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[其它桥] 230m跨钢箱拱桥

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尘相惜007 发表于 2020-9-22 10:44:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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5.主桥结构设计
5.1. 主桥总体布置及主桥结构体系
主桥桥型为下承式简支拱桥,采用钢结构。主桥计算跨径为230m,主桥全长233.2m。
主桥支承体系采用简支体系,在主墩墩顶处设固定支座、纵(横)单向活动支座和双向活动支座;为提高桥梁的抗震安全性能,支座均采用摩擦摆球型支座。
5.2.设计计算
1)计算软件
计算采用有限元程序。
2)设计荷载
a)恒载:一期恒载,钢材容重取78.5KN/m3,钢筋混凝土容重取26.5KN/m3。
         二期恒载包括防撞护栏、桥面铺装、人行道、过桥管线等,按实际重量计取。
b)活载:汽车荷载:城-A,6车道;人群荷载:按《城市桥梁设计规范》计算取值。
c)温度:按《公路桥涵设计通用规范》计算取值;
d)风荷载:设计基本风速V10=27.3m/s。风荷载标准值按《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01—2004)中有关规定计算;
e)其它计算参数均按相关规范取值。
3)抗震设计概述
根据《中国地震烈度区划图》及建筑抗震设计规范,本区抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为0.05g,设计地震分组为第一组,场地基本特征周期为0.35s,抗震措施按7度设防。
本桥主桥为单跨跨度超过150m的下承式钢箱系杆拱桥,抗震设防分类为甲类。
抗震设防目标:在E1地震作用下,结构总体反应在弹性范围,基本无损伤,桥梁在震后可立即使用。
在E2地震作用下,结构可发生有限或轻微的地震损伤,不需要修复或经简单修复可立即使用。
地震计算采用反应谱和时程分析,并相互校核计算结果。
4)计算结果
计算结论均满足现行规范要求,计算结果详见全桥计算报告。
5.3.主桥上部结构
5.3.1.拱肋
拱肋采用钢结构,箱型截面,桥面外侧左右两道。主桥计算跨径230m,矢高38m,矢跨比1/6.05,拱轴线线型为二次抛物线。拱肋为提篮形式,拱肋向内倾18o。拱肋中心线在拱顶处横向距离为7.114m,拱脚处距离为30.622m。
拱肋采用等高度箱形截面,高3m,宽2.2m。拱顶G1~G12节段顶、底板厚度均为28mm,腹板厚度均为24mm;G13~G16节段顶、底板厚度均为32mm,腹板厚度均为28mm;G17~G18节段顶、底板及腹板厚度均为32mm。在顶、底板和腹板设5道和8道纵向加劲肋,加劲肋均为板形,高200mm,厚16mm。沿拱肋底纵向每隔约2m设一道横隔板,板厚为14mm和20mm(吊杆处)。横隔板与拱轴线垂直设置。其中拱肋底板和耳板连接处需要采用Z向钢板(抗层状撕裂钢板)。
单侧拱肋共分为35个节段,最大节段重量约为25.3t(G18节段)。
拱肋钢材材质均为Q345qD。
5.3.2.纵梁(系杆)
纵梁采用钢结构,箱型截面。纵梁处于R=4000m的竖曲线上。纵梁在平面投影为直线。
纵梁采用等高度箱形截面,高2.5m,垂直宽2.2m。底板厚32mm,顶板厚28mm,斜腹板厚24mm。在顶、底板设4道纵向加劲肋,在腹板设5道加劲肋,板形加劲肋高200mm,厚16mm。沿中心线每隔3m设一道横隔板,板厚为14mm和20mm(吊杆处)。其中纵梁顶板和耳板连接处需要采用Z向钢板(抗层状撕裂钢板)。
单侧纵梁共分为35个节段,最大节段重量约为25.6t(X1节段)。
纵梁钢材材质均为Q345qD。
5.3.3.拱脚
拱脚为纵梁和拱肋交接段,其箱内增设了1条腹板,其中外侧腹板厚度为32mm,中间腹板厚度为24mm;顶、底板厚32mm。在顶、底板和腹板设纵向加劲肋,加劲肋与拱肋及纵梁对应,板形加劲肋高200mm,厚16mm。拱脚拱部每隔约2m设一道横隔板,板厚14mm;拱脚纵梁每隔1.6m、3m设置一道横隔板,板厚14mm、24mm和32mm;支点位置设置32mm厚横隔板,并采用加劲肋进行加强,拱脚支座位置处设置2×2m调平垫板,垫板中心高度厚50mm。
拱脚钢材材质均为Q345qD,其中两外侧腹板选用Z向钢板(抗层状撕裂钢板)。
5.3.4.横梁
桥面系沿纵向每隔3m设置一道横隔梁,与吊杆位置间隔对应,拱脚位置设置端横梁,在端横梁外侧设置牛腿来安装伸缩装置。
1)一般段横梁
一般横梁为工字钢梁,梁长31.1m,梁高2500~2720mm,上翼缘在桥面范围内设1.5%横坡,底板为水平设置。工字梁下翼缘宽600mm,厚20mm;横梁腹板厚12mm,设有竖向加劲肋,加劲肋宽120mm,厚12mm,间距1.2m~2m布置一道,加劲肋的高度随梁高变化,顶部水平加劲肋300mm宽,通长布置;底部水平加劲肋150mm宽,布置在与纵梁相接位置约6m长。
横梁与纵梁内横隔板对应布置,与纵梁连接采用焊接连接。
钢材材质均为Q345qD。
2)端横梁
端横梁采用钢箱梁结构,布置在拱脚处,梁长31.1m,梁高2500~2720mm,顶板在桥面范围内设1.5%横坡,箱梁宽10.8m,顶、底板厚均为14mm;箱内共设置6条腹板,腹板为直腹板,厚14mm。横桥向的端横梁内腹板设置4道劲肋,底板共设置21道加劲肋,板形加劲肋高200mm,厚16mm;顶板设置纵桥向的U型加劲肋与桥面正交异形板对接。端横梁每隔3.0m设一道横隔板,板厚12mm,横隔板的高度随梁高变化;横隔板中间设置一道竖向加劲肋,加劲肋尺寸同纵向加劲肋。
端横梁梁端为适应伸缩缝要求,设置600mm牛腿构造,牛腿顶面低于钢桥面板380mm,设置范围为行车道宽23.1m。
端横梁与拱脚采用焊接连接。钢材材质均为Q345qD。
5.3.5.吊索
拱肋每侧各设置35根吊索,全桥共70根。吊索纵桥向间距为6.0m,吊索最长35.921m,最短5.72m。吊索采用PES(FD)7-73镀锌(环氧)钢丝拉索,标准强度为1670MPa,弹性模量为2.05×105MPa,吊索和拱肋、纵梁耳板采用叉耳式锚固连接。为适应纵梁高程变化,吊索在桥面锚固处夹角均匀调整。吊索在纵桥向的立面投影为铅垂线。吊杆调节杆位置设置可转0.008弧度的球铰。
5.3.6.横撑
拱肋间共设置7道横撑,横撑采用圆形截面杆件。直径2000mm,板厚均为16mm,截面共设置16道加劲肋,板形加劲肋高200mm,厚16mm;横撑中心与主拱内横隔板对应,并于主拱肋内增设加劲肋与横撑加劲肋对应加强。横撑内每隔2.0m左右设置一道横隔板,板厚12mm。
钢材材质为Q345qD。
5.3.7.桥面正交异性板
桥面正交异性板厚14mm,板下U型肋间距为600mm,高280mm,厚8mm。
桥面正交异性板支撑于一般横梁上,其下横隔板与横梁焊接连接。桥面正交异性板横向两端与纵梁顶板焊接连接,纵向板块顶板之间及与端横梁顶板均采用焊接连接为整体,节段U肋连接采用高强螺栓连接。
钢材材质均为Q345qD。
5.3.8.拱肋装饰结构
主拱与纵梁的外侧面中心焊有400×100mm宽、高的装饰板,板厚4mm。
钢材材质为Q235c。
5.4. 主桥下部结构设计
主桥桥墩采用门式框架结构桥墩,墩柱及墩顶横梁均设计为箱型空心截面。主桥为简支体系,故主桥桥墩均为过渡墩,主桥支座放置于墩柱顶,引桥支座放置于墩顶横梁上。
桥墩横桥向总宽度43m,为使墩身弯矩尽量平衡,桥墩纵桥向设偏心,桥墩中心线沿着纵向向主桥侧偏心110cm。
墩柱采用箱型截面,外侧设计为圆端形减少水流阻力,圆弧半径350cm,其余两角设100cm圆弧倒角。墩柱顺桥向700cm,横桥向950cm,箱室内空为带倒角矩形截面,顺桥向500cm,横桥向590cm,箱室倒角尺寸为100x100cm。墩柱竖向设置两道横隔板,隔板厚100cm。
墩顶横梁截面尺寸为700x700cm,箱室壁厚100cm,箱室倒角尺寸为100x100cm。横桥向引桥支座下均设置横隔板,板厚100cm。
主墩承台采用圆形承台,承台半径590cm,承台厚度400cm,承台下中心布置1根桩基,外侧环向布置6根桩基,桩基间距均为420cm。桩基直径为φ200cm,均设计为端承桩。
5.5主桥施工要点
本桥结构体系及构造细节非常复杂,为确保施工质量能满足规范、设计要求,施工时应严格按照有关规范的规定及设计要求进行执行,对各主要工艺应制定详细的施工细则,并报监理、监控和设计单位审核通过后方可进行作业。
主桥结构体系安装施工主要步骤如下:
1)现场三通一平,完成施工准备工作;
2)搭设水上施工平台,施工桥梁下部结构及南岸门式刚构;
3)施工临时支墩及防撞钢管桩,施工临时支架,按要求对钢管桩及支架进行预压试验;
4)工厂适时制造钢结构节段;
5)安装导梁及步履式顶推系统,钢结构节段运至现场进行拼装;
6)顶推钢结构节段(纵梁及横梁)至设计位置;
7)利用桥墩处支架平台安装、焊接拱脚节段;
8)在临时支墩上接高塔架,搭建吊装龙门架;
9)桥面上搭设拼装支架,现场拼装拱肋节段;
10)利用龙门架提升拱肋节段至设计位置,焊接拱肋各节段;
11)安装吊杆,并按设计要求对称张拉吊杆;
12)拆除临时设施,施工引桥及相关附属结构设施;
13)竣工验收。
截图202009221034222013..png
微信图片_20190409114401.jpg

正交异性钢桥面板的计算分析_张行霖.pdf

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02拱肋顶升方案.rar

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引桥图纸.rar

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钢箱拱桥图纸.rar

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售价: 10 元堡币  [记录]

精彩评论4

GACUTE1818 发表于 2020-9-26 20:26:43 | 显示全部楼层
赞 谢谢楼主的资料

王晓隆 发表于 2020-10-15 10:14:32 | 显示全部楼层
图纸说明完整,谢谢楼主

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