橋型方案比選75527

1、精品文檔橋型方案比選 ( 參考示例）上( 設(shè)計原始資料1. 地形、地貌、氣象、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、地震烈度等自然情況（1） 氣象：天津地區(qū)氣候?qū)儆谂瘻貛啙駶櫞箨懶约撅L氣候區(qū)，部分地區(qū)受海洋氣候影響。四季分明，冬季寒冷干旱，春季大風頻繁，夏季炎熱多 0溫-4 0C，七月平均氣溫 26.4 0C。（2） 工程地質(zhì)：天津地鐵一號線經(jīng)過地區(qū)處于海河沖積平原上，地形平坦，地勢低平，地下水位埋深較淺，沿線分布了較多的粉砂、細砂、粉土，均為地震可液化層，局部地段具有地震液化現(xiàn)象。沿線地層簡單，第四系地層廣泛發(fā)育，地層分布從上到下依次為人工堆積層、新近沉積層、上部陸相層、第一海相層、中上部陸相層、上部及中上

2、部地層廣泛發(fā)育沉積有十幾米厚的軟土。a. 人工填土層，厚度 5m，?k=100KPa；b. 粉質(zhì)黏土，中密，厚度 15m，?k=150 KPa；c. 粉質(zhì)黏土，密實，厚度 15m，?k=180KPa；d. 粉質(zhì)黏土，密實，厚度 10m，?k=190KPa。第一章 方案比選一、橋型方案比選橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。任選三種作比較，從安全、功能、經(jīng)濟、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式。橋梁設(shè)計原則1適用性橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通， 并應(yīng)滿足將來交通量增長的需要。 橋下應(yīng)滿足泄洪、 安全通航或通車等要求。 建成的橋梁應(yīng)保證使用年限， 并便于檢查和維修。2

3、舒適與安全性。1歡迎下載精品文檔現(xiàn)代橋梁設(shè)計越來越強調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動與沖擊。整個橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。3經(jīng)濟性設(shè)計的經(jīng)濟性一般應(yīng)占首位。 經(jīng)濟性應(yīng)綜合發(fā)展遠景及將來的養(yǎng)護和維修等費用。4先進性橋梁設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。 應(yīng)便于制造和架設(shè)， 應(yīng)盡量采用先進工藝技術(shù)和施工機械、設(shè)備，以利于減少勞動強度，加快施工進度，保證工程質(zhì)量和施工安全。5美觀一座橋梁，尤其是座落于城市的橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形， 應(yīng)與周圍的景致相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片面的理解為

4、豪華的裝飾。應(yīng)根據(jù)上述原則，對橋梁作出綜合評估。梁橋梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力的橋梁。 預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計算較簡單， 設(shè)計和施工的方法日臻完善和成熟。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征：1）混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低； 2）結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)； 3）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費用較少；4）結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較??；5）可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標準化，進而實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；6）結(jié)構(gòu)自重較大，自重耗掉大部分材料的強度，因而大大限制其跨越能力；7）預(yù)應(yīng)力混凝

5、土梁式橋可有效利用高強度材料，并明顯降低自重所占全部設(shè)計荷載的比重，既節(jié)省材料、 增大其跨越能力， 又提高其抗裂和抗疲勞的能力；8）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過施加縱向、 橫向預(yù)應(yīng)力， 使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進一步擴大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。拱橋拱橋的靜力特點是，在豎直何在作用下，拱的兩端不僅有豎直反力，而且還有水平反力。 由于水平反力的作用， 拱的彎矩大大減少。 如在均布荷載 q 的作用下，簡直梁的跨中彎矩為 qL2 /8 ，全梁的彎矩圖呈拋物線形，而拱軸為拋物線形。2歡迎下載精品文檔的三鉸拱的任何截面彎矩均為零， 拱只受軸向壓力。 設(shè)計得

6、合理的拱軸， 主要承受壓力，彎矩、剪力均較小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受壓力的結(jié)構(gòu)，因而可以充分利用抗拉性能較差、 抗壓性能較好的石料， 混凝土等來建造。石拱對石料的要求較高，石料加工、開采與砌筑費工，現(xiàn)在已很少采用。由墩、臺承受水平推力的推力拱橋，要求支撐拱的墩臺和地基必須承受拱端的強大推力， 因而修建推力拱橋要求有良好的地基。 對于多跨連續(xù)拱橋， 為防止其中一跨破壞而影響全橋， 還要采取特殊的措施， 或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力。由于天津地鐵一號線所建位置地質(zhì)情況是軟土地基， 故不考慮此橋型。梁拱組合橋軟土地基上建造拱橋，存在橋臺抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。為此采用大噸位

7、預(yù)應(yīng)力筋以承擔拱的水平推力；預(yù)應(yīng)力筋的寄體是系梁， 即加勁縱梁， 從而以梁式橋為基體，按各種梁橋的彎矩包絡(luò)圖用拱來加強。 這樣可以使橋梁結(jié)構(gòu)輕型化，同時能提高這類橋梁的跨越能力。這類橋梁不僅技術(shù)經(jīng)濟指標先進、造價低廉，同時橋型美觀， 反映出力與美的統(tǒng)一、 結(jié)構(gòu)形式與環(huán)境的和諧， 增加了城市的景觀。斜拉橋斜拉橋的特點是依靠固定與索塔的斜拉索支撐梁跨，梁是多跨彈性支撐梁，梁內(nèi)彎矩與橋梁的跨度基本無關(guān)， 而與拉索的間距有關(guān)。 他們適用于大跨、 特大跨度橋梁，現(xiàn)在還沒有其他類型的橋梁的跨度能超過他們。斜拉橋與懸索橋不同之處是，斜拉橋直接錨于主梁上，稱自錨體系，拉索承受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受

8、壓，因此塔、梁均為壓彎構(gòu)件。由于斜拉橋的主梁通過拉緊的斜索與塔直接相連， 增加了主梁抗彎、 抗扭剛度， 在動力特性上一般遠勝于懸索橋。 懸索橋的主纜為承重索， 它通過吊索吊住加勁梁， 索兩端錨于地面，稱地錨體系。斜拉橋具有施工方便、橋型美觀、用料省、主梁高度小、梁底直線容易滿足通航和排洪要求、動力性能好的優(yōu)點，發(fā)展非常迅速，跨徑不斷增大。但實際跨度不大，此橋型不予考慮。目前我國城市軌道交通高架橋結(jié)構(gòu)一般考慮簡支梁和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。 簡支梁受力明確， 受無縫鋼軌因溫度變化產(chǎn)生的附加力、 特殊力的影響小， 設(shè)計施工易標準化、簡單化；但其梁高較大，景觀稍差，行車條件也不如連續(xù)梁。連續(xù)梁結(jié)構(gòu)與同等跨度

9、的簡支梁相比，可以降低梁高， 節(jié)省工程數(shù)量， 有利于爭取橋下凈空，并改善景觀；其結(jié)構(gòu)剛度大，具有良好的動力特性以及減震降噪作用，使行車平穩(wěn)舒適， 后期的維修養(yǎng)護工作也較少。從城市美學效果來看， 連續(xù)梁造型輕巧、平整、線路流暢，將給城市爭色不少。但連續(xù)梁對基礎(chǔ)沉降要求嚴格，特別是由于聯(lián)長較大， 橋上無縫鋼軌因溫度變化而產(chǎn)生的水平力很大，使得梁體與墩臺之間的受力十分復雜， 加大了設(shè)計難度。 考慮到天津地鐵工程地質(zhì)條件，綜合考慮，采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)作為高架區(qū)間的標準型式。3歡迎下載精品文檔方案比選比較項目第一方案第二方案第三方案主橋跨橋型預(yù)應(yīng)力混凝土連預(yù)應(yīng)力混凝土簡梁拱組合橋續(xù)梁直梁預(yù)應(yīng)力混凝土連在垂直

10、荷載的作軟土地基上建造續(xù)梁橋在垂直荷用下，其支座僅拱橋，存在橋臺載的作用下，其產(chǎn)生垂直反力，抵抗水平推力的支座僅產(chǎn)生垂直而無水平推力。薄弱環(huán)節(jié)。為此反力，而無水平結(jié)構(gòu)造型靈活，采用大噸位預(yù)應(yīng)推力。結(jié)構(gòu)造型整體性好，剛度力筋以承擔拱的靈活，可模型好，較大，水平推力；預(yù)應(yīng)可根據(jù)使用要求力筋的寄體是系主橋跨結(jié)構(gòu)特點澆鑄成各種形狀其跨徑較??；且梁，即加勁縱梁，的結(jié)構(gòu)，整體性簡直梁梁高較從而以梁式橋為好，剛度較大，大，與城市的景基體，按各種梁變性較小。受力觀不協(xié)調(diào)橋的彎矩包絡(luò)圖明確，理論計算用拱來加強。這較簡單，設(shè)計和樣可以使橋梁結(jié)施工的方法日臻構(gòu)輕型化，同時完善和成熟能提高這類橋梁的跨越能力側(cè)面上看線

11、條明跨徑一般，線條跨徑較大，線條建筑造型晰，與當?shù)氐牡孛魑?，但比較單非常美，與環(huán)境形配合，顯得美調(diào)，與景觀配合和諧，增加了城觀大方很不協(xié)調(diào)。市的景觀養(yǎng)護維修量小小較大設(shè)計技術(shù)水平經(jīng)驗較豐富，國經(jīng)驗豐富，國內(nèi)經(jīng)驗一般，國內(nèi)內(nèi)先進水平先進水平一般水平滿堂支架法：結(jié)預(yù)制 T 型構(gòu)件，轉(zhuǎn)體施工法：對構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)周圍的影響較運至施工地點，換，不引起恒載小，將結(jié)構(gòu)分開采用混凝土現(xiàn)徐變二次矩，預(yù)建造，再最后合施工技術(shù)澆，將 T 型梁連應(yīng)力筋可以一次攏，可加快工期，接，其特點外型布置，集中張拉是近十年來新興簡單、制造方便，等優(yōu)點。施工難的施工方法，施整體性好度一般工難度較大工 期較 短較短較 長由上表可知，

12、 根據(jù)天津地鐵一號線的情況，結(jié)合橋梁設(shè)計原則， 選擇第一方案經(jīng)濟上比第三方案好；跨徑上滿足要求，景觀與環(huán)境協(xié)調(diào)，比第二方案好；工期上較短，對整個工程進度來說不會受其影響；施工難度較小， 針對當?shù)氐刭|(zhì)情況，采用樁基，加強基礎(chǔ)強度。所以選擇第一方案作為首選。4歡迎下載精品文檔二、梁部截面形式梁部截面形式考慮了箱形梁、組合箱梁、槽型梁、T 型梁等可采用的梁型。連續(xù)單箱梁方案該方案結(jié)構(gòu)整體性強， 抗扭剛度大，適應(yīng)性強。景觀效果好。該方案需采用就地澆筑， 現(xiàn)場澆筑砼及張拉預(yù)應(yīng)力工作量大， 但可全線同步施工， 施工期間工期不受控制 , 對橋下道路交通影響較其他方案稍大。簡直組合箱梁結(jié)構(gòu)整體性強，抗扭剛度大

13、，適應(yīng)性強。雙箱梁預(yù)制吊裝，鋪預(yù)制板，重量輕。但從橋下看, 景觀效果稍差。從預(yù)制廠到工地的運輸要求相對較低，運輸費用較低。 但橋面板需現(xiàn)澆施工 , 增加現(xiàn)場作業(yè)量， 工期也相應(yīng)延長。但美觀較差， 并且徐變變形大， 對于無縫線路整體道床軌道結(jié)構(gòu)形式來說，存在著后期維修養(yǎng)護工作量大的缺點。槽型梁為下承式結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點是造型輕巧美觀，線路建筑高度最低 , 且兩側(cè)的主梁可起到部分隔聲屏障的作用， 但下承式混凝土結(jié)構(gòu)受力不很合理， 受拉區(qū)混凝土即車道板圬工量大，受壓區(qū)混凝土圬工量小，梁體多以受壓區(qū)( 上翼緣 ) 壓潰為主要特征，不能充分發(fā)揮鋼及混凝土材料的性能。同時，由于結(jié)構(gòu)為開口截面，結(jié)構(gòu)剛度及抗扭

14、性較差，而且需要較大的技術(shù)儲備才能實現(xiàn)。T 型梁結(jié)構(gòu)受力明確， 設(shè)計及施工經(jīng)驗成熟 , 跨越能力大 , 施工可采用預(yù)制吊裝的方法，施工進度較快。該方案建筑結(jié)構(gòu)高度最高，由于梁底部呈網(wǎng)狀 , 景觀效果差。同時，其帽梁雖較槽型梁方案短些，但較其他梁型長，設(shè)計時其帽梁也須設(shè)計成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土帽梁， 另外預(yù)制和吊裝的實施過程也存在著與其他預(yù)制梁同樣的問題。相比之下，箱型梁抗扭剛度大，整體受力和動力穩(wěn)定性能好，外觀簡潔，適應(yīng)性強，在直線、曲線、折返線及過渡線等區(qū)間段均可采用，且施工技術(shù)成熟，造價適中。因此，結(jié)合工程特點和施工條件，選擇連續(xù)箱型梁。箱型梁截面圖如下：三、橋墩方案比選橋墩類型有重力式實體橋墩、 空心橋墩、柱式橋墩、輕型橋墩和拼裝式橋墩。重力式實體橋墩主要依靠自身重力來平衡外力保證橋墩的穩(wěn)定， 適用于地基良好的橋梁。重力式橋墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑， 街面尺寸及體積較大，外形粗壯，很少應(yīng)用于城市橋梁?？招臉蚨者m用于橋長而谷深的橋梁，這樣可減少很大的圬工。5歡迎下載精品文檔柱式橋墩是目前公路橋梁、 橋?qū)捿^大的城市橋梁和立交橋及中小跨度鐵路旱橋中廣泛采用的橋墩形式。 這種橋墩既可以減輕墩身重量、 節(jié)省圬工材料， 又比較美觀、結(jié)構(gòu)輕巧，橋下通視情況良好。輕型橋墩適用于小跨度、低墩以及三孔以下（全橋長不大于 20m）的公路橋梁。輕型橋墩可減少圬工材料，獲得較好的經(jīng)濟效