两座系杆拱合成最终报告要点.docx

两座系杆拱合成最终报告要点.docx

《两座系杆拱合成最终报告要点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《两座系杆拱合成最终报告要点.docx（135页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

两座系杆拱合成最终报告要点

第一部分：

王浩大桥改建工程

第二部分：

正余大桥改建工程

第一部分：

王浩大桥改建工程

1.工程概况

海门市王浩大桥是跨越通吕运河的一座大桥，通吕运河为三级航道，最高通航水位2.64m（黄海高程），通航净高7.0m，净宽70m。

包括主桥及引桥在内，桥梁全长236.34m，桥梁范围从K0+137.44~K0+373.78。

其中主桥为钢管混凝土系杆拱桥，主跨L=80m；引桥小桩号一侧为一孔20m简支空心板梁，大桩号侧为一联4x17.5m+一联3x20m简支空心板梁。

主桥桥面（包括系梁）宽11.6m，引桥宽9m。

桥梁下部结构中，主桥桥墩采用1.8m方形混凝土墩柱，基础为直径1.0m钻孔灌注桩基础；引桥桥墩采用盖梁独柱墩，墩柱横向宽1.6m，顺桥向宽1.2m，基础采用直径为1.2m钻孔灌注桩基础。

桥台采用桩接盖梁轻型桥台，每个桥台采用直径为1.2m钻孔灌注桩基础。

2.复核依据和内容

2.1复核依据

2.1.1现行国家及行业有关法规、标准、规程、规范。

2.1.2林同炎.李国豪土建工程咨询有限公司提供的《江苏省海门市王浩大桥改建施工图设计》文件。

2.2复核内容

2.2.1主桥上部结构计算复核

设计基本资料、内力计算及截面极限承载力验算、截面应力验算、预应力钢束应力验算、结构变形验算、结构稳定分析等。

2.2.2引桥上部结构计算复核

设计基本资料、横向分布系数、内力计算及截面极限承载力验算、截面应力验算、结构变形验算等。

2.2.3下部结构计算复核

墩、台盖梁受力分析及其强度复核及裂缝验算、单桩地基容许承载力及桩基强度复核、及裂缝宽度验算。

2.2.4按照有关规定，对设计文件的完整性、采用设计依据和规范标准的合理性、图纸编排和图面质量给出总的评价。

3.技术标准

3.1设计复核技术标准

3.1.1道路等级：

四级公路

3.1.2荷载标准：

公路-Ⅰ

3.1.3行车道数：

双向2车道；

3.1.4桥梁宽度：

桥梁标准宽度9.0米，即0.5m（防撞墙）+8.0m（机动车道）+0.5m（防撞墙）

3.2设计复核规范

1．《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）

2．《公路勘测规范》（JTJ061-99）

3．《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）

4．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）

5．《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）

6．《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2004）

7．《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）

8．《钢管混凝土设计与施工技术规程》（ CESC28：

90）

4.设计参数

4.1主要材料

4.1.1混凝土：

主桥系梁、横梁、拱肋内填混凝土－C50混凝土

主桥行车道板－C40混凝土

引桥先张法预应力砼空心板梁－C40混凝土

墩台盖梁、承台－C30混凝土

桩基－C25混凝土

桥面铺装混凝土-C40混凝土

混凝土的材料特性包括：

标准强度、设计强度、弹性模量、剪切模量、线膨胀系数、容重等按有关规范取用。

4.1.2钢材：

预应力钢绞线为Φs15.20低松弛预应力钢铰线，标准抗拉极限强度为1860MPa，钢绞线采用GB/T5224-2003技术标准。

拱肋截面采用Q345钢。

吊杆采用fpk＝1670MPa的高强钢丝。

钢材主要指标一览表

钢筋种类

抗拉设计强度

抗压设计强度

标准强度

弹性模量

R235

195

195

235

HRB335

280

280

335

Strand1860

1260

390

1860

Wire1670

1140

410

1670

2.05

Q345

210

210

345

2.06

4.2设计荷载取值

4.2.1恒载

上部结构自重，混凝土容重取26KN/m3；拱肋钢材容重取76.98KN/m3。

桥面铺装钢筋混凝土容重取25KN/m3。

沥青混凝土铺装容重取24KN/m3。

4.2.2计算荷载：

汽车荷载按公路-Ⅰ级，双向2车道计算。

4.2.3温度力

①体系整体升温20℃；体系整体降温25℃

②系梁截面上下缘温度梯度变化按新规范第4.3.10条取用，即T1=25℃，T2=6.7℃。

5.计算概述

5.1计算方法说明

主桥总体静力计算分别采用MIDAS/CIVL2006程序及桥梁博士V3.1.0程序计算。

按桥梁施工流程划分结构计算阶段，根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算，验算结构在运营阶段应力、极限承载力及整体刚度是否符合规范要求。

主桥计算结果以MIDAS计算结果为主，桥梁博士计算结果为辅，因此报告中主桥验算结果未做特殊说明的部分均为MIDAS计算结果。

主桥端、中横梁采用桥梁博士V3.1.0程序进行计算。

引桥板梁、墩、台盖梁等均采用桥梁博士V3.1.0程序进行计算。

5.2荷载组合说明

桥梁博士荷载组合说明如下：

承载能力极限组合为组合Ⅰ，即基本组合，按规范JTGD60—2004第4.1.6条规定。

按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度。

正常使用极限状态内力组合分为三种组合，组合Ⅰ：

长期效应组合，按规范JTGD60—2004第4.1.7条规定；组合Ⅱ：

短期效应组合，按规范JTGD60—2004第4.1.7条规定；组合Ⅲ：

标准值组合。

MIDAS荷载（作用）直接按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）第4.1.4，4.1.5，4.1.6，4.1.7，4.1.8，4.1.9规定进行组合。

6.主桥上部结构验算

6.1计算模型

6.1.1主桥MIDAS计算模型

如图1所示，全桥计算模型共划分为349个节点和30个桁架单元（吊杆）和414个梁单元（拱肋、系梁和横梁）。

计算文件中各种力的单位采用kN，长度单位采用m，应力单位为MPa。

图1.MIDAS计算模型图

6.1.2主桥桥梁博士计算模型

6.1.3主桥边界条件：

MIDAS计算模型中，将一个主拱肋拱脚支座设置成固接支座，其余拱脚支座设成滑动支座，滑动方向与设计文件同。

系梁、横梁施工时在系梁及横梁底部添加临时支架，支架节点设置成固定边界，梁的节点在施工时跟支架节点设成只受压刚性连接。

桥梁博士计算模型中将结构按外部简支支撑。

6.2施工阶段计算

6.2.1施工阶段步骤表

主桥计算施工阶段划分情况如下表所示：

MIDAS计算过程中施工步骤划分表

施工

步骤号

施工步骤名称

历时（天）

施工结构

部位

施加荷载

（作用）

添加

边界条件

拆除

边界条件

1

搭架浇注边段

10

系梁、端横梁、0～4号中横梁

自重

系梁预应力1、横梁预应力1

搭架现浇

支座，初次支座

2

吊装中段系梁

7

中段系梁

系梁预应力2

中段系梁吊点

3

浇注系梁湿接头张拉钢束

7

湿接头

系梁预应力3

永久支座，系梁临时墩

初次支座，中段系梁吊点

4

安装二批横梁

7

5、8号中横梁

横梁预应力2

5

安装拱肋及风撑

7

拱肋及风撑

拱肋支架

6

泵送混凝土

7

管内砼

拱肋混凝土开始联合受力

拱肋支架

7

安装2、5、8吊杆、拆除部分支架

5

2、5、8吊杆

一批吊杆张拉力

搭架现浇

支座

8

安装其余横梁、吊杆

5

6、7号中横梁及吊杆

一批其余吊杆张拉力

9

张拉系梁N1安装桥面板

5

桥面板单元

系梁通长束预应力

释放桥面板梁端约束

10

再次张拉吊杆并拆除支架

3

二批吊杆张拉力

系梁临时墩

11

桥面铺装附属设施

7

12

第三次张拉吊杆

3

三批吊杆张拉力

13

10年后

3650

注：

结构自重在第一个施工阶段添加后，在接下来的施工节段里，程序会自重添加。

桥梁博士计算施工顺序与本表同。

6.2.2系梁施工阶段正截面法向应力验算

系梁施工阶段正截面法向应力包络图如下：

系梁施工阶段正截面左上缘法向应力包络图（MPa）

系梁施工阶段正截面右上缘法向应力包络图（MPa）

系梁施工阶段正截面右下缘法向应力包络图（MPa）

系梁施工阶段正截面左下缘法向应力包络图（MPa）

计算结果表明：

系梁有部分单元施工阶段正截面法向应力不满足规范要求，不满足要求的单元主要为中段吊装部分系梁。

6.3支座反力汇总

MIDAS支座竖直反力组合值

节点

节点

FX（kN）

FY（kN）

FZ（kN）

弹性阶段最大

值

1

0.

0

8638.1

39

0.

0

8638.1

75

0

0

8638.2

133

0

0

8638.2

弹性阶段最小

值

59

0

0

7718.9

92

0

0

7719.0

158

0

0

7718.9

191

0

0

7718.9

桥梁博士计算支座反力组合值

节点

节点

FZ（kN）

标准组合最大

值

1

8660

37

8660

标准组合最小

值

1

7810

37

7810

6.4系梁承载能力极限状态内力及验算

6.4.1系梁组合内力

系梁各方向组合内力如下图所示，其中My方向为结构竖直平面内的弯距，Mz为桥梁水平面内的弯距。

系梁承载能力极限状态组合弯矩（My）包络图（kN-m）

系梁承载能力极限状态组合弯矩（Mz）包络图（kN-m）

6.4.2系梁承载能力极限状态验算

系梁承载能力极限状态验算包括正截面抗弯承载能力验算及斜截面抗剪承载能力验算。

a.系梁正截面抗弯承载能力如下图所示：

系梁正截面抗弯承载能力验算图（kN-m）

系梁各单元正截面抗弯承载能力详细验算结果如下表所示：

系梁正截面极限承载能力验算表（仅列出1/2系梁单元）

单元

位置

最大/最小

组合名称

类型

验算

rMu（kN*m）

1

I[1]

最大

cLCB15

-

OK

-4958.9

1

I[1]

最小

cLCB8

FX-MIN

OK

-9281

1

J[2]

最大

cLCB19

FX-MAX

OK

-4034.1

1

J[2]

最小

cLCB8

FX-MIN

OK

-7806.4

2

I[2]

最大

cLCB19

FX-MAX

OK

-4034.1

2

I[2]

最小

cLCB8

FX-MIN

OK

-7806.4

2

J[3]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

1815.8

2

J[3]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1016.3

3

I[3]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

1815.8

3

I[3]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1016.3

3

J[4]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

2935

3

J[4]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-603.4

4

I[4]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

2939

4

I[4]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-609.1

4

J[5]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

3526.6

4

J[5]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-534.9

5

I[5]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

3526.6

5

I[5]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-534.9

5

J[6]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4744.8

5

J[6]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-720.1

6

I[6]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4747

6

I[6]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-723.3

6

J[7]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4675.5

6

J[7]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-776.5

7

I[7]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4675.5

7

I[7]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-776.5

7

J[8]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5454.8

7

J[8]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1056.9

8

I[8]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5456.9

8

I[8]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1058.3

8

J[9]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5004.1

8

J[9]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1107.7

9

I[9]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5004.1

9

I[9]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1107.7

9

J[10]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5511.6

9

J[10]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1385

10

I[10]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5513

10

I[10]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1385.2

10

J[11]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4973

10

J[11]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1322.5

11

I[11]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4973

11

I[11]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1322.5

11

J[12]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5350

11

J[12]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1491.2

12

I[12]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5350.8

12

I[12]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1492.2

12

J[342]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5170.6

12

J[342]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1351.2

13

I[13]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4874.1

13

I[13]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1240.7

13

J[14]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5308.1

13

J[14]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1222.7

14

I[14]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5308.6

14

I[14]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1223.9

14

J[15]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4795

14

J[15]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-904.6

15

I[15]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4795

15

I[15]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-904.6

15

J[16]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5218.7

15

J[16]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-824.9

16

I[16]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5219.3

16

I[16]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-824.4

16

J[17]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4752.2

16

J[17]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-427.6

17

I[17]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4752.2

17

I[17]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-427.6

17

J[18]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5310.3

17

J[18]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-309.2

18

I[18]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5309.8

18

I[18]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-307.9

18

J[19]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4888.1

18

J[19]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

76.8

19

I[19]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4888.1

19

I[19]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

76.8

19

J[20]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5544.7

19

J[20]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

179.3

437

I[342]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5170.6

437

I[342]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1351.2

437

J[344]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4939.8

437

J[344]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1257.1

439

I[344]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4939.8

439

I[344]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1257.1

439

J[13]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4874.1

439

J[13]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1240.7

441

I[346]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

4938.6

441

I[346]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1255.7

441

J[348]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5169.5

441

J[348]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1349.9

443

I[348]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5169.5

443

I[348]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1349.9

443

J[28]

最大

cLCB9

FX-MAX

OK

5349.7

443

J[28]

最小

cLCB18

FX-MIN

OK

-1491

计算结果表明：

系梁各截面正截面抗弯承载能力满足规范要求。

b.系梁斜截面抗剪承载能力如下图所示：

系梁斜截面抗剪承载能力验算图（kN-m）

系梁各单元正截面抗弯承载能力详细验算结果如下表所示：

系梁斜截面极限承载能力验算表（仅列出1/2系梁单元）

单元

位置

最大/最小

组合名称

类型

rVd（kN）

Vn（kN）

截面验算

1

I[1]

最大

cLCB20

FX-MAX

-645.2

7662.4

OK

1

I[1]

最小

cLCB7

FX-MIN

-1856.5

7662.4

OK

1

J[2]

最大

cLCB20

FX-MAX

-550.4

7662.4

OK

1

J[2]

最小

cLCB7

FX-MIN

-1742.8

7662.4

OK

2

I[2]

最大

cLCB16

-

-2389.6

11006.5

OK

2

I[2]

最小

cLCB7

FX-MIN

-3977.5

11006.5

OK

2

J[3]

最大

cLCB16

-

-2269.4

8547.1

OK

2

J[3]

最小

cLCB7

FX-MIN

-3833.2

8547.1

OK

3

I[3]

最大

cLCB20

FX-MAX

-427.2

4769.2

OK

3

I[3]

最小

cLCB7

FX-MIN

-1594.9

5001.5

OK

3

J[4]

最大

cLCB20

FX-MAX

-391.8

4769.2

OK

3

J[4]

最小

cLCB7

FX-MIN

-1552.4

4769.2

OK

4

I[4]

最大

cLCB20

FX-MAX

30.0

4769.2

OK

4

I[4]

最小

cLCB7

FX-MIN

-813.6

4769.2

OK

4

J[5]

最大

cLCB20

FX-MAX

129.7

4769.2

OK

4

J[5]

最小

cLCB7

FX-MIN

-694.1

4769.2

OK

5

I[5]

最大

cLCB20

FX-MAX

129.7

4769.2

OK

5

I[5]

最小

cLCB7

FX-MIN

-694.1

4769.2

OK

5

J[6]

最大

cLCB10

FX-MAX

233.0

4769.2

OK

5

J[6]

最小

cLCB17

FX-MIN

-578.2

4769.2

OK

6

I[6]

最大

cLCB18

FX-MAX

213.1

4769.2

OK

6

I[6]

最小

cLCB9

FX-MIN

-621.4

4769.2

OK

6

J[7]

最大

cLCB18

FX-MAX

312.8

4769.2

OK

6

J[7]

最小

cLCB9

FX-MIN

-501.8

4769.2

OK

7

I[7]

最大

cLCB18

FX-MAX

312.8

4769.2

OK

7

I[7]

最小

cLCB9

FX-MIN

-501.8

4769.2

OK

7

J[8]

最大

cLCB8

FX-MAX

431.8

4769.2

OK

7

J[8]

最小

cLCB19

FX-MIN

-401.7

5001.5

OK

8

I[8]

最大

cLCB18

FX-MA