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文檔簡介

S207線安康堰吉河大橋改建工程咨詢報告PAGE中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司2007.07PAGE31概述主橋采用單孔150m中承式箱肋拱橋,矢跨比為1/4,拱軸線形為懸鏈線,拱軸系數(shù)m=1.347。橋面全寬12.5m。主拱圈為鋼管混凝土勁性骨架箱肋拱,截面形式為單箱室雙肋,分別設(shè)置在橋面兩側(cè),全橋設(shè)一字型橫撐三道,K字型橫撐二道,箱高2.5m。骨架采用φ325×12mm的16錳無縫鋼管作主骨架、組合角鋼、槽鋼及φ168×5mm的鋼管作為腹桿、聯(lián)結(jié)系桿件。吊桿處橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土梁,其外形尺寸為100×120mm的矩形;與橋面系相交叉處及設(shè)置立柱處的橫撐均為鋼筋混凝土矩形梁;墩柱上的帽梁,采用鋼筋混凝土矩形梁。吊桿采用帶有PE管防護的37φs15.2mm的柔性拉桿,兩端采用OVM錨具PWS-37固定于箱頂面及橫梁底。車行道板采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土矩形空心板梁。主橋拱座采用鋼筋混凝土柱樁與基巖連接,橫向連為整體,基礎(chǔ)采用明挖后成孔,形成樁基。咨詢依據(jù)《S207線安康堰吉河大橋改建工程兩階段施工圖設(shè)計》文件;《S207線安康堰吉河大橋改建工程兩階段施工圖設(shè)計預(yù)算》文件;國家和交通部頒布的現(xiàn)行“強制性條文”、“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”、“規(guī)范”、“規(guī)程”及“設(shè)計文件編制辦法”等。主要設(shè)計規(guī)范部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)部頒《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》(JTJ004-89)部頒《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2004)部頒《公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD61-2005)部頒《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62-2004)部頒《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTJ024-85)部頒《公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法》(1996年)部頒《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)部頒《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》(JGJ107-96)《公路工程質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2004)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計規(guī)范》(JTG/TD60-01-2004)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224)《鋼筋等強直螺紋連接技術(shù)規(guī)程》(Q/JY08-1997)《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50283-1999)《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強制性條文》《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》(CECS28:90)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》(GB50205-2001)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T714-2000)《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591-94)《建筑結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》(JGJ81-91)《鋼結(jié)構(gòu)、管道涂裝技術(shù)規(guī)程》(YB/T9256-96)總體評價及主要結(jié)論本施工圖設(shè)計遵照2006年6月初步設(shè)計評審會上確定的一孔150m中承式勁性骨架鋼筋混凝土箱肋拱橋方案,作了深入、細(xì)致的工作。該文件基本齊全,設(shè)計內(nèi)容和深度符合交通部《公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法》及圖表示例的要求,圖紙調(diào)整完善后可交付施工。圖紙審查說明部分設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中“新橋行車寬度為凈9.0+2×1.5米”,建議取消“行車”二字。瀛湖設(shè)計水位329.37m,是否滿足特大橋300年一遇洪水要求,同時與橋梁總體布置圖所示設(shè)計水位330.0米不一致,請核查?!叭珮蛟O(shè)工字形橫撐三道”,與后面所提“一字”橫撐相矛盾,請改正。結(jié)構(gòu)分析計算要點中施工階段驗算按裸管形成兩鉸拱即澆管內(nèi)砼,和施工步驟示意圖中的說明不一致,應(yīng)予以統(tǒng)一;從保證施工安全與質(zhì)量的角度來看,裸管形成無鉸拱再澆筑管內(nèi)砼比較合理。施工方法中宜將澆筑管內(nèi)砼與澆筑外包砼的說明分開,同時對澆注管內(nèi)砼的工藝說明欠詳細(xì),請予以補充;管內(nèi)砼存在空洞,鉆孔填補砼不太現(xiàn)實,應(yīng)壓入低收縮砼砂漿。圖紙部分總體布置圖中拱肋凈間距為12.0米,而靠安康側(cè),橋梁標(biāo)準(zhǔn)寬度12.5米,在拱肋與橋面相交處,將發(fā)生干擾,護欄欄桿等無法實現(xiàn)安裝,請核查。Ⅱ-Ⅱ斷面中所示橫坡為1.5%的雙向坡,與路線縱斷面中提供的橫坡2%不同,且6~11cmC40砼整體化層形成的橫坡也不是1.5%,請核查。拱肋一般構(gòu)造Ⅲ—Ⅲ斷面中,肋腹板變化尺寸25cm所示位置有誤,應(yīng)和腹板尺寸相對應(yīng)。拱肋鋼筋構(gòu)造=1\*GB3①建議將角隅加強鋼筋N12適當(dāng)增長。=2\*GB3②建議將N10號鋼筋延長與N8或N8’連接。=3\*GB3③建議將7號鋼筋間距20cm減小,以不超過10d為控制間距,以利抗裂。=4\*GB3④建議將橫隔板鋼筋間距20cm減小,不超過15cm為宜。建議將拱肋間橫撐拱肋一字橫撐加強,由2根鋼管改為4根鋼管;在橫撐普通鋼筋構(gòu)造圖中,建議兩豎向鋼筋間增補一些架立定位短鋼筋。吊桿構(gòu)造=1\*GB3①吊桿既要滿足受力要求,又要考慮養(yǎng)護方便及后期更換的需要,圖中吊桿設(shè)計頂部采用環(huán)氧樹脂及防水混凝土進行防護,這種措施不利于后期吊桿的更換,建議采用注入防腐油脂的方案對錨頭部分進行防護。=2\*GB3②在橫梁頂面采用12.5號水泥砂漿隔水不太可靠,建議將下導(dǎo)管伸出橫梁頂面3~4cm,周圍焊一鋼制墊板以防止雨水進入吊桿下錨固區(qū)域,同時應(yīng)補充下錨頭部分的防護圖紙。=3\*GB3③根據(jù)近年來的工程實際,短吊桿的受力較長吊桿復(fù)雜,容易引起疲勞破損,故建議將第3~4、第20~21吊桿改為中間設(shè)鉸的吊桿,即在橫梁頂面設(shè)鉸,下設(shè)拉桿,以適應(yīng)橋面伸縮變形,延長吊桿使用壽命。吊桿橫梁構(gòu)造=1\*GB3①兩吊桿中心間距1360cm,整個橫梁尺寸應(yīng)為1460cm,圖中又給出1475cm,前后矛盾,請核查。且鋼束布置圖中各部分尺寸也與橫梁一般構(gòu)造中的尺寸不符,請核查。=2\*GB3②盡管橫梁布設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋,橫梁受力主鋼筋直徑全部采用Φ12,建議將受力主鋼筋由Φ12改為Φ20,以策安全。=3\*GB3③對吊桿橫梁預(yù)應(yīng)力鋼筋,應(yīng)給出張拉控制力及各鋼束引伸量,以利施工控制。肋間橫梁=1\*GB3①1#、2#及22#、23#肋間普通鋼筋進入拱肋內(nèi)40cm,錨固長度不滿足規(guī)范要求,請予以調(diào)整。=2\*GB3②N5鋼筋90°彎折40cm,應(yīng)給出“R-40”字樣。=3\*GB3③1#、23#肋間橫梁跨中主筋布置似有誤,請予以核算、調(diào)整。=4\*GB3④請增加橫梁及蓋梁兩端的擋塊鋼筋構(gòu)造圖。橋面預(yù)制板=1\*GB3①每塊板布設(shè)了9根鋼筋絞線,在板端未見失效長度,端部容易開裂。請核查是否采用失效措施。=2\*GB3②按說明伸縮縫之間沿縱向要形成吊桿橫梁,預(yù)制板及整體化層完全固接,而板端并未預(yù)留現(xiàn)澆接頭,怎么形成連續(xù),請核查。=3\*GB3③橋面連續(xù)及調(diào)平層鋼筋布置圖中4~20#橫梁上未設(shè)置支座,梁板支承處底面及橫梁相接觸面容易拉裂,建議布置柔性墊層。=4\*GB3④建議在橫梁頂面支承線處設(shè)置錨筋,在空心板預(yù)制時增加預(yù)留孔,限制其縱向位移,防止施工中發(fā)生落梁事故。=5\*GB3⑤泄水管的設(shè)置應(yīng)避開吊桿錨頭位置,同時還應(yīng)考慮橋面的下部分拱肋不被水流侵蝕,建議補充詳細(xì)位置圖。=6\*GB3⑥在“T”梁有堆放場地的前提下,建議橋面板改為“T”型梁,以減輕橋面自重。1#及23#墩柱構(gòu)造=1\*GB3①建議將立柱移到拱肋上,或?qū)⒘⒅苯又卧诠白A(chǔ)上,蓋梁考慮布設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋。=2\*GB3②現(xiàn)蓋梁長度12.50m,扣除擋塊厚度50cm,與預(yù)制板底寬相同,應(yīng)考慮預(yù)留3-5cm,作為施工安裝寬度。=3\*GB3③22#柱,柱徑100cm,對跨徑僅6.7m板橋偏大,建議進行調(diào)整。=4\*GB3④柱中主筋采用Φ20,進入肋間橫梁的長度不滿足規(guī)范40d要求。拱座及橋臺=1\*GB3①臺帽鋼筋構(gòu)造圖Ⅰ-Ⅰ斷面中,50cm厚前墻鋼筋間距太大,建議頂、底面各增加一根鋼筋。=2\*GB3②拱座一般構(gòu)造中應(yīng)示出樁底、承臺、起拱線設(shè)計樁高,以利施工。=3\*GB3③拱座砼體積較大,建議在保證拱座基礎(chǔ)有足夠安全儲備的前提下對其進行調(diào)整,可結(jié)合橋臺進行設(shè)計,取消中間多余砼,或部分采用片石混凝土,以降低工程造價。拱座基樁直徑偏小,建議適當(dāng)加大,對拱座開挖后基礎(chǔ)的回填材料及技術(shù)要求應(yīng)提出說明。=4\*GB3④建議補充澆筑大體積砼時消除水化熱的具體措施。=5\*GB3⑤橋臺除前墻外,其余各部分可采用片石砼,可結(jié)合拱座基礎(chǔ)設(shè)計進行調(diào)整。=6\*GB3⑥橋臺樁基鋼筋構(gòu)造圖斷面Ⅰ-Ⅰ中,樁基直徑180cm有誤。由于是二級公路,建議U臺兩側(cè)增設(shè)搭板。預(yù)算部分本預(yù)算編制依據(jù)基本符合交通部有關(guān)編制辦法及陜西省交通廳的有關(guān)規(guī)定,定額選用基本合理,編制過程完整,沒有大的錯、漏、缺。預(yù)算文件編制的比較細(xì)致。經(jīng)復(fù)核,各部分預(yù)算主要有以下問題待核實:個別采用的編制依據(jù)不妥:=1\*GB3①陜交建(96)406號(編制說明中誤寫為046號)已經(jīng)廢止。=2\*GB3②陜價電調(diào)發(fā)[2000]88號文應(yīng)按陜西物價局陜價管發(fā)[2004]30號文件執(zhí)行。費率表(04表)中的工地轉(zhuǎn)移里程應(yīng)按陜交建[2000]475號文執(zhí)行。費率表(04表)中,由于舊橋在施工中仍利用,行車干擾次數(shù)取用101~500輛車次系數(shù)太大,可根據(jù)實際情況,適當(dāng)調(diào)整。材料單價應(yīng)取用陜西2007年第二季度價格。分項工程計算表(08表)中的有關(guān)問題:=1\*GB3①拱座工程數(shù)量有誤,請核查、修改。=2\*GB3②拱肋混凝土采用交通部06年征求意見稿,后面多項也均如此,是合適的,但定額中混凝土標(biāo)號與設(shè)計不同,應(yīng)調(diào)整。=3\*GB3③拱肋混凝土中列有鋼管136.06t,但型鋼43.50t漏計。=4\*GB3④縱、橫梁(含橫隔板及橫撐)混凝土標(biāo)號與設(shè)計不同,應(yīng)調(diào)整;縱、橫梁的鋼筋少計19.66t。=5\*GB3⑤鋼管拱肋安裝20.248t的數(shù)量如何得來,請核查。=6\*GB3⑥吊桿安裝中,定額中的鑄鐵材料,應(yīng)按設(shè)計調(diào)整為鑄鋼材料。=7\*GB3⑦運輸索道及主索地錨兩項漏列,請補充。=8\*GB3⑧預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板工程量多計31.76m3,請核查。=9\*GB3⑨橋面板鋼絞線也應(yīng)按交通部征求意見稿中的定額計列為妥。結(jié)構(gòu)靜力計算分析采用空間結(jié)構(gòu)分析程序?qū)ρ呒哟髽蜻M行計算分析,按照施工過程建模。由于《S207線安康堰吉河大橋改建工程兩階段施工圖設(shè)計》(第一冊共一冊)圖紙中的設(shè)計說明采用的施工順序為:裸鋼管首先形成兩鉸拱,等澆注完主拱圈底板混凝土后,再封拱腳,形成無鉸拱,澆注腹板、頂板砼成拱。而施工步驟示意圖中提供的順序為:裸鋼管形成無鉸拱,然后澆注鋼管砼,澆注拱肋底板、腹板、頂板砼成拱。由于兩種順序矛盾,且何種階段形成無鉸拱,對施工階段的鋼管、管內(nèi)砼及拱圈的穩(wěn)定性都有較大的影響,因此本次驗算分析對上述兩種過程的施工階段均進行了建模計算,對兩種施工方法的應(yīng)力及穩(wěn)定進行了對比。計算參數(shù)取值3.1.1材料取值鋼管:彈性模量E=2.061011Pa,容重Dens=7.85×103kg/m3,泊松比=0.3,溫度線膨脹系數(shù)1.2×10-5。吊桿:彈性模量E=1.951011Pa,容重Dens=7.85×103kg/m3,泊松比=0.3,溫度線膨脹系數(shù)1.2×10-5?;炷粒簭椥阅A扛鶕?jù)不同標(biāo)號確定,容重Dens=2.6×103kg/m3,泊松比=0.2,溫度線膨脹系數(shù)1.0×10-5。3.1.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計基礎(chǔ)資料公路等級:二級公路設(shè)計荷載:公路-Ⅱ級,人群荷載3.5KN/m2設(shè)計行車速度:主線40N/h橋面寬度:主線雙向雙車道,橋面總寬12.5m橋梁跨徑組成:1×150m中承式鋼管混凝土勁性骨架(SRC結(jié)構(gòu))箱肋拱橋橋面橫坡:1.5%橋面鋪裝:瀝青混凝土厚8cm和混凝土厚10cm橋位氣溫:年平均14.3℃;平均最高38℃;平均最低-10℃設(shè)計庫區(qū)控制水位標(biāo)高:325.00m地震動峰值加速度:0.05g;特征周期:0.25s基本風(fēng)速:10年一遇22.5m/s;100年一遇29.0m/s設(shè)計洪水頻率1/300。施工階段計算分析3.2.1裸鋼管成型無鉸拱按設(shè)計圖中施工步驟示意圖提供的施工順序:裸鋼管形成無鉸拱,然后澆注鋼管砼,澆注拱肋底板、腹板、頂板砼成拱,進行建模計算。(1)模型建立采用空間有限元分析程序進行建模,拱肋按梁單元模擬,吊桿采用只受拉桁架單元模擬,橋面板通過梁格法進行模擬。整個模型共有單元4824個,節(jié)點2295個,如圖3-1所示。圖3-1 有限元整體計算模型整個施工過程共劃分為15個施工階段,具體如表3-1所示。表3-1施工階段劃分表施工階段安裝的構(gòu)件施加荷載邊界條件1吊裝合攏勁性骨架,焊接橫、K撐,形成鋼管裸拱結(jié)構(gòu)自重拱腳固結(jié)2全橋?qū)ΨQ灌注外側(cè)下弦管混凝土(管內(nèi)混凝土未凝固)施工荷載拱腳固結(jié)3外側(cè)下弦管內(nèi)混凝土凝固,形成聯(lián)合截面撤銷施工荷載拱腳固結(jié)4全橋?qū)ΨQ灌注內(nèi)側(cè)下弦管混凝土(管內(nèi)混凝土未凝固)施工荷載拱腳固結(jié)5內(nèi)側(cè)下弦管內(nèi)混凝土凝固,形成聯(lián)合截面撤銷施工荷載拱腳固結(jié)6全橋?qū)ΨQ灌注外側(cè)上弦管混凝土(管內(nèi)混凝土未凝固)施工荷載拱腳固結(jié)7外側(cè)上弦管內(nèi)混凝土凝固,形成聯(lián)合截面撤銷施工荷載拱腳固結(jié)8全橋?qū)ΨQ灌注內(nèi)側(cè)上弦管混凝土(管內(nèi)混凝土未凝固)施工荷載拱腳固結(jié)9內(nèi)側(cè)上弦管內(nèi)混凝土凝固,形成聯(lián)合截面撤銷施工荷載拱腳固結(jié)10澆筑拱肋底板混凝土拱腳固結(jié)11澆筑拱肋腹板混凝土拱腳固結(jié)12澆筑拱肋頂板混凝土拱腳固結(jié)13對稱澆筑1號、23號拱上立柱及蓋梁拱腳固結(jié)14安裝吊桿及橫梁拱腳固結(jié)15安裝橋面空心板梁、橋面系、成橋二期恒載橋面約束16成橋后繼續(xù)運營5年(2)拱肋施工階段構(gòu)件應(yīng)力計算結(jié)果匯總施工階段拱肋各主要控制截面的應(yīng)力計算結(jié)果如表3-2所示。表3-2施工階段計算結(jié)果匯總表單位:MPa施工階段拱腳1/8截面1/4截面3/8截面拱頂上管上緣下管下緣上管上緣下管下緣上管上緣下管下緣上管上緣下管下緣上管上緣下管下緣施工階段1鋼管-13.1-14.1-8.9-11.9-10.7-8.7-9.4-8.7-10.1-9.0管內(nèi)砼————————————————————施工階段2鋼管-16.5-20.7-13.7-16.3-15.3-11.9-12.6-11.6-13.4-12.3管內(nèi)砼————————————————————施工階段3鋼管-16.4-20.5-13.5-16.1-15.1-11.8-12.5-11.5-13.3-12.2管內(nèi)砼————————————————————施工階段4鋼管-19.6-24.2-16-18.6-17.3-14.9-15.4-14.3-16.5-14.5管內(nèi)砼——-0.6——-0.4——-0.5——-0.5——-0.4續(xù)表3-2施工階段拱腳1/8截面1/4截面3/8截面拱頂上管上緣下管下緣上管上緣下管下緣上管上緣下管下緣上管上緣下管下緣上管上緣下管下緣階段5鋼管-19.5-24.1-15.9-18.5-17.3-14.8-15.3-14.3-16.4-14.4管內(nèi)砼——-0.6——-0.4——-0.5——-0.4——-0.4階段6鋼管-21.7-27.9-18.1-21.7-19.6-17.2-16.6-16.4-17.7-16.9管內(nèi)砼——-1.2——-0.9——-0.9——-0.8——-0.8階段7鋼管-21.6-27.8-18-21.6-19.5-17.1-16.5-16.3-17.6-16.8管內(nèi)砼——-1.2——-0.9——-0.9——-0.8——-0.8階段8鋼管-23.8-30.3-19.7-23.3-20.9-19.2-18.5-18.2-20-18.4管內(nèi)砼-0.3-1.6-0.3-1.2-0.2-1.2-0.3-1.1-0.4-1.0階段9鋼管-23.7-30.2-19.7-23.2-20.9-19.1-18.4-18.2-19.9-18.3管內(nèi)砼-0.2-1.4-0.3-1.2-0.2-1.2-0.3-1.1-0.4-1.0階段10鋼管-36.6-72.2-52.0-47.6-45.9-42.2-39.2-42.1-41.5-42.1管內(nèi)砼0.7-3.7-1.8-1.1-0.9-1.0-0.3-1.1-0.3-1.1底板砼-0.880.19-0.01-0.02-0.01-0.01-0.02-0.01-1.0-0.9階段11鋼管-47.5-97.4-77.6-73.9-72.9-68.7-64.8-65.7-68.1-65.7管內(nèi)砼0.01-5.9-4.0-3.9-3.4-3.7-2.7-3.4-2.8-3.4底板砼-1.65-1-0.02-0.020.170.17-1.39-1.4腹板砼0.020.02-0.69-0.88-1.18-1.17-1.4-1.3-1.45-1.4階段12鋼管-42.1-115-90.2-81.3-83.5-77.3-73.5-75.6-76.1-75.6管內(nèi)砼0.6-7.6-4.9-4.2-4.0-4.2-3.1-4.1-3.2-4.1底板砼-2.48-1.11-0.34-0.33-0.31-0.25-0.21-0.2-1.66-1.7腹板砼-0.53-0.43-0.75-1.02-1.3-1.36-1.75-1.65-1.93-1.83頂板砼-0.03-0.02-0.37-0.34-0.3-0.26-0.19-0.21-0.3-0.27階段13鋼管-43.3-124-96.2-84.4-87.3-80.8-77.0-80.0-79.5-80.0管內(nèi)砼0.6-7.9-4.9-4.2-3.9-4.2-3.1-4.2-3.1-4.2底板砼-3-2.15-0.45-0.42-0.28-0.28-0.19-0.18-2.6-2.3腹板砼-1.8-1.17-0.66-0.94-1.19-1.28-1.68-1.58-1.87-1.77頂板砼-0.61-0.02-0.55-0.5-0.3-0.27-0.16-0.18-0.33-0.32階段14鋼管-60.6-128-106.0-103.0-98.2-98.1-95.9-88.2-100.0-88.2管內(nèi)砼-1.1-7.9-5.5-6.0-4.7-5.8-4.8-4.7-5.0-4.7底板砼-3.9-2.88-0.8-0.88-1.23-1.24-1.6-1.66-3.8-3.5腹板砼-2.38-1.44-1.78-1.89-2.44-2.63-2.37-2.41-2.5-2.46頂板砼-0.78-1.1-0.95-0.96-1.34-1.27-1.6-1.67-1.83-1.92續(xù)表3-2階段15鋼管-99.9-154-137.0-151.0-131.0-142-144-116.0-151.0-116管內(nèi)砼-4.0-9.0-7.1-9.4-6.5-8.9-8.1-6.4-8.4-6.4底板砼-5.4-4.1-2.95-3.29-3.87-3.84-5.11-5.2-5.89-5.91腹板砼-5.27-3.12-3.99-3.7-4.88-5.35-4.43-4.71-4.32-4.26頂板砼-2.14-3.73-3.46-3.5-4.23-4.07-5.1-5.17-5.87-5.94Max鋼管-99.9-154-137.0-151.0-131.0-142-144-116.0-151.0-116管內(nèi)砼-4.0-9.0-7.1-9.4-6.5-8.9-8.1-6.4-8.4-6.4底板砼-5.4-4.1-2.95-3.29-3.87-3.84-5.11-5.2-5.89-5.91腹板砼-5.27-3.12-3.99-3.7-4.88-5.35-4.43-4.71-4.32-4.26頂板砼-2.14-3.73-3.46-3.5-4.23-4.07-5.1-5.17-5.87-5.94(注:表中所示應(yīng)力以拉為正,壓為負(fù)。)各個施工階段拱肋各主要控制截面的應(yīng)力,以第1階段為例如圖所示。圖3-2第1階段上弦拱肋上緣應(yīng)力圖3-3第1階段下弦拱肋下緣應(yīng)力鋼管、管內(nèi)混凝土及外包砼在各個施工階段的應(yīng)力趨勢見下圖所示。圖3-4鋼管在各個施工階段的應(yīng)力趨勢圖圖3-5鋼管內(nèi)灌注砼在各個施工階段的應(yīng)力趨勢圖圖3-6外包底板下緣混凝土在各個施工階段的應(yīng)力趨勢圖圖3-7外包頂板上緣混凝土在各個施工階段的應(yīng)力趨勢圖(3)施工階段結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析結(jié)合該橋的結(jié)構(gòu)特點及施工特點,根據(jù)施工步驟示意圖中提供的施工方法對裸拱狀態(tài)及成橋運營狀態(tài)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行分析,結(jié)果如表3-3所示。表3-3主拱施工階段穩(wěn)定系數(shù)表施工階段穩(wěn)定系數(shù)K(一階模態(tài))施工階段穩(wěn)定系數(shù)K(一階模態(tài))裸鋼管成型無鉸拱裸鋼管成型無鉸拱112.951010.2226.781110.9649.581212.0469.541312.6989.55158.16912.95圖3-8施工階段1(K=12.95)圖3-9施工階段2(K=6.78)圖3-10施工階段4(K=9.58)圖3-11施工階段6(K=9.54)圖3-12施工階段8(K=9.55)圖3-13施工階段10(K=10.22)圖3-14施工階段11(K=10.96)圖3-15施工階段12(K=12.04)圖3-16施工階段13(K=12.69)圖3-17施工階段15(K=8.16)3.2.2裸鋼管成型兩鉸拱按設(shè)計圖中圖紙說明提供的施工順序:裸鋼管形成為兩鉸拱,在澆注主拱圈底板混凝土,并封拱腳后,形成無鉸拱,再澆注腹板、頂板混凝土成拱。計算分析情況如下。(1)模型建立采用空間有限元分析程序進行建模,三維空間梁單元采用來模擬,吊桿采用空間桿單元來模擬,行車道板采用板單元。整個模型共有梁單元3784個,節(jié)點2214個,如圖所示。圖3-18有限元整體計算模型整個施工過程共劃分為7個施工階段,具體如表3-4所示。表3-4施工階段劃分表施工階段安裝的構(gòu)件施加荷載邊界條件1吊裝合攏勁性骨架,焊接橫、K撐,形成鋼管裸拱結(jié)構(gòu)自重拱鉸鉸接2澆注管內(nèi)混凝土凝固并形成聯(lián)合截面結(jié)構(gòu)自重拱鉸鉸接3澆筑拱肋底板混凝土結(jié)構(gòu)自重拱鉸鉸接4澆筑拱肋腹板混凝土結(jié)構(gòu)自重拱鉸固結(jié)5澆筑拱肋頂板混凝土結(jié)構(gòu)自重拱鉸固結(jié)6對稱澆筑1號、23號拱上立柱及蓋梁安裝吊桿及橫梁結(jié)構(gòu)自重拱鉸固結(jié)7安裝橋面空心板梁、橋面系、成橋二期恒載橋面約束8成橋后繼續(xù)運營5年(2)拱肋施工階段構(gòu)件應(yīng)力計算結(jié)果匯總施工階段拱肋各主要控制截面的應(yīng)力計算結(jié)果如表3-5所示。表3-5施工階段計算結(jié)果匯總表單位:MPa截面位置拱腳截面1/8截面1/4截面1/2截面上弦上緣下弦下緣上弦上緣下弦下緣上弦上緣下弦下緣上弦上緣下弦下緣空鋼管階段1鋼管-12.8-13.5-10.7-6.8-10.4-9.82-11.5-4.7灌注砼階段2鋼管-14.4-19.2-15.2-16.1-14.1-12.3-16.5-15.9管內(nèi)砼-2.44-3.2-2.71-2.79-2.52-2.23-2.5-2.41外包底砼階段3鋼管-38.2-57.2-57.0-42.7-45.8-43.5-43.4-49.2管內(nèi)砼-0.3-4.3-3.98-2.65-2.5-2.53-1.34-2.67底砼0.040.12-1.69-2.85外包腹砼階段4鋼管-41.6-72.7-56.7-51.9-51.2-47.6-53.8-45.4管內(nèi)砼-0.51-4.37-3.22-2.28-2.52-2.51-2.02-2.50底砼-0.51-1.14-1.72-2.24腹砼-2.1-1.93-1.92-1.64外包頂砼階段5鋼管-50.2-76.2-40.4-41.6-49.3-44.4-42.9-50.1管內(nèi)砼-1.11-6.05-4.38-0.96-2.72-2.22-1.65-3.55底砼-0.2-0.33-1.6-3.11腹砼-1.22-2.91-2.19-1.23頂砼-1.02-2.33-2.06-1.39吊桿橫梁階段6鋼管-61.5-83.1-46.1-49.9-58.3-52.1-52.2-55.9管內(nèi)砼-2.64-7.13-5.51-2.85-4.02-3.41-2.86-4.4底砼-1.03-1.56-2.6-4.18腹砼-1.63-3.73-3.46-2.56頂砼-1.63-3.23-3.17-2.73橋面系二期階段7鋼管-105.4-111.4-70.0-72.6-78.8-73.6-79.2-70.3管內(nèi)砼-6.11-8.2-7.71-7.04-6.51-6.20-6.37-5.73底砼-3.0-4.53-5.21-5.77腹砼-2.89-5.55-6.02-6.32頂砼-3.0-5.75-6.52-7.73Max鋼管-105.4-111.4-70.0-72.6-78.8-73.6-79.2-70.3管內(nèi)砼-6.11-8.2-7.71-7.04-6.51-6.2-6.37-5.73底砼-3.0-4.53-5.21-5.77腹砼-2.89-5.55-6.02-6.32頂砼-3.0-5.75-6.52-7.73(注:表中所示應(yīng)力以拉為正,壓為負(fù)。)各個施工階段拱肋各主要控制截面的應(yīng)力,以第1階段為例如圖所示。圖3-19第1階段上弦拱肋上緣應(yīng)力圖3-20第1階段下弦拱肋下緣應(yīng)力鋼管及混凝土在各個施工階段的應(yīng)力趨勢見下圖所示。圖3-21鋼管在各個施工階段的應(yīng)力趨勢圖圖3-22鋼管內(nèi)灌注砼在各個施工階段的應(yīng)力趨勢圖圖3-23外包底板下緣混凝土在各個施工階段的應(yīng)力趨勢圖圖3-24外包頂板上緣混凝土在各個施工階段的應(yīng)力趨勢圖(3)施工階段結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析結(jié)合該橋的結(jié)構(gòu)特點及施工特點,根據(jù)圖紙說明中提供的施工順序?qū)β愎盃顟B(tài)及成橋運營狀態(tài)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行分析,結(jié)果如表3-6所示。表3-6主拱施工階段穩(wěn)定系數(shù)表施工階段穩(wěn)定系數(shù)K(一階模態(tài))施工階段穩(wěn)定系數(shù)K(一階模態(tài))裸鋼管成型兩鉸拱裸鋼管成型兩鉸拱111.9510.726.8612.6310.779.954施工階段計算結(jié)論本次計算對施工圖中提到的兩種施工順序均進行了模擬,兩種施工順序?qū)Τ蓸蛳淅唔诺氖芰τ绊懖淮?,但在施工階段,若按兩鉸拱計算,施工階段穩(wěn)定性較差,成橋階段拱腳彎矩較??;按無鉸拱計算,施工階段穩(wěn)定性較好,拱肋應(yīng)力亦能滿足設(shè)計要求,因此建議施工順序按照施工步驟示意圖中提供的方法執(zhí)行,鋼管成型無鉸拱,然后灌注砼。運營階段計算分析按照裸拱成型無鉸拱的施工方法,對橋梁的運營階段進行了計算分析。3.3.1荷載組合成橋運營階段共計算了下述幾種荷載組合:組合1:支座水平位移+恒載+收縮徐變;組合2:支座水平位移+恒載+收縮徐變+汽車荷載+人群荷載;組合3:支座水平位移+恒載+收縮徐變+汽車荷載+人群荷載+整體升溫;組合4:支座水平位移+恒載+收縮徐變+汽車荷載+人群荷載+整體降溫。3.3.2承載能力極限狀態(tài)驗算構(gòu)件按極限狀態(tài)設(shè)計的原則是:荷載效應(yīng)最不利組合的設(shè)計值小于或等于結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的設(shè)計值。即:γ0S≤R(fd,ad)。經(jīng)驗算,拱肋各控制截面在最不利荷載組合下強度滿足要求,見表3-7。3.3.3正常使用極限狀態(tài)驗算對該橋拱肋在拱腳、拱頂?shù)?個控制截面按照作用短期荷載效應(yīng)組合,各截面應(yīng)力見以下圖表所示。表3-7拱肋各控制截面強度驗算匯總表截面位置組合Ⅲ組合Ⅳ計算偏心距(m)容許偏心距(m)最不利組合抗力Np(kN)最不利組合Np/Nj軸力Nj(kN)彎矩Mj(kN.m)軸力Nj(kN)彎矩Mj(kN.m)組合Ⅲ組合Ⅳ拱腳截面-28514.2-12554.4-28405.4-16968.60.440.600.92-49516.21.7L/8截面-24053.0-4269.5-23918.8-5950.75-27826.11.2L/4截面-20529.15179.9-20374.45890.75-26814.61.33L/8截面-19279.63535.9-19116.25070.75-27826.11.4拱頂截面-18836.24359.6-18669.5630.75-27129.11.45L/8截面-19279.13688.4-19117.0570.75-27697.71.43L/4截面-21159.87169.0-21010.97489.40.340.360.75-25198.21.27L/8截面-24317.6-4124.1-24187.3-5950.75-27948.71.2拱腳截面-28938.0-15933.1-28830.9-20522.80.550.710.92-44777.61.6圖3-25組合Ⅰ拱肋上緣混凝土應(yīng)力圖3-26組合Ⅰ拱肋下緣混凝土應(yīng)力圖3-27組合Ⅳ拱肋上緣混凝土應(yīng)力圖3-28組合Ⅳ拱肋下緣混凝土應(yīng)力表3-8作用短期荷載效應(yīng)組合各控制斷面混凝土應(yīng)力匯總表單位:MPa荷載組合組合Ⅰ組合Ⅱ組合Ⅲ組合Ⅳ拱腳截面上緣-5.6-3.4-4.8-2.0下緣-9.6-12.3-10.9-13.6L/8截面上緣-5.5-6.5-7.4-5.7下緣-9.3-10.6-9.8-11.4L/4截面上緣-8.7-11.6-11.3-11.6下緣-7.3-5.0-5.2-4.63L/8截面上緣-8.5-10.2-9.4-11.1下緣-6.3-8.0-9.0-7.1拱頂截面上緣-9.5-8.6-7.5-9.7下緣-5.1-6.6-7.8-5.45L/8截面上緣-8.8-10.4-9.6-11.3下緣-6.3-8.1-9.1-7.13L/4截面上緣-9.1-11.9-11.7-12.0下緣-7.2-5.1-5.3-4.77L/8截面上緣-5.4-6.3-7.2-5.5下緣-9.2-10.4-9.7-11.3拱腳截面上緣-3.9-1.8-3.2-0.4下緣-8.7-11.3-9.9-12.7(注:表中所示應(yīng)力以拉為正,壓為負(fù)。)由表3-8中可以看出,在各荷載組合下,控制截面均為壓應(yīng)力。3.3.4撓度驗算分別計算了拱肋各控制點在恒載、活載等荷載工況下的豎向變形,詳見表3-9。表3-9各荷載工況下拱肋豎向變形位置荷載工況1/8截面(cm)1/4截面(cm)拱頂截面(cm)收縮徐變恒載支座水平變位升溫1.03.14.6活載1.23.01.03.3.5吊桿驗算該吊桿采用標(biāo)準(zhǔn)強度fpk=1860MPa的高強鋼絞線,吊桿型號為OVM-PWS-37。吊桿內(nèi)力詳見表3-10。表3-10吊桿內(nèi)力匯總表吊桿編號恒載N(kN)汽車荷載N(kN)最不力組合N(kN)N/A(MPa)標(biāo)準(zhǔn)強度fpk(MPa)安全系數(shù)1號769.8281.21072.5207.018609.02號813.9272.01109.6214.218608.73號808.4264.81096.7211.718608.84號813.8323.51160.8224.118608.35號818.5343.81185.8228.918608.16號811.0192.61027.0198.318609.47號806.3183.61013.3195.618609.58號816.6181.91021.9197.318609.49號815.6181.01020.0196.918609.410號813.5180.81017.7196.518609.5經(jīng)計算吊桿在最不利組合下的安全系數(shù)達(dá)到8.1,表明吊桿安全儲備較大,應(yīng)對吊桿截面面積適當(dāng)優(yōu)化。3.3.6吊桿橫梁驗算吊桿橫梁長14.75m,吊桿間距13.75m,橫梁采用1×1.2m(寬×高)矩形截面,C40混凝土,跨中截面配有4束5Φs15.24預(yù)應(yīng)力鋼絞線。據(jù)此對吊桿橫梁作持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算及持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算。(1)持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算=1\*GB3①持久狀況承載能力極限狀態(tài)下,對吊桿橫梁跨中正截面抗彎承載力進行驗算,其正截面抗彎承載力為3990kN·m,彎矩組合設(shè)計值為3637.6kN·m,正截面抗彎承載力大于彎矩組合設(shè)計值,正截面抗彎承載力滿足規(guī)范要求。=2\*GB3②持久狀況承載能力極限狀態(tài)下,對吊桿橫梁近支點h/2處斜截面抗剪進行驗算,其近支點h/2處斜截面抗剪承載力為3825kN,最大剪力組合設(shè)計值Vd=1256.0kN,斜截面抗剪承載力值大于剪力組合設(shè)計值,斜截面抗剪承載力滿足規(guī)范要求。(2)持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,對吊桿橫梁跨中截面下緣最大拉應(yīng)力進行驗算,在恒載作用下,跨中截面下緣最大拉應(yīng)力達(dá)2.48MPa,若考慮活載作用,跨中截面下緣最大拉應(yīng)力達(dá)5.68MPa,不滿足規(guī)范要求。(3)結(jié)論及建議根據(jù)計算結(jié)果,吊桿橫梁跨中正截面抗彎承載能力及近支點h/2處斜截面抗剪承載能力滿足規(guī)范及設(shè)計要求,但持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,吊桿橫梁跨中截面下緣最大拉應(yīng)力不滿足規(guī)范要求,建議對吊桿橫梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線配置進行調(diào)整并將吊桿橫梁的混凝土由C40調(diào)整為C50。3.3.71#及23#肋間橫梁驗算肋間橫梁為鋼筋混凝土構(gòu)件,長12m,橫梁采用1.2×1.2m(寬×高)矩形截面,C50混凝土,跨中及支點截面下緣配有13Φ25普通鋼筋,據(jù)此對肋間橫梁作持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算及持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算。(1)持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算=1\*GB3①持久狀況承載能力極限狀態(tài)下,對肋間橫梁跨中正截面抗彎承載力進行驗算,其正截面抗彎承載力為2329.4kN·m,結(jié)構(gòu)彎矩組合設(shè)計值Md=1080kN·m,正截面抗彎承載力值大于彎矩組合設(shè)計值,正截面抗彎承載力滿足規(guī)范要求。=2\*GB3②持久狀況承載能力極限狀態(tài)下,對肋間橫梁支點正截面抗彎承載力進行驗算,其正截面抗彎承載力為-2325.4kN·m,結(jié)構(gòu)彎矩組合設(shè)計值Md=-2711.6kN·m,正截面抗彎承載力小于彎矩組合設(shè)計值,正截面抗彎承載力不滿足規(guī)范要求。=3\*GB3③持久狀況承載能力極限狀態(tài)下,對肋間橫梁近支點h/2處斜截面抗剪進行驗算,其近支點h/2處斜截面抗剪承載力為3600.3kN,最大剪力組合設(shè)計值Vd=1582kN,斜截面抗剪承載力值大于剪力組合設(shè)計值,斜截面抗剪承載力滿足規(guī)范要求。(2)持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,對肋間橫梁跨中截面裂縫寬度進行驗算,最大裂縫寬度Wfk=0.17mm<0.2mm,滿足規(guī)范要求。(3)結(jié)論及建議根據(jù)計算結(jié)果,其跨中正截面抗彎承載能力、近支點h/2處斜截面抗剪承載能力及跨中截面裂縫寬度均能滿足規(guī)范及設(shè)計要求,但支點正截面抗彎承載能力不能滿足規(guī)范要求,建議對肋間橫梁支點截面配筋進行加強或者調(diào)整肋間橫梁上兩立柱的設(shè)置位置,因本橫梁受力較復(fù)雜,建議對肋間橫梁其它截面的配筋也進行適當(dāng)加強。3.3.82#及22#肋間橫梁驗算肋間橫梁為鋼筋混凝土構(gòu)件,長12m,橫梁采用1.2×1.2m(寬×高)矩形截面,C50混凝土,跨中截面下緣配有20Φ25普通鋼筋,支點截面下緣配有13Φ25普通鋼筋,據(jù)此對肋間橫梁作持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算及持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算。(1)持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算=1\*GB3①持久狀況承載能力極限狀態(tài)下,對肋間橫梁跨中正截面抗彎承載力進行驗算,其正截面抗彎承載力為3488.2kN·m,結(jié)構(gòu)彎矩組合設(shè)計值Md=3071kN·m,正截面抗彎承載力值大于彎矩組合設(shè)計值,正截面抗彎承載力滿足規(guī)范要求。=2\*GB3②持久狀況承載能力極限狀態(tài)下,對肋間橫梁支點正截面抗彎承載力進行驗算,其正截面抗彎承載力為-2329.4kN·m,結(jié)構(gòu)彎矩組合設(shè)計值Md=-2024kN·m,正截面抗彎承載力大于彎矩組合設(shè)計值,正截面抗彎承載力滿足規(guī)范要求。=3\*GB3③持久狀況承載能力極限狀態(tài)下,對肋間橫梁近支點h/2處斜截面抗剪進行驗算,其近支點h/2處斜截面抗剪承載力為3600.3kN,最大剪力組合設(shè)計值Vd=1155.5kN,斜截面抗剪承載力值大于剪力組合設(shè)計值,斜截面抗剪承載力滿足規(guī)范要求。(2)持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,對肋間橫梁跨中截面裂縫寬度進行驗算,最大裂縫寬度Wfk=0.24mm>0.2mm,不滿足規(guī)范要求。(3)結(jié)論及建議根據(jù)計算結(jié)果,其跨中及支點正截面抗彎承載能力、近支點h/2處斜截面抗剪承載能力均能滿足規(guī)范及設(shè)計要求,但跨中截面裂縫寬度驗算不能滿足規(guī)范要求,建議對肋間橫梁截面配筋進行加強。3.3.9橋墩蓋梁驗算橋墩蓋梁全長12.5m,柱間距8.5m,跨中采用1.2×1.1m(寬×高)矩形截面,C30混凝土,跨中截面下緣配有13Φ22普通鋼筋,支點截面下緣配有7Φ22普通鋼筋。據(jù)此對橋墩蓋梁作持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算及持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算。(1)持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算=1\*GB3①持久狀況承載能力極限狀態(tài)下,對橋墩蓋梁跨中正截面抗彎承載力進行驗算,其正截面抗彎承載力為2253.1kN·m,結(jié)構(gòu)彎矩組合設(shè)計值Md=1648.9kN·m,正截面抗彎承載力值大于彎矩組合設(shè)計值,正截面抗彎承載力滿足規(guī)范要求。=2\*GB3②持久狀況承載能力極限狀態(tài)下,對橋墩蓋梁近蓋梁支點h/2處斜截面抗剪進行驗算,其近蓋梁支點h/2處斜截面抗剪承載力為1789.7kN,最大剪力組合設(shè)計值Vd=834.2kN,斜截面抗剪承載力值大于剪力組合設(shè)計值,斜截面抗剪承載力滿足規(guī)范要求。(2)持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,對橋墩蓋梁跨中截面裂縫寬度進行驗算,最大裂縫寬度Wfk=0.30mm>0.2mm,不滿足規(guī)范要求。(3)結(jié)論及建議根據(jù)計算結(jié)果,跨中正截面抗彎承載能力及近支點h/2處斜截面抗剪承載能力均能滿足規(guī)范及設(shè)計要求,但在持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,跨中截面裂縫寬度驗算不能滿足規(guī)范要求,建議對蓋梁截面配筋進行調(diào)整。3.3.10橋臺驗算主橋拱座采用6根D=1.3m鋼筋混凝土樁與基巖連接,基樁要求嵌入微風(fēng)化千枚巖不小于1.5m,橫向通過一19×13×7.5m(長×寬×高)的拱座基礎(chǔ)連為整體,拱座基礎(chǔ)采用C30混凝土和C40混凝土,基樁采用C30混凝土。本橋0號橋臺拱座基礎(chǔ)基底置于強風(fēng)化千枚巖上,強風(fēng)化千枚巖容許承載力推薦值[σ0]=600KPa,1號橋臺拱座基礎(chǔ)基底置于全風(fēng)化千枚巖上,全風(fēng)化千枚巖容許承載力推薦值[σ0]=300KPa。由于拱座基礎(chǔ)較為龐大,且基底地質(zhì)條件較好,在橋臺驗算中,假定不考慮基樁的受力,僅將拱座基礎(chǔ)作為擴大基礎(chǔ)來進行受力計算分析,具體計算結(jié)果如下:(1)地基承載力計算,·m,A=247m2,W=535m3,所以拱座基礎(chǔ)基底承載力σmax===456.2Kpa,基底地基容許承載力按最不利全風(fēng)化千枚巖來計算,可得[σ]=583.5KPa。[σ]>σmax,基底承載力滿足規(guī)范及設(shè)計要求。(2)基礎(chǔ)穩(wěn)定性計算=1\*GB3①基礎(chǔ)抗傾覆計算拱座基礎(chǔ)的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0=,大于規(guī)范規(guī)定值K0=1.5,滿足規(guī)范要求。=2\*GB3②基礎(chǔ)抗滑動計算,,,所以拱座基礎(chǔ)的抗滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc==1.26,小于規(guī)范規(guī)定值Kc=1.3,上述抗滑動穩(wěn)定性系數(shù)Kc計算未考慮基樁及臺后被動土壓力影響作用,若考慮基樁及臺后被動土壓力影響,則拱座基礎(chǔ)的抗滑動穩(wěn)定系數(shù)能夠滿足規(guī)范要求。(3)結(jié)論及建議根據(jù)上述受力分析,橋臺基礎(chǔ)的承載力及基礎(chǔ)穩(wěn)定性能夠滿足規(guī)范及設(shè)計要求。結(jié)構(gòu)動力計算分析結(jié)構(gòu)自振頻率及振型本橋采用大型通用的結(jié)構(gòu)計算程序進行了結(jié)構(gòu)的自振振型與頻率的分析,計算模型以設(shè)計圖紙為依據(jù),主要采用空間梁單元建模,本橋共計算了前十階自振頻率,詳見表4-1。表4-1動力分析結(jié)果模態(tài)一階二階三階四階五階六階七階八階九階十階頻率(HZ)0.570.820.941.301.431.451.652.362.412.58本橋提取了前三階自振振型立面、側(cè)面及平面圖,從圖4-1~圖4-3可以看出,堰吉河大橋的第一振型為拱肋面外對稱撓曲振動,表明拱肋的面外撓曲剛度小于豎向撓曲剛度。圖4-1主拱一階自振振型立面圖圖4-2主拱一階自振振型平面圖圖4-3主拱一階自振振型側(cè)面圖堰吉河大橋的第二振型為拱肋面內(nèi)反對稱撓曲振動,見圖4-4~圖4-6,這是因為面內(nèi)反對稱振動時,振動引起的附加力等于零,阻力最小,固有頻率低。圖4-4主拱二階自振振型立面圖圖4-5主拱二階自振振型平面圖圖4-6主拱二階自振振型側(cè)面圖堰吉河大橋的第三振型為拱肋面外反對稱撓曲振動,見圖4-7~圖4-9。圖4-7主拱三階自振振型立面圖圖4-8主拱三階自振振型平面圖圖4-9主拱三階自振振型側(cè)面圖經(jīng)過對堰吉河大橋的自振振型與頻率計算分析,面內(nèi)的自振頻率較面外大,面內(nèi)自振頻率與面外自振頻率基頻之比為1.44,表明結(jié)構(gòu)面外的剛度接近面內(nèi)的剛度,該橋剛度滿足要求。地震響應(yīng)分析采用地震加速度反應(yīng)譜理論進行水平地震分析,根據(jù)《橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》,取用重要性修正系數(shù)γi=1.3,水平地震系數(shù)Kh=0.1,綜合影響系數(shù)CZ=0.35,阻尼比ε=0.05,動力放大系數(shù)β按Ⅰ類場地土采用,計算了地震響應(yīng)。地震反應(yīng)譜函數(shù)和地震反應(yīng)時拱肋的內(nèi)力計算結(jié)果如圖表所示。

圖4-10地震反應(yīng)譜函數(shù)曲線表4-2拱肋各控制截面在地震荷載及汽車荷載作用下的內(nèi)力對比表部位軸力N(kN)N汽/N地彎矩(kN.m)M汽/M地地震汽車荷載地震汽車荷載拱腳截面37.71421.637.71183.68478.47.2L/8截面45.41253.827.6128.01923.715.0L/4截面34.6992.628.7461.34575.39.93L/8截面18.7961.251.4378.72654.47.0拱頂截面2.8828.4295.90.92075.92306.6經(jīng)計算,地震荷載作用下對拱肋各控制截面產(chǎn)生的內(nèi)力值均較汽車荷載的小,不控制設(shè)計。計算分析結(jié)論經(jīng)過計算分析,該橋的施工階段及運營階段主拱承載能力及應(yīng)力均滿足設(shè)計要求;在施工過程中裸拱狀態(tài)和成橋后運營狀態(tài)的穩(wěn)定性及動力分析結(jié)果均滿足要求。但部分構(gòu)件設(shè)計還存在不足,具體如下:吊桿安全系數(shù)經(jīng)計算吊桿在最不利組合下的安全系數(shù)偏大,表明吊桿安全儲備較大,可適當(dāng)優(yōu)化吊桿截面面積。吊桿橫梁根據(jù)計算結(jié)果,跨中正截面抗彎承載能力滿足規(guī)范及設(shè)計要求,但持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,吊桿橫梁跨中截面下緣最大拉應(yīng)力不滿足規(guī)范要求,建議對吊桿橫梁跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼絞線配置進行調(diào)整并將吊桿橫梁的混凝土由C40混凝土調(diào)整為C50混凝土。肋間橫梁根據(jù)計算結(jié)果,1#、23#肋間橫梁跨中正截面抗彎承載能力、近支點h/2處斜截面抗剪承載能力及跨中截面裂縫寬度均能滿足規(guī)范及設(shè)計要求,但支點正截面抗彎承載能力不能滿足規(guī)范要求,建議對肋間橫梁支點截面配筋進行調(diào)整或者調(diào)整肋間橫梁上兩立柱的設(shè)置位置,因本橫梁受力較復(fù)雜,建議對肋間橫梁其它截面的配筋也進行適當(dāng)加強。根據(jù)計算結(jié)果,2#、22#肋間橫梁跨中及支點正截面抗彎承載能力、近支點h/2處斜截面抗剪承載能力均能滿足規(guī)范及設(shè)計要求,但跨中截面裂縫寬度驗算不能滿足規(guī)范要求,建議對肋間橫梁截面配筋進行調(diào)整。橋墩蓋梁根據(jù)計算結(jié)果,跨中正截面抗彎承載能力及近支點h/2處斜截面抗剪承載能力均能滿足規(guī)范及設(shè)計要求,但在持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,跨中截面裂縫寬度驗算不能滿足規(guī)范要求,建議對蓋梁截面配筋進行調(diào)整?;贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC(8)05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正(STR)調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究HYPERLINK"

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