某桥梁设计计算实例
桥梁勘察设计费计算实例

xxxx河桥勘察设计费用计算根据国家委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知计价格{2002}10号文有关规定,结合《工程勘察设计收费标准使用手册》及《工程勘察设计收费标准》确定该项目设计费用并做以下阐述。
1、《工程勘察设计收费管理规定》分为《工程勘察收费标准》和《工程设计收费标准》。
2、根据《工程勘察收费标准》中第14章《公路工程勘察》要求。
公路工程勘察收费=工程收费基价×实物工程量×附加调整系数。
(1)工程收费基价计算①XXX桥所属的公路等级为二级,根据收费标准中《公路工程勘察复杂程度赋分值》见表11.7-1分析计算,该项目所在区域地形因素赋分值为1分,通视通行因素赋分值为1分,地物因素赋分值为2分,因此该项目复杂程度赋分值为4分。
程度为Ⅰ级。
③通过《公路工程勘察收费基价》见表14.3-1确定该工程收费基价初测费用为1.1万元/公里,定测费用为1.4万元/公里。
(2)实物工程量计算:通过以下标准要求结合实习测量范围,确定该项目测量里程为0.2公里。
(3)附加调整系数计算通过以下标准要求桥梁、隧道附加调整系数为2~3,考虑长久以来的合作关系,该项目采用最低取值2。
(4)结合以上分析计算:1万(公路工程勘察收费)=2.5万(工程收费基价)×0.2公里(实物工程量)×2(附加调整系数。
)3、根据《工程收费收费标准》中第六章《交通运输工程设计》要求。
工程设计收费按照下列公式计算:①工程设计收费=工程设计收费基准价×(1±浮动幅度值)②工程设计收费基准价=基本设计费+其他设计费③基本设计费=工程设计收费基价×专业调整系数×工程复杂程度调整系数×附加调整系数。
(1)按照公式3计算基本设计费①工程设计收费基价计算:该项目预算金额为450万元。
通过《工程设计收费标准》总则中第1.0.7条与第9章附表一中收费基价,计算该项目收费基价。
曲线桥梁的设计计算

曲线桥梁的设计计算摘要:随着贵阳市的快速发展和道路等级的提高,曲线桥梁的应用越来越广泛,结合工程实践,对曲线桥梁设计计算进行分析,叙述箱梁构造,对几个重要荷载做计算以及结果分析、总结,以期为后续类似工程提供参考。
关键词:曲线桥梁;设计;计算1.工程概况贵阳市新建林城东路延伸段的立交节点—新添大道立交匝道桥,本匝道桥采用螺旋形,内外幅设置,本文以外幅第一联27.963+2x27m为工程实例,本联平曲线为半径50m的圆曲线加缓和曲线,竖曲线为凸曲线,上部结构为预应力混凝土现浇箱梁,中支墩固结,边支点采用支座,中支墩高度为70m和77m,桥墩采用3x5m矩形空心墩,承台桩基础。
1.结构计算上部结构箱梁按单箱单室设计,顶板宽10.2m,底板宽5.35m,悬臂长2m,腹板倾角76°,箱梁顶、底板平行设置,梁高2.2m。
端横梁宽度为1.2m,中横梁宽度为3.0m。
采用Midas/civil计算,并以《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)为标准,按部分预应力(A类)混凝土结构进行验算。
横断面尺寸图2.1 本文针对在设计过程中的几个荷载做计算分析:1.风荷载由于桥墩最大墩高为77m,风荷载对上部结构箱梁和下部桥墩影响较大,现以此桥墩墩高计算。
根据《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01-2018)规定,横桥向风作用下主梁单位长度上的顺风向等效静阵风荷载为,1)——空气密度,2)——等效静阵风风速,,——等效静阵风系数,本联水平加载长度L=27.963+2x27=82m,根据本匝道桥的建设地点,地表类别判定为C类,根据表5.2.1, =1.465;——桥梁或构件基准高度Z处的设计基准风速,或——抗风风险系数,基本风速 =28m/s,根据表4.2.6-1, =1.02, Z=77+2.2=79.2m;根据表4.2.1,, ,根据表4.2.4,,,得出,;——地形条件系数,取 =1.2,——地表类别转换及风速高度修正系数,根据表4.2.6-2,得出, =1.238,得出,,取大值,3)——主梁横向力系数,可按下式计算,,B——主梁的特征宽度,B=10.2m,D——主梁梁体的投影高度,D=3.38m,得出, =1.8;桥梁的主梁截面带有斜腹板时,横向力系数可根据腹板倾角角度折减,横向力系数的腹板倾角角度折减系数可按下式确定:,=14°,得出, =0.93。
桥梁支座的设计计算与实践案例

桥梁支座的设计计算与实践案例桥梁是人类在交通与运输领域中的重要基础设施,而桥梁的支座则是连接桥梁与地基之间的关键组成部分。
支座的设计计算与实践是确保桥梁结构安全可靠的重要一环。
作为建筑工程行业的教授和专家,我希望通过本文详细分析桥梁支座的设计计算与实践,展示我的经验和专业知识。
首先,桥梁支座设计的基本原则是确保桥梁结构的传力合理、变形控制良好、耐久性能优良。
在进行支座设计时,我们必须考虑到桥梁的结构形式、纵向及横向力的传递原理、使用环境等因素。
同时,我们也需要遵循国家相关标准和规范,如《公路桥梁设计规范》、《铁路桥涵设计细则》等。
支座设计的计算过程需要详细测量桥梁的几何尺寸和荷载情况。
首先,我们要了解桥梁的荷载特点,包括静荷载、动荷载、温度变化等因素。
通过现场实测和荷载计算,我们可以获得桥梁各个部位的荷载大小和分布。
然后,结合桥梁的结构形式和材料特性,进行力学分析和计算,确定支座所承受的压力、剪力和弯矩等力的大小。
最后,根据设计原则和要求,选择合适的支座类型和参数进行设计。
在桥梁施工过程中,支座的安装和调整也是十分重要的环节。
在实际操作中,我们通常采用组合式支座,并通过调整螺栓和垫块等方法,使支座保持平稳并确保桥梁的水平度。
此外,在桥梁的运营和维护过程中,我们还需定期检查支座的状态,确保其正常工作,及时修复或更换不良或老化的支座。
下面,我将通过一个实际的桥梁支座设计与实践案例,进一步说明上述原理和方法的应用。
案例:某铁路桥梁的支座设计与实践该桥梁位于某铁路干线上,全长100米,包含5个主梁,横跨一条大江。
为确保桥梁的稳定和安全,我们进行以下设计计算与实践:1. 桥梁荷载与力学分析:通过实测和计算,该桥梁的荷载特点为静荷载为2000 kN,动荷载为2500 kN。
结合主梁形式和材料特性,进行力学分析,得出主梁在不同主跨段的受力情况。
2. 支座种类和参数选择:考虑到桥梁的结构形式和荷载特点,我们选择了球式气压支座作为支座类型,并根据支座压力和桥梁变形控制要求,确定了支座参数。
桥梁计算书计算实例

桥梁计算书计算实例前言本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,对高坎——上官伯段的高坎大桥进行方案比选和设计的。
对该桥的设计,本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则,本论文提出两种不同的桥型方案进行比较和选择:方案一为预应力混凝土简支梁桥,方案二为拱桥。
经由以上的八字原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土简支梁桥(锥形锚具)为推荐方案。
1.水文计算1.1原始资料1.1.1水文资料:浑河发源于辽宁省新宾县的滚马苓,从东向西流过沈阳后,折向西南,至海城市三岔河与太子河相汇,而后汇入辽河。
浑河干流长364公里,流域面积11085平方公里。
本桥位上游45公里的大伙房水库,于1958年建成,该水库控制汇流面积5563平方公里,对沈阳地区的浑河洪峰流量起到很大的削减作用。
根据水文部门的资料,建库前浑河的沈阳水文站百年一遇洪峰流量位11700立方米/秒,建库后百年一遇推算值为4780立方米/秒。
浑河没年12月初开始结冰,次年3月开始化冻。
汛期一般在7月初至9月上旬,河流无通航要求。
桥为处河段属于平原区次稳定河段。
1.1.2设计流量根据沈阳水文站资料,近50年的较大的洪峰流量如下:大伙房水库建库前1935年5550立方米/秒1936年3700立方米/秒1939年 3270立方米/秒1942年 3070立方米/秒1947年 2980立方米/秒1950年 2360立方米/秒1951年 2590立方米/秒1953年 3600立方米/秒1954年3030立方米/秒大伙房水库建库后1960年2650立方米/秒1964年2090立方米/秒1971年2090立方米/秒1975年2200立方米/秒1985年2160立方米/秒根据1996年沈阳年鉴,浑河1995年最大洪峰流量4900立方米/秒(沈阳水文站)为百年一遇大洪水。
1995年洪水距今较近,现场洪痕清晰可见,根据实测洪水位,采用形态断面计算1995年洪峰流量为5095立方米/秒,与年鉴资料相差在5%之内。
16m桥梁设计计算书

dh=17032.5/4688.28=3.63cm (向下) 则重心距下边缘的距离为:14+18+14.5-3.63=42.87cm 距上边缘距离为:90-42.87=47.13cm 铰重心对除去下部 3cm 后 1/2 板高的距离:
=578.99 kN.m 1/4 点弯矩的计算: M3 汽=1.155×0.8×(60×1.564×0.433+120×4.564×0.303+120× 4.214
×0.303+70×1.714×0.303+130×0.714×0.433) =403.18 kN.m
M2 汽=1.155×1.0×(60×1.564×0.403+120×4.564×0.218+120× 4.214
2
II、上部结构的设计过程
一、毛截面面积计算(详见图 1-2) Ah=99×90-30×63-∏×31.52-(3×3+7×7+12×7)
=4688.28cm2 (一)毛截面重心位置
全截面静距:对称部分抵消,除去下部 3cm 后 1/2 板高静距 S=2[5×7/2(2/3×7+14.5+14)+3×8×(21+14.5+8/2)+2×8/2
7
二行汽车: m2 汽=1/2(0.098+0.109+0.117+0.102)=0.213 挂—100 m2 挂=1/4(0.105+0.113+0.117+0.111)=0.112 ⑵支点、支点到四分点的荷载横向分布系数 按杠杆法计算(图 1-6)支点荷载横向分布系数求得如下:
桥梁抗震设计示例

M R 5998 kN.m M
可见,墩柱截面的抗弯强度不满足要求,必须增加截面纵筋。在截面上下缘各增加一
排 1025 钢筋,如图 7.5 所示。根据计算,该截面的抗弯强度为:
M R 7641 kN.m M
图7.5 截面配筋修改图
桥梁抗震
7.2.3 固定墩的延性能力检算
1 固定墩的延性需求确定 Cz 0.3
7.2.1 设计地震力计算
ms
P CiCz (KhGs id Ri )
K
图7.4 自振特性计算简图
桥梁抗震
K
2
3EI l3
3 3.0 1.35 1.53
2
12 73
1.99 105 kN / m
(I 偏安全考虑,不折减)
体系的自振周期为:
反应谱值:
T 2
ms 2 K
3899 .5 1.99 105
设计
• 减隔震概念设计 • 两种对策比较
桥梁抗震
7.1 基本设计资料
图7.1 某一联高架桥立面图(单位:cm)
中墩每一立柱顶设置一个固 定盆式支座,其它立柱顶设 置单向活动盆式支座。
桥梁上部结构的质量为:
图7.2 某一联高架桥横断面图(单位:cm)
ms (0.618 2.5 0.13 18 2.5 2.6) 110 35.45 110 3899 .5t
0.00427
比
f’l2 /f’பைடு நூலகம்
co
对于矩形截面,有效约束系数K e 可取为 0.75,则:
f 'lx / f 'c K e x f yh / f 'c 0.75 0.00427 340 /(30 0.85) 0.0427
某桥梁毕业设计

摘要东方红大桥位于江苏省丹阳市珥陵镇,跨越丹金溧漕河,是江苏省交通厅“苏南骨干航道网整治工程”的组成部分,配合珥陵镇市镇道路改建工程进行建设。
道路等级为城市主干路Ⅱ级;通航要求为Ⅴ级航道。
本桥址的桥型方案设计主要考虑通航的要求。
根据专业知识和查阅参考资料,拟定了三个桥型方案:第一方案预应力混凝土连续梁桥;第二方案预应力混凝土连续刚构桥;第三方案中承式拱桥。
通过方案比选,选择预应力混凝土连续梁桥作为推荐设计方案并对此方案进行了详细的设计。
预应力混凝土连续梁桥包括上部结构、下部结构和附属结构。
主梁采用箱形截面,梁高2.5 m,翼缘宽19m,底板宽12 m,腹板厚0.35 m,主跨跨径50 m,混凝土采用C50,预应力钢束采用后张法张拉。
上部结构计算时,首先根据道路等级和车辆荷载,计算出主梁行车道板的内力,根据结果设计出行车道板所需的钢筋数量。
在计算主梁恒载和活载内力时,先将主梁划分单元,在此基础上用有限元程序计算出上部结构在恒载作用下的内力、位移和不同截面的内力影响线,然后在内力影响线上加载计算出活载内力并进行内力组合,绘出全桥不同横截面的内力图。
根据以上计算结果,进行全桥的预应力钢束的布置。
然后计算预应力损失及预应力引起的次内力,再进行第二次内力组合,最后进行全桥不同截面的强度验算。
进行下部结构计算时:先根据计算出的上部结构内力的大小选择支座的类型;再根据桥位处的地质情况桥台采用框架式桥台中的肋式桥台;桥墩采用双柱式桥墩;基础采用钻孔灌注桩并确定出具体尺寸。
最后进行了下部结构的稳定性验算以及地基承载力验算。
在这短短三个多月的毕业设计时间里,我的收获是很多的。
首先把大学四年里所学的知识系统的串联了起来,运用所学的知识解决了现实生活中的实际问题;其次学会了按照规范要求去设计;还有自己的计算机操作水平也有了很大的提高。
关键词:连续梁、内力、截面、预应力、影响线、桩基础ABSTRACTThe large bridge of East Red locates the Ling er town of Dan yang city in Jiang su Province, surmounts the Dan gold canal. It is the Jiang su Province transport department of "the southern of Jiang su backbone route net renovates the project" the constituent, the coordinate mausoleum town path rebuilds the project to carry on the construction. The rank of path is the city host II level; the request of open to navigation is V level of routes.The design of bridge site major consideration navigable clearance requirements .Then according to the specialized knowledge and the consult reference, it has formulated three plans: The prestressed concrete continuous bridge; thepre-stressed consecution bridge and the center receive type arched bridge. Through the plan comparison, choosing the prestressed concrete continuous bridge as the recommendation design proposal and have carried on the further design regarding.The prestressed continuous beam bridge includes the superstructure、the substructure、the bearing and the accessory. The main beam is box beam and 2.5 meters in height, 19 meters in tope width and 12 meters in bottle width. The web is 0.35 meters in width and detailed scales can get from the paper. The main beam computed span is 50 meters. The concrete mark is C50. The Construction method of high tensile wire stranded steel is post-tensioning methods.When superstructure computation, first of all, according to the category of roads and the vehicles Loa, the king post upper limb board the endogen force has been calculated, the design goes on a journey the steel bar quantity which the traffic lane board needs. When computation king post permanent load and variable load endogen force, first of all I unit the king post division, then calculates in this foundation with the finite element procedure the superstructure under the dead load function endogen force, the displacement and the endogen force influence line. Increase in endogen force influence on-line calculates the live load endogen force and carries on the endogen force combination, draws the entire bridge different lateral sectioning to try hard. According to the above computed result, the prestressed reinforcement of the entire bridge has been arrangement. The computation loss of prestressed and the pre-stressed cause the inferiorendogenic force, the second endogen force has beencombination again, final section it intensity.Choosing the support according to the superstructure endogen force size the type, again uses the rib type according to the bridge site geology situation; Using two pillar type of the bridge pier. The foundation uses the drill hole to pour into the pile and the definite detail size. Finally, having carried on the substructure stability as well as the ground supporting capacity.In this short more than three month’s graduation project time, I learn a lot of knowledge. First I utilize the knowledge system which I studied at university in four years, then I used the knowledge to solve the actual problem in real life; Next I learned to design in the project according to the standard request on the norms ; and I have made a great progress in computer operation level.Keywords: continuous beam, internal forces, cross-section, prestressed, the influence line, the pile foundation。
桥梁工程预算实例

桥梁工程预算实例假设我们的桥梁工程是一座跨越河流的公路桥,预计总投资为5000万元。
下面是该桥梁工程预算的主要部分:1.桩基工程:-基坑开挖费用:采用人工开挖,预计开挖面积为3000平方米,人工费用为100元/平方米,总费用为30万元。
-钢筋工程费用:按照设计要求,桩基工程需要使用钢筋,预计钢筋用量为50吨,价格为5000元/吨,总费用为25万元。
-混凝土浇筑费用:按照设计要求,桩基工程需要使用混凝土,预计混凝土用量为1000立方米,价格为500元/立方米,总费用为50万元。
2.桥面铺装工程:-桥面铺装材料费用:按照设计要求,桥面需要使用沥青混凝土进行铺装,预计用量为3000立方米,价格为1000元/立方米,总费用为30万元。
-铺装施工费用:按照施工要求,桥面铺装需要进行施工,预计人工费用为100万元。
3.桥梁支座工程:-橡胶支座费用:按照设计要求,桥梁需要使用橡胶支座,预计用量为500个,价格为5000元/个,总费用为25万元。
-支座安装费用:按照施工要求,桥梁支座需要进行安装,预计安装人工费用为50万元。
4.桥梁防水工程:-防水材料费用:按照设计要求,桥梁需要进行防水处理,预计用量为5000平方米,价格为100元/平方米,总费用为50万元。
-防水施工费用:按照施工要求,桥梁防水需要进行施工,预计人工费用为100万元。
5.其他工程费用:-设计费用:按照设计要求,桥梁需要进行设计,预计设计费用为100万元。
-监理费用:按照监理要求,桥梁需要进行监理,预计监理费用为50万元。
-管理费用:按照工程管理要求,预计管理费用为50万元。
总结以上各项费用,可以得到桥梁工程预算如下:-桩基工程费用:30万元-桥面铺装工程费用:130万元-桥梁支座工程费用:75万元-桥梁防水工程费用:150万元-其他工程费用:200万元所以,桥梁工程的总预算为585万元。
需要注意的是,以上仅为桥梁工程预算的一个简单示例,实际的桥梁工程预算较为复杂,需要综合考虑各方面因素进行细致的分析和估算。
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设计原始资料1.地形、地貌、气象、工程地质及水文地质、地震烈度等自然情况(1)气象:天津地区气候属于暖温带亚湿润大陆性季风气候区,部分地区受海洋气候影响。
四季分明,冬季寒冷干旱,春季大风频繁,夏季炎热多雨,雨量集中,秋季冷暖变化显著。
年平均气温12.20C,最冷月平均气温-40C,七月平均气温26.40C。
(2)工程地质:地铁1号线经过地区处于海河冲积平原上,地形平坦,地势低平,地下水位埋深较浅,沿线分布了较多的粉砂、细砂、粉土,均为地震可液化层,局部地段具有地震液化现象。
沿线地层简单,第四系地层广泛发育,地层分布从上到下依次为人工堆积层、新近沉积层、上部陆相层、第一海相层、中上部陆相层、上部及中上部地层广泛发育沉积有十几米厚的软土。
a.人工填土层,厚度5m,ƒk=100KP a;b.粉质黏土,中密,厚度15m,ƒk=150 KP a;c.粉质黏土,密实,厚度15m,ƒk=180KP a;d.粉质黏土,密实,厚度10m,ƒk=190KP a。
第一章方案比选一、桥型方案比选桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。
任选三种作比较,从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选,最终确定桥梁形式。
桥梁设计原则1.适用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通,并应满足将来交通量增长的需要。
桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。
建成的桥梁应保证使用年限,并便于检查和维修。
2.舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度,要控制桥梁的竖向与横向振幅,避免车辆在桥上振动与冲击。
整个桥跨结构及各部分构件,在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
3.经济性设计的经济性一般应占首位。
经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。
4.先进性桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。
应便于制造和架设,应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备,以利于减少劳动强度,加快施工进度,保证工程质量和施工安全。
5.美观一座桥梁,尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形,应与周围的景致相协调。
合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素,决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。
应根据上述原则,对桥梁作出综合评估。
梁桥梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下,其支座仅产生垂直反力,而无水平推力的桥梁。
预应力混凝土梁式桥受力明确,理论计算较简单,设计和施工的方法日臻完善和成熟。
预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征:1)混凝土材料以砂、石为主,可就地取材,成本较低;2)结构造型灵活,可模型好,可根据使用要求浇铸成各种形状的结构;3)结构的耐久性和耐火性较好,建成后维修费用较少;4)结构的整体性好,刚度较大,变性较小;5)可采用预制方式建造,将桥梁的构件标准化,进而实现工业化生产;6)结构自重较大,自重耗掉大部分材料的强度,因而大大限制其跨越能力;7)预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料,并明显降低自重所占全部设计荷载的比重,既节省材料、增大其跨越能力,又提高其抗裂和抗疲劳的能力;8)预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段,通过施加纵向、横向预应力,使装配式结构集成整体,进一步扩大了装配式结构的应用范围。
拱桥拱桥的静力特点是,在竖直何在作用下,拱的两端不仅有竖直反力,而且还有水平反力。
由于水平反力的作用,拱的弯矩大大减少。
如在均布荷载q的作用下,简直梁的跨中弯矩为qL2/8,全梁的弯矩图呈抛物线形,而拱轴为抛物线形的三铰拱的任何截面弯矩均为零,拱只受轴向压力。
设计得合理的拱轴,主要承受压力,弯矩、剪力均较小,故拱的跨越能力比梁大得多。
由于拱是主要承受压力的结构,因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料,混凝土等来建造。
石拱对石料的要求较高,石料加工、开采与砌筑费工,现在已很少采用。
由墩、台承受水平推力的推力拱桥,要求支撑拱的墩台和地基必须承受拱端的强大推力,因而修建推力拱桥要求有良好的地基。
对于多跨连续拱桥,为防止其中一跨破坏而影响全桥,还要采取特殊的措施,或设置单向推力墩以承受不平衡的推力。
由于天津地铁一号线所建位置地质情况是软土地基,故不考虑此桥型。
梁拱组合桥软土地基上建造拱桥,存在桥台抵抗水平推力的薄弱环节。
为此采用大吨位预应力筋以承担拱的水平推力;预应力筋的寄体是系梁,即加劲纵梁,从而以梁式桥为基体,按各种梁桥的弯矩包络图用拱来加强。
这样可以使桥梁结构轻型化,同时能提高这类桥梁的跨越能力。
这类桥梁不仅技术经济指标先进、造价低廉,同时桥型美观,反映出力与美的统一、结构形式与环境的和谐,增加了城市的景观。
斜拉桥斜拉桥的特点是依靠固定与索塔的斜拉索支撑梁跨,梁是多跨弹性支撑梁,梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关,而与拉索的间距有关。
他们适用于大跨、特大跨度桥梁,现在还没有其他类型的桥梁的跨度能超过他们。
斜拉桥与悬索桥不同之处是,斜拉桥直接锚于主梁上,称自锚体系,拉索承受巨大的拉力,拉索的水平分力使主梁受压,因此塔、梁均为压弯构件。
由于斜拉桥的主梁通过拉紧的斜索与塔直接相连,增加了主梁抗弯、抗扭刚度,在动力特性上一般远胜于悬索桥。
悬索桥的主缆为承重索,它通过吊索吊住加劲梁,索两端锚于地面,称地锚体系。
斜拉桥具有施工方便、桥型美观、用料省、主梁高度小、梁底直线容易满足通航和排洪要求、动力性能好的优点,发展非常迅速,跨径不断增大。
但实际跨度不大,此桥型不予考虑。
目前我国城市轨道交通高架桥结构一般考虑简支梁和连续梁结构形式。
简支梁受力明确,受无缝钢轨因温度变化产生的附加力、特殊力的影响小,设计施工易标准化、简单化;但其梁高较大,景观稍差,行车条件也不如连续梁。
连续梁结构与同等跨度的简支梁相比,可以降低梁高,节省工程数量,有利于争取桥下净空,并改善景观;其结构刚度大,具有良好的动力特性以及减震降噪作用,使行车平稳舒适,后期的维修养护工作也较少。
从城市美学效果来看,连续梁造型轻巧、平整、线路流畅,将给城市争色不少。
但连续梁对基础沉降要求严格,特别是由于联长较大,桥上无缝钢轨因温度变化而产生的水平力很大,使得梁体与墩台之间的受力十分复杂,加大了设计难度。
考虑到天津地铁工程地质条件,综合考虑,采用连续梁结构作为高架区间的标准型式。
由上表可知,根据天津地铁一号线的情况,结合桥梁设计原则,选择第一方案经济上比第三方案好;跨径上满足要求,景观与环境协调,比第二方案好;工期上较短,对整个工程进度来说不会受其影响;施工难度较小,针对当地地质情况,采用桩基,加强基础强度。
所以选择第一方案作为首选。
二、梁部截面形式梁部截面形式考虑了箱形梁、组合箱梁、槽型梁、T型梁等可采用的梁型。
连续单箱梁方案该方案结构整体性强,抗扭刚度大,适应性强。
景观效果好。
该方案需采用就地浇筑,现场浇筑砼及张拉预应力工作量大,但可全线同步施工,施工期间工期不受控制,对桥下道路交通影响较其他方案稍大。
简直组合箱梁结构整体性强,抗扭刚度大,适应性强。
双箱梁预制吊装,铺预制板,重量轻。
但从桥下看,景观效果稍差。
从预制厂到工地的运输要求相对较低,运输费用较低。
但桥面板需现浇施工,增加现场作业量,工期也相应延长。
但美观较差,并且徐变变形大,对于无缝线路整体道床轨道结构形式来说,存在着后期维修养护工作量大的缺点。
槽型梁为下承式结构,其主要优点是造型轻巧美观,线路建筑高度最低,且两侧的主梁可起到部分隔声屏障的作用,但下承式混凝土结构受力不很合理,受拉区混凝土即车道板圬工量大,受压区混凝土圬工量小,梁体多以受压区(上翼缘)压溃为主要特征,不能充分发挥钢及混凝土材料的性能。
同时,由于结构为开口截面,结构刚度及抗扭性较差,而且需要较大的技术储备才能实现。
T型梁结构受力明确,设计及施工经验成熟,跨越能力大,施工可采用预制吊装的方法,施工进度较快。
该方案建筑结构高度最高,由于梁底部呈网状,景观效果差。
同时,其帽梁虽较槽型梁方案短些,但较其他梁型长,设计时其帽梁也须设计成预应力钢筋混凝土帽梁,另外预制和吊装的实施过程也存在着与其他预制梁同样的问题。
相比之下,箱型梁抗扭刚度大,整体受力和动力稳定性能好,外观简洁,适应性强,在直线、曲线、折返线及过渡线等区间段均可采用,且施工技术成熟,造价适中。
因此,结合工程特点和施工条件,选择连续箱型梁。
箱型梁截面图如下:三、桥墩方案比选桥墩类型有重力式实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩、轻型桥墩和拼装式桥墩。
重力式实体桥墩主要依靠自身重力来平衡外力保证桥墩的稳定,适用于地基良好的桥梁。
重力式桥墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑,街面尺寸及体积较大,外形粗壮,很少应用于城市桥梁。
空心桥墩适用于桥长而谷深的桥梁,这样可减少很大的圬工。
柱式桥墩是目前公路桥梁、桥宽较大的城市桥梁和立交桥及中小跨度铁路旱桥中广泛采用的桥墩形式。
这种桥墩既可以减轻墩身重量、节省圬工材料,又比较美观、结构轻巧,桥下通视情况良好。
轻型桥墩适用于小跨度、低墩以及三孔以下(全桥长不大于20m)的公路桥梁。
轻型桥墩可减少圬工材料,获得较好的经济效益。
在地质不良地段、路基稳定不能保证时,不宜采用轻型桥墩。
拼装式桥墩可提高施工质量、缩短施工周期、减轻劳动强度,使桥梁建设向结构轻型化、制造工厂化及施工机械化发展。
适用于交通较为方便、同类桥墩数量多的长大干线中的中小跨度桥梁工点。
由上面的解释可知,柱式桥墩是最合适的墩型,与天津地铁一号线的要求非常吻合。
所以选择柱式桥墩。
柱式桥墩正面侧面第二章 上部结构尺寸拟定及内力计算本设计经方案比选后采用三跨一联预应力混凝土等截面连续梁结构,全长100m 。
根据桥下通航净容要求,主跨径定为40m 。
上部结构根据通行2个车道要求,采用单箱双室箱型梁,箱宽8.8m 。
1. 主跨径的拟定主跨径定为40m ,边跨跨径根据国内外已有经验,为主跨的0.5~0.8倍,采用0.75倍的中跨径,即30m ,则全联跨径为:304030100()m ++=2.主梁尺寸拟定(跨中截面)(1) 主梁高度 预应力混凝土连续梁桥的主梁高度与起跨径之比通常在115~125之间,标准设计中,高跨比约在118~119,当建筑高度不受限制时,增大梁高是比较经济的方案。
可以节省预应力钢束布置用量,加大深高只是腹板加厚,增大混凝土用量有限。
根据桥下通车线路情况,并且为达到美观的效果,取梁高为2m,这样高跨比为240120,位于115~125之间,符合要求。
(2)细部尺寸在跨中处顶板厚取20cm,底板厚取30cm,腹板厚取60cm;支座处为便于配置预应力筋,顶板厚取30cm,底板厚取40cm,腹板厚取100cm;端部为了布设锚具,因此将腹板厚度设定为100cm。
具体尺寸见下图:跨中处截面支座处截面一、本桥主要材料预应力混凝土连续梁采用50C 号混凝土;预应力钢筋采用1075φ⨯的钢绞线,pk f 1860MPa =;非预应力钢筋采用II 级钢筋,构造钢筋采用I 级钢筋。