,線條清晰,比例正確,字體規(guī)范,內(nèi)容完整。全部圖紙采用標(biāo)準(zhǔn) A3 圖紙打印。1.3.7 工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)1.3。8 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)計(jì)算書要求清晰詳細(xì)(應(yīng)包括詳細(xì)的計(jì)算過程、力學(xué)圖式、依據(jù)和必要的說明等) 、設(shè)計(jì)構(gòu)思合理,數(shù)據(jù)齊備,圖表整齊,并應(yīng)嚴(yán)格按照貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作指南執(zhí)行.第二章 橋式方案設(shè)計(jì)2。1 概述當(dāng)前,我國高速公路的建設(shè)正如火如荼地進(jìn)行,國家“7918”路網(wǎng)規(guī)劃的主干線就有8。5萬公里,加上各省規(guī)劃的連接線和城市快速路,總里程超過10萬公里。高速公路將成

25、為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主動脈,其通暢、安全也將直接關(guān)系到國計(jì)民生。高等級公路橋梁要求結(jié)構(gòu)具備很高的品質(zhì),即較好的連續(xù)性能、較少的伸縮縫構(gòu)造等,以提供高速、平穩(wěn)、舒適的行車條件。目前,對于小跨徑的高速公路橋梁多采用豎向縫或縱向橫縫劃分的預(yù)制構(gòu)件,通過標(biāo)準(zhǔn)橫截面和系列跨徑達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的目的。但在高等級公路橋梁中,多孔中等跨徑(跨徑在2540m左右)的橋梁占有很大的比重,橋面連續(xù)的簡支梁結(jié)構(gòu)由于存在著橋面開裂的隱患和波浪式行車表面的缺點(diǎn),因而不能適應(yīng)高速行車的要求。各國的學(xué)者和專家針對橋面連續(xù)簡支梁結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn),嘗試多種方法試圖解決,但是結(jié)果并不理想.與相同跨度的簡支梁相比,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)體系梁橋由于具

26、有變形小、剛度大、伸縮縫少、行車平穩(wěn)舒適、抗震能力強(qiáng)等許多優(yōu)點(diǎn),因而常常成為高速公路橋梁建設(shè)中的首選方案.然而這種橋型施工工藝復(fù)雜、設(shè)備(材料)投入大,在中等跨徑橋梁的建造上中不占優(yōu)勢。此外,近年來,隨著世界各國技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及交通建設(shè)的發(fā)展,出現(xiàn)了大批長橋,如高架道路、跨越海灣和湖泊的橋梁等,有的橋梁總長達(dá)到數(shù)十公里。這些橋梁一般對跨徑并沒有特殊的要求,而從經(jīng)濟(jì)性考慮則多選用中、小跨徑橋,而一些大橋的引橋也常常采用中小跨徑橋。由于現(xiàn)澆連續(xù)梁的施工復(fù)雜繁瑣、費(fèi)工費(fèi)時(shí),人們一直希望將簡支梁的批量預(yù)制生產(chǎn)和連續(xù)梁的優(yōu)越性能結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)用梁或板批量預(yù)制生產(chǎn)的方式來加快連續(xù)梁的建設(shè)速度,同時(shí)省去繁瑣的

27、支模工序。2。2 橋跨布置與體系選擇橋梁設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是使設(shè)計(jì)的橋梁具有其適用性、舒適與安全性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性,并能很好地與周圍的景致相協(xié)調(diào)。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),設(shè)計(jì)時(shí)需要開展深入細(xì)致的現(xiàn)場勘測和調(diào)查分析工作,取得可靠的地質(zhì)資料、水文資料及其它相關(guān)資料作為設(shè)計(jì)依據(jù)。對于每一種可能的橋位方案,盡可能設(shè)計(jì)出多種基本滿足建橋條件的可行的橋式方案,然后通過初步的比較篩選,剔除一些能較為明顯看出不足的方案,保留幾個(gè)構(gòu)思巧妙,各具優(yōu)點(diǎn),而一時(shí)難以取舍的方案,作為更進(jìn)一步研究和比較的對象。不同的橋式方案提供了不同的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),其中包括:主要工程材料及機(jī)具用量、勞動力數(shù)量、施工條件、工期長短、養(yǎng)護(hù)難易、運(yùn)營條件

28、等等.為獲得這些指標(biāo),在一般的情況下,可以先擬定每一方案的結(jié)構(gòu)主要尺寸,擬定橋跨及墩臺基礎(chǔ)的施工方案,然后利用已掌握的資料分析推理,經(jīng)過認(rèn)真的評價(jià)比選工作,最后確定出一個(gè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)多方面都比較理想的方案,對其橋跨、墩臺基礎(chǔ)等進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一般說來,設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)首先考慮,但一個(gè)工程材料用量少,設(shè)備要求簡單,造價(jià)低廉的方案并不一定是最佳方案,如果同時(shí)有其他技術(shù)要求或使用要求成為設(shè)計(jì)難以解決的問題時(shí),就不得不放棄較為經(jīng)濟(jì)的方案,選取較為昂貴的方案,這是一個(gè)需要注意的問題。橋跨布置與體系選擇是橋梁結(jié)構(gòu)縱斷面設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一,它直接影響結(jié)構(gòu)的使用功能、安全、經(jīng)濟(jì)和美觀。這一步需要解決的問題包括:

29、確定橋梁孔徑、分孔布置、確定橋下凈空和橋梁標(biāo)高以及合理選擇結(jié)構(gòu)形式等。首先要確定橋梁孔徑。橋梁孔徑必須保證橋下有足夠的排洪面積,使河床不致受到過大的沖刷??绾訕虻臉蛄嚎讖揭话愀鶕?jù)水文計(jì)算確定,并應(yīng)當(dāng)滿足規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。根據(jù)以往建橋的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)中應(yīng)視河床的允許沖刷深度,適當(dāng)縮短橋梁的總長度,以節(jié)約總投資。確定了橋梁孔徑以后,還需進(jìn)一步進(jìn)行分孔布置.對于一座較大的橋梁,應(yīng)當(dāng)分成幾孔,各孔的跨徑應(yīng)當(dāng)多大,有幾個(gè)河中橋墩,哪些是通航孔,這些問題要根據(jù)通航要求,地形和地質(zhì)情況,水文情況以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)和美觀的條件來加以確定。橋梁的分孔關(guān)系到橋梁的造價(jià)??鐝胶涂讛?shù)不同時(shí),上部結(jié)構(gòu)和墩臺的總造價(jià)是不同的??鐝接?/p>

30、大,孔數(shù)愈少,上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)就愈大,而墩臺的造價(jià)就愈小。最經(jīng)濟(jì)的跨徑就是要使上部結(jié)構(gòu)和墩臺的總造價(jià)最低,因此當(dāng)橋墩較高或地質(zhì)不良,基礎(chǔ)工程較復(fù)雜而造價(jià)較高時(shí),橋梁跨徑就選得大一些;反之,當(dāng)橋墩較矮或地基較好時(shí),跨徑就可選得小一些。在實(shí)際工作中,可對不同的跨徑布置進(jìn)行粗略的方案比較,來選擇最經(jīng)濟(jì)的跨徑和孔數(shù)。橋梁分孔是個(gè)非常復(fù)雜的問題,各種各樣的條件和要求往往互相發(fā)生矛盾。例如:跨徑在 100m 以下的公路橋梁,為了盡可能符合標(biāo)準(zhǔn)跨徑,不得不放棄采用按經(jīng)濟(jì)要求確定的孔徑;從備戰(zhàn)要求出發(fā),需要將全橋各孔的跨徑做成一樣,并且跨徑不要太大,以便于搶修和互換;有時(shí)因工期很緊,為減少水下工程,需要減少橋墩

31、而加大跨徑。跨徑選擇還與施工能力有關(guān),有時(shí)選用較大的跨徑雖然在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上是合理的,但由于缺乏足夠的施工技術(shù)能力和機(jī)械設(shè)備,也不得不放棄而改用較小跨徑.總之,對于大、中型橋梁來說,分孔問題是設(shè)計(jì)中最基本、最復(fù)雜的問題,必須進(jìn)行深入全面的分析,才能定出比較完美的方案。橋梁標(biāo)高對于中小橋梁,一般由線路選線時(shí)規(guī)定,但對于橋下有通航的大跨度橋梁來說,往往由通航要求決定??偟恼f來,梁底的標(biāo)高要保證橋下排洪和通航的要求,梁面的標(biāo)高既要考慮結(jié)構(gòu)本身的高度,又要考慮兩岸引橋經(jīng)濟(jì)路堤高度以及取土難易和規(guī)范對線路縱向坡度的要求。根據(jù)以上所述,結(jié)合本橋的實(shí)際情況和具體要求,選取兩種結(jié)構(gòu)形式如下。2.2。1 鋼筋混

32、凝土拱橋方案本方案為懸鏈線箱形拱橋,主拱凈跨徑120m,凈矢高24m,矢跨比1/5,橋全長224m。點(diǎn)樁號為 ZK116+640。800,終點(diǎn)樁號為 ZK116+864。800,橋梁中心樁號為ZK116+731。800 ,跨越山谷??卓绶植紴?2x14m+15x8.4m+5x14m,橋面標(biāo)高為396m。橋面橫坡:2;橋面縱坡:4.圖 2.1 第一方案橋跨布置圖。圖 2。1 預(yù)應(yīng)力混凝土 T 型剛構(gòu)橋的總體布置(尺寸單位:cm)結(jié)構(gòu)類型:上部為構(gòu)造為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),主橋?yàn)閱慰绲冉孛鎽益溇€箱形板拱 ,引橋?yàn)楹喼梁。下部兩側(cè)采用薄壁輕型橋臺,主拱圈采用鋼筋混凝土實(shí)體橋臺,基礎(chǔ)為剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)。2

33、。2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土 T 型剛構(gòu)橋方案主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土三跨連續(xù)剛構(gòu)橋,橋長 240。00m,起點(diǎn)樁號為ZK116+638。600,終點(diǎn)樁號為 ZK116+878。6000,橋梁中心樁號為 ZK116+711.600 ,跨越山谷.孔跨分布為 33m+80m+35m+246m,橋面標(biāo)高為 409m。橋面橫坡:2%;橋面縱坡:4。圖 2。2 第二方案橋跨布置圖.圖 2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土 T 型剛構(gòu)橋的總體布置(尺寸單位:cm)結(jié)構(gòu)類型:上部為構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),主橋?yàn)槿邕B續(xù)箱梁,引橋?yàn)楹喼?T 梁。下部構(gòu)造為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).1 號、2 號墩為雙支薄壁空心墩,墩高分別為26.2m、30。

34、0m。3、4 號墩為雙柱式圓墩,墩高分別為 38。3 m、26。2m.2.3 上部結(jié)構(gòu)尺寸的擬定2。3。1 鋼筋混凝土拱橋方案1、立面布置本設(shè)計(jì)方案采用單跨上承式混凝土等截面箱形板拱結(jié)構(gòu),橋下無通航要求,凈跨徑是:120m,凈矢高 24m,拱上 14 組排架,每組跨徑 8。4m,也即橋面板跨度。引橋采用 14m 預(yù)應(yīng)力簡支 T 梁。拱軸系數(shù) m 經(jīng)橋博建模型試算,最終取為 1。679.懸鏈線方程為:) 11078. 1(788.35chy二、橫斷面布置橋面全寬 11。25m,即外側(cè) 0。5m 鋼筋混凝土防撞護(hù)欄+凈 10.25m +內(nèi)側(cè) 0。5m 鋼筋混凝土防撞護(hù)欄。橋面板采用空心板。支座采用

35、板式橡膠支座.主拱圈采用箱形拱,高 2。4m,寬 7.5m,橋墩采用混凝土墩,基礎(chǔ)因地基承載力較高(弱風(fēng)化炭質(zhì)白云巖) ,故采用明挖剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)采用拱架施工。拱橋橫斷面如圖 2。3 所示.圖 2。3 鋼筋混凝土拱橋的橫斷面布置(尺寸單位:cm)1) 拱圈凈跨為跨徑為 120m 上承式鋼筋混凝土拱橋,主拱為等截面懸鏈線無鉸拱,主孔計(jì)算跨徑 120m,凈矢高 24m,矢跨比 1/5,拱圈截面高度為 7。5m,寬度 2.4m.拱圈材料采用 C50 混凝土。拱圈采用支架施工,分段與分層相結(jié)合的施工方法,可使拱架變形比較均勻,并可以避免拱圈的反復(fù)變形。在拱圈混凝土達(dá)到強(qiáng)度后再進(jìn)行立柱蓋梁施工,

36、立柱蓋梁采用現(xiàn)澆法施工。主拱圈橫斷面圖如下:圖 2。4 主拱圈橫斷面圖(單位:cm)2) 橫隔板橫隔板從拱頂至拱腳方向設(shè)置,橫隔板厚 30cm.每 8.94m 設(shè)置一道(共 2 塊) ,全拱共設(shè) 14 道。3)立柱立柱采用 C40 鋼筋混凝土,立柱截面為 800mm600mm.必要時(shí)沿立柱高度設(shè)置若干根橫系梁,間距一般不大于 6m。立柱斷面圖如下:圖 2。5 立柱截面圖(單位:cm)4) 底梁 拱上共 14 組立柱,每組橫橋向 3 根,每組立柱低端均設(shè)置條形底梁。底梁截面尺寸如圖 2。6 所示:圖 2.6 立柱截面圖(單位:cm)5) 蓋梁蓋梁的截面尺寸為 70cm90cm,寬 1128cm,

37、因蓋梁上直接搭設(shè)空心板,考慮防震要求,在蓋梁兩端設(shè)高 20cm 寬 11cm 的擋塊,擋塊與板之間預(yù)留 2cm 以便橋面板的安裝與調(diào)整。蓋梁一般構(gòu)造截面尺寸如圖所示:圖 2.7 蓋梁一般構(gòu)造圖(單位:cm)6) 橋面板及橋面鋪裝橋面板采用厚度為 40cm 的空心板,邊板寬度為 1.125m,中板寬度為 0。99m。橋面的橫坡為 2,在支座上放楔形墊塊形成橫坡。橋面鋪裝選用平均厚度 10cm 的防水混凝土作鋪裝層,6cm 厚的瀝青混凝土磨耗層。2020102333231079373 79922510340D=18D=18 圖2。8 橋面板中板尺寸圖(單位:cm) 圖2.9 橋面板邊板尺寸圖(單位

38、:cm)7) 防撞欄桿 橋面兩側(cè)均設(shè)置寬 0。5m 的防撞欄桿,采用 C40 混凝土,截面尺寸如圖 3。0 所示.圖3。0 防撞欄桿尺寸圖(單位:cm)2.3。2 預(yù)應(yīng)力混凝土 T 型剛構(gòu)橋方案一、立面布置1、主橋?yàn)槿缃Y(jié)構(gòu),主跨為 80m,左右邊跨分別為 33m、35m;引橋采用 46。0m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁,即 33m+80+35+246m。2、考慮到主橋跨徑大,梁底由跨中合攏段到梁墩固結(jié)處高度按 1。8 次拋物線漸變,合攏段為 2.0m.以跨中梁底為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系。拋物線方程為:8 . 1310127. 6xy3、全橋兩端布置重力式 U 型承臺,臺高 10.0m,長 7.20m。二

39、、橫斷面布置 1、 設(shè)計(jì)橋面全寬為11.25m ,兩邊無人行道,各有0.5m寬的防撞護(hù)欄。2、截面形式主橋采用單箱室型,頂板寬1123cm,底板寬750cm.橋面全寬 11.25m,即外側(cè) 0。5m 鋼筋混凝土防撞護(hù)欄+凈 10。25m +內(nèi)側(cè) 0.5m 鋼筋混凝土防撞護(hù)欄。橋面板采用空心板。支座采用板式橡膠支座。主拱圈采用箱形拱,高 2.4m,寬 7.5m,橋墩采用混凝土墩,基礎(chǔ)因地基承載力較高(弱風(fēng)化炭質(zhì)白云巖),故采用明挖剛性擴(kuò)大基礎(chǔ).上部結(jié)構(gòu)采用拱架施工。拱橋橫斷面如圖 2.4 所示。圖 2.4 預(yù)應(yīng)力混凝土 T 型剛構(gòu)橋的支點(diǎn)橫截面尺寸(尺寸單位:cm)2.4 下部結(jié)構(gòu)形式選擇與尺寸

40、擬定2.4.1 鋼筋混凝土拱橋方案該拱橋橋墩采用重力式,以 1 號橋墩設(shè)計(jì)為例,其他同理。其具體尺寸見圖 2.5,材料采用 C30 混凝土;基礎(chǔ)為剛性擴(kuò)大基礎(chǔ),其襟邊長度為 0.5m,材料亦采用 C30 混凝土。 圖 2。5 鋼筋混凝土拱橋的拱座尺寸圖(尺寸單位:cm)2。4。2 預(yù)應(yīng)力混凝土 T 型剛構(gòu)橋方案橋墩采用雙肢薄壁墩和樁墩。本設(shè)計(jì)主橋選用抗壓剛度較大、抗推剛度較小的薄壁空心墩,橋墩和承臺以及橋臺的尺寸見圖紙。河床地質(zhì)條件好,主要是白云質(zhì)灰?guī)r,沖刷深度小,擬采用低承臺鉆孔灌注樁?;A(chǔ)尺寸見圖紙.2。5 施工方法2.5。1 鋼筋混凝土拱橋方案拱圈采用鋼拱架施工,分段、分層相結(jié)合均衡對稱

41、加載,分段的位置設(shè)置在拱架撓曲線有轉(zhuǎn)折的一級拱圈彎矩比較大的地方.拱上立柱施工,是根據(jù)橋博試算確定后,按順序進(jìn)行排架施工.因地質(zhì)條件良好,為淺埋基礎(chǔ);故基坑開挖采用不放坡開挖,在開挖時(shí)不得超挖,基坑的開挖尺寸為基礎(chǔ)底面尺寸四周增寬 0。5m,以便支模施工;基坑開挖后,若有地下水,需采取降水措施,降水之后進(jìn)行基礎(chǔ)施工;挖至標(biāo)高的土質(zhì)基坑不得長期暴露、擾動或浸泡,并檢查基坑尺寸、高程、基地承載力,符合要求后,立即進(jìn)行基礎(chǔ)施工。2.5.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋方案上部結(jié)構(gòu)主橋采用平衡懸臂施工法,現(xiàn)場澆注施工。引橋采用后張發(fā)施工工藝分片預(yù)制,然后進(jìn)行吊裝.橋臺采用現(xiàn)場就地澆注施工,這是目前多數(shù)工程都

42、采用的一種施工方法.其特點(diǎn)是工序簡便,機(jī)具較少,技術(shù)操作難度小,但施工期限較長,需要耗費(fèi)較多的勞力與物力.為了提高施工進(jìn)度、節(jié)省勞力、節(jié)約木材,橋墩采用支架翻模施工?;A(chǔ)采用鉆孔灌注的方法,人工挖孔以及機(jī)械成孔,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后將鋼筋骨架吊入井孔中,再灌注混凝土。2.6 方案比選及評價(jià)第一方案采用箱型板拱拱。主拱采用分段預(yù)制,拱架的施工技術(shù),主梁采用 8。4米的空心板,采用現(xiàn)場澆筑。地質(zhì)條件良好,拱腳處能很好承受水平推力。整座橋施工速度較快,工期較短,施工技術(shù)成熟。另外,拱橋往往較其它橋型經(jīng)濟(jì)合理,造型美觀.第二方案采用主跨為 80 米的剛構(gòu)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

43、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。因此經(jīng)過綜合比較,決定推薦第一方案。第三章 上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算對上部結(jié)構(gòu)的靜力平面計(jì)算,采用橋梁博士程序進(jìn)行平面建模。模型包括拱圈、立柱、橋面板。橫隔板、底梁、蓋梁、防撞欄桿等恒載均換算為荷載,加載在結(jié)構(gòu)上。平面模型如圖所示。作用于平面結(jié)構(gòu)上的豎向荷載,按杠桿法進(jìn)行分配.在結(jié)構(gòu)的靜力分析中不考慮非線性因素的影響。橋梁主要構(gòu)件的計(jì)算中,拱圈、立柱、橋面板等均采用平面梁單元建模,分 16 個(gè)施工階段進(jìn)行受力分析。首先建立坐標(biāo)系,然后進(jìn)行單元劃分,輸入單元的材料特性值與截面特性值后賦給相應(yīng)的單元,最后添加約束,模型就創(chuàng)建完畢。3.1 建立

44、坐標(biāo)系圖 31 模型坐標(biāo)系如上圖,以水平向右為 X 軸方向,以豎直向上為 Y 軸方向,左沿拱腳為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系。確定拱軸線方程。主橋?yàn)閼益溇€拱橋,拱軸系數(shù)通過模型試算確定 m=1.679.根據(jù)已確定的的信息得拱軸線方程為: (41)) 11078. 1(788.35chy3。1.1 單元劃分主拱圈為典型的平面結(jié)構(gòu),采用橋梁博士程序進(jìn)行平面建模型。將拱圈、拱上立柱、橋面板等結(jié)構(gòu)劃分為單元。各構(gòu)件截面單元號見下表.表 41 平面模型各構(gòu)件截面單元號匯總表控制截面拱圈立柱橋面板單元號1-123124241242-332拱圈各單元節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)如下表:表 4-2 單元節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)表單元號節(jié)點(diǎn)號X(m)Y(m)

45、單元號節(jié)點(diǎn)號X(m)Y(m)單元號節(jié)點(diǎn)號X(m)Y(m)1 1 0 0。00 42 42 41 21。95 83 83 82 21。60 2 1 0.87 43 42 22.18 84 83 21.33 2 2 1 0。87 43 43 42 22.18 84 84 83 21。33 3 2 1.72 44 43 22.40 85 84 21。05 3 3 2 1.72 44 44 43 22。40 85 85 84 21.05 4 3 2。55 45 44 22。61 86 85 20.76 4 4 3 2.55 45 45 44 22.61 86 86 85 20。76 5 4 3.36

46、46 45 22.81 87 86 20。46 5 5 4 3.36 46 46 45 22.81 87 87 86 20.46 6 5 4.16 47 46 22.99 88 87 20.14 6 6 5 4.16 47 47 46 22.99 88 88 87 20。14 7 6 4。93 48 47 23。16 89 88 19。81 7 7 6 4.93 48 48 47 23。16 89 89 88 19。81 8 7 5。68 49 48 23。32 90 89 19.47 8 8 7 5.68 49 49 48 23。32 90 90 89 19.47 9 8 6。42 50 4

47、9 23。47 91 90 19.11 9 9 8 6。42 50 50 49 23.47 91 91 90 19。11 10 9 7.14 51 50 23。60 92 91 18.74 10 10 9 7.14 51 51 50 23.60 92 92 91 18。74 11 10 7.84 52 51 23.73 93 92 18.36 11 11 10 7。84 52 52 51 23。73 93 93 92 18。36 12 11 8.53 53 52 23。84 94 93 17.96 12 12 11 8.53 53 53 52 23。84 94 94 93 17。96 13 1

48、2 9.20 54 53 23。94 95 94 17。55 13 13 12 9.20 54 54 53 23。94 95 95 94 17.55 14 13 9.85 55 54 24。02 96 95 17.12 14 14 13 9.85 55 55 54 24。02 96 96 95 17。12 15 14 10.48 56 55 24.10 97 96 16.68 15 15 14 10.48 56 56 55 24.10 97 97 96 16.68 16 15 11。10 57 56 24.16 98 97 16.23 16 16 15 11.10 57 57 56 24。16

49、 98 98 97 16。23 17 16 11。70 58 57 24.21 99 98 15。76 17 17 16 11。70 58 58 57 24.21 99 99 98 15。76 18 17 12.29 59 58 24.25 100 99 15.28 18 18 17 12.29 59 59 58 24.25 100 100 99 15。28 19 18 12。86 60 59 24。28 101 100 14.78 19 19 18 12.86 60 60 59 24。28 101 101 100 14。78 20 19 13.41 61 60 24。30 102 101 1

50、4。26 20 20 19 13。41 61 61 60 24.30 102 102 101 14.26 21 20 13。95 62 61 24.30 103 102 13。73 21 21 20 13。95 62 62 61 24。30 103 103 102 13。73 22 21 14。47 63 62 24.29 104 103 13.19 22 22 21 14。47 63 63 62 24。29 104 104 103 13。19 23 22 14。98 64 63 24.27 105 104 12.63 23 23 22 14。98 64 64 63 24.27 105 105

51、 104 12.63 24 23 15。47 65 64 24。24 106 105 12.05 24 24 23 15。47 65 65 64 24.24 106 106 105 12。05 25 24 15。95 66 65 24.20 107 106 11.46 25 25 24 15。95 66 66 65 24。20 107 107 106 11。46 26 25 16。41 67 66 24.14 108 107 10.85 26 26 25 16.41 67 67 66 24.14 108 108 107 10.85 27 26 16.86 68 67 24.07 109 108

52、 10.23 27 27 26 16。86 68 68 67 24。07 109 109 108 10。23 28 27 17.30 69 68 23。99 110 109 9。59 28 28 27 17.30 69 69 68 23。99 110 110 109 9。59 29 28 17。72 70 69 23.90 111 110 8。93 29 29 28 17.72 70 70 69 23.90 111 111 110 8.93 30 29 18.12 71 70 23。80 112 111 8。26 30 30 29 18.12 71 71 70 23.80 112 112 11

53、1 8。26 31 30 18.52 72 71 23.68 113 112 7.57 31 31 30 18.52 72 72 71 23。68 113 113 112 7。57 32 31 18.89 73 72 23.55 114 113 6.86 32 32 31 18。89 73 73 72 23.55 114 114 113 6。86 33 32 19。26 74 73 23。41 115 114 6.13 33 33 32 19。26 74 74 73 23。41 115 115 114 6.13 34 33 19。61 75 74 23.26 116 115 5。38 34 3

54、4 33 19.61 75 75 74 23。26 116 116 115 5.38 35 34 19。95 76 75 23.10 117 116 4。62 35 35 34 19.95 76 76 75 23。10 117 117 116 4。62 36 35 20。27 77 76 22.92 118 117 3。84 36 36 35 20。27 77 77 76 22。92 118 118 117 3.84 37 36 20。58 78 77 22.73 119 118 3.04 37 37 36 20。58 78 78 77 22。73 119 119 118 3.04 38 37

55、 20.88 79 78 22.53 120 119 2.22 38 38 37 20。88 79 79 78 22.53 120 120 119 2.22 39 38 21。17 80 79 22.31 121 120 1.38 39 39 38 21.17 80 80 79 22.31 121 121 120 1。38 40 39 21.44 81 80 22。09 122 121 0。53 40 40 39 21.44 81 81 80 22。09 122 122 121 0。53 41 40 21。70 82 81 21。85 123 121.3 0。26 41 41 40 21.70

56、 82 82 81 21.85 123 123 121.3 0。26 42 41 21。95 83 82 21。60 1000 121.6 0。00 立柱個(gè)單元各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)如下表:單元號節(jié)點(diǎn)號X(m)Y(m)單元號節(jié)點(diǎn)號X(m)Y(m)單元號節(jié)點(diǎn)號X(m)Y(m)1241246.2326.7416416420。0322。3520420498.6325.351256。2326.4316520。0322.3520598.6326。351251256。2326。4316516520。0321.3520520598。6325。351266。2326.1216620。0321.3520698。6326。7

57、41261266.2326.1216616620.0320。35206108107。0312.821276.2325。1216720。0320.35207107.0313。821271276。2325。1216716720.0319。35207207107.0313.821286.2324.1216820.0319。35208107。0314.821281286。2324.1216816820.0318.35208208107.0314.821296.2323.1216920。0318。35209107.0315.821291296.2323。1216916920.0317。352092091

58、07。0315。821306.2322。122420。0317.35210107。0316。821301306.2322。1217017031。4326.74210210107。0316。821316。2321。1217131.4326.74211107.0317.821311316。2321.1217117131。4325.85211211107。0317。821326.2320。1217231.4325.85212107。0318.821321326。2320.1217217231。4324.85212212107.0318.821336.2319.1217331。4324。8521310

59、7.0319。821331336.2319。1217317331.4323。85213213107.0319。821346.2318。1217431。4323.85214107.0320.821341346。2318。1217417431。4322。85214214107。0320.821356.2317。1217531.4322.85215107。0321.821351356.2317。1217517531.4321.85215215107。0321。821366。2316.123231。4321。85216107。0322.821361366.2316。1217617639。8326.74

60、216216107。0322.821376。2315。1217739。8326.74217107。0323.821371376。2315.1217717739。8326。41217217107.0323。821386.2314.1217839。8326。41218107.0324。821381386。2314。1217817839.8325.41218218107.0324。821396.2313。1217939。8325。41219107.0325.821391396。2313.1217917939.8324。41219219107。0325.821406.2312。124139。8324.

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