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文檔簡(jiǎn)介
1、1B413000橋梁工程1B413010 掌握橋梁的組成、分類及主要施工技術(shù)1B413011橋梁的組成 橋梁一般由橋墩、橋臺(tái)和基礎(chǔ)這幾個(gè)部分組成。通常稱橋跨結(jié)構(gòu)為橋梁的上部結(jié)構(gòu),稱橋墩或橋臺(tái)為橋梁的下部結(jié)構(gòu)。 1)凈跨徑梁式橋是設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩個(gè)橋墩(或橋臺(tái))之間的凈距,用l0表示。對(duì)于拱式橋是每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。 2)總跨徑是多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和,也稱橋梁孔徑(l0),它反映了橋下宣泄洪水的能力。 3)計(jì)算跨徑對(duì)于具有支座的橋梁,是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離,用l表示。拱圈(或拱肋)各截面形心點(diǎn)的連線稱為拱軸線,計(jì)算跨徑為拱軸線兩端點(diǎn)之間的水平距離。
2、4)橋梁全長(zhǎng)簡(jiǎn)稱橋長(zhǎng),是橋梁兩端兩個(gè)橋臺(tái)的側(cè)墻或八字墻后端點(diǎn)之間的距離,以L表示。對(duì)于無橋臺(tái)的橋梁為橋面系行車道的全長(zhǎng)。5)橋梁高度簡(jiǎn)稱橋高,是指橋面與低水位之間的高差,或?yàn)闃蛎媾c橋下線路路面之間的距離。橋高在某種程度上反映了橋梁施工的難易性。 6)橋下凈空高度是設(shè)計(jì)洪水位或計(jì)算通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離,以H表示,它應(yīng)保證能安全排洪,并不得小于對(duì)該河流通航所規(guī)定的凈空高度。 7)建筑高度是橋上行車路面(或軌頂)標(biāo)高至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離,它不僅與橋梁結(jié)構(gòu)的體系和跨徑的大小有關(guān),而且還隨行車部分在橋上布置的高度
3、位置而異。公路(或鐵路)定線中所確定的橋面(或軌頂)標(biāo)高,對(duì)通航凈空頂部標(biāo)高之差,又稱為容許建筑高度。橋梁的建筑高度不得大于其容許建筑高度,否則就不能保證橋下的通航要求。 8)凈矢高是從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下線最低點(diǎn)之連線的垂直距離,以f 0表示;計(jì)算矢高是從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線的垂直距離,以f表示。 9)矢跨比是拱橋中拱圈(或拱肋)的計(jì)算矢高f與計(jì)算跨徑l之比,也稱拱矢度,它是反映拱橋受力特性的一個(gè)重要指標(biāo)。涵洞是用來宣泄堤下水流的構(gòu)造物。通常在建造涵洞處路堤不中斷。為了區(qū)別于橋梁公路工程技術(shù)標(biāo)
4、準(zhǔn)(TJT 0011997)中規(guī)定,凡是多孔跨徑的全長(zhǎng)不到8m和單孔跨徑不到5m的結(jié)構(gòu)物,均稱為涵洞。1B413012橋梁的分類 (1) 橋梁的基本體系橋梁工程的受力構(gòu)件,總離不開拉、壓、彎三種基本的受力方式,可以歸結(jié)為梁式、拱式、懸吊式三種基本體系以及它們之間的各種組合。 1) 梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)。由于外力(恒載和活載)的作用方向與承重結(jié)構(gòu)的軸線接近垂直,故與同樣跨徑的其他結(jié)構(gòu)體系比,梁內(nèi)產(chǎn)生的彎矩最大,通常需要抗彎能力強(qiáng)的材料(鋼、木、鋼筋混凝土等)來建造。 2)拱式橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈和拱肋。
5、在豎向荷載的作用下,橋墩和橋臺(tái)將承受水平推力將顯著抵消荷載所引起在拱圈(或拱肋)內(nèi)的彎矩作用。因此與同跨徑的梁相比,拱的彎矩和變形要小的多。鑒于拱橋的承重結(jié)構(gòu)以受壓為主,通常就可用抗壓能力強(qiáng)的圬工材料(如磚、石、混凝土等)、鋼筋混凝土、鋼材來建造。為了確保拱橋能安全使用,下部結(jié)構(gòu)和地基必須能經(jīng)受住很大水平推力的不利作用。 3)吊橋用懸掛在兩邊塔架上的強(qiáng)大纜索作為主要承重結(jié)構(gòu)。在豎向荷載作用下,通過吊桿使纜索承受很大的拉力,通常就需要在兩橋臺(tái)的后方修筑非常巨大的錨碇結(jié)構(gòu)。吊橋也是具有水平反力(拉力)的結(jié)構(gòu)。 4)組合體系橋由幾個(gè)不同體系的結(jié)構(gòu)組合而成。斜拉橋也是一種主梁與斜纜相結(jié)合的組合體系,懸
6、掛在塔柱上的被張緊的斜纜將主梁吊住,使主梁像多點(diǎn)彈性支承的連續(xù)梁一樣工作,這樣既發(fā)揮了高強(qiáng)材料的作用,又顯著減少了主梁截面,使結(jié)構(gòu)減輕而能跨越很大的跨徑。 (2)橋梁的其他分類簡(jiǎn)述 1)按用途劃分,有公路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋、農(nóng)橋、人行橋、運(yùn)水橋(渡槽)及其他專用橋梁(如通過管路、電纜等)。 2)按橋梁全長(zhǎng)和跨徑的不同,分為特殊大橋、大橋、中橋和小橋。 3)按主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料劃分,有圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼橋和木橋等。 4)按跨越障礙的性質(zhì),可分為跨河橋、跨線橋(立體交叉)、高架橋和棧橋。 5)按上部結(jié)構(gòu)的行車道位置,分為上承式橋、下承式橋和
7、中承式橋。1B413013橋梁基礎(chǔ)分類及適用條件(1)橋梁基礎(chǔ)分類:剛性基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、管柱、沉井、地下連續(xù)墻等,其中樁基礎(chǔ)又包括沉入樁、灌注樁。(2)適用條件1)剛性基礎(chǔ):適用于各類土層,根據(jù)土質(zhì)情況分別采用鐵鎬、十字鎬、爆破等設(shè)備和方法開挖。 2)樁基礎(chǔ):按施工方法可分為沉樁、鉆孔樁、挖孔樁,其中沉樁又分為錘擊沉樁法、振動(dòng)沉樁法、射水沉樁法、靜力壓樁法。 沉樁:錘擊沉樁法一般適用于松散、中密砂土、黏性土,樁錘有墜錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘、柴油機(jī)錘、液壓錘等,可根據(jù)土質(zhì)情況選用適用的樁錘;振動(dòng)沉樁法一般適用于砂土,硬塑及軟塑的黏性土和中密及較松的碎石土;射水沉樁法適用在密實(shí)砂土,碎石土的土層中,
8、用錘擊法或振動(dòng)法沉樁有困難時(shí),可用射水法配合進(jìn)行;靜力壓樁法在標(biāo)準(zhǔn)貫入度N20的軟黏土中,可用特制的液壓機(jī)或機(jī)力千斤頂或卷揚(yáng)機(jī)等設(shè)備沉入各種類型的樁;鉆孔埋置樁為鉆孔后,將預(yù)制的鋼筋混凝土圓形有底空心樁埋人,并在樁周壓注水泥砂漿固結(jié)而成,適用于黏性土、沙土、碎石土中埋置大量的大直徑圓形空心樁。 鉆孔灌注樁適用于黏性土、砂土、礫卵石、碎石、巖石等各類土層;挖孔灌注樁適用于無地下水或少量地下水,且較密實(shí)的土層或風(fēng)化巖層,如空氣污染物超標(biāo),必須采取通風(fēng)措施。具體適用條件見下。 荷載較大,地基上部土層軟弱,適宜的地基持力層位置較深,采用淺基礎(chǔ)或人工地基在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)。 河床沖刷較大,河道不穩(wěn)
9、定或沖刷深度不易計(jì)算正確,如采用淺基礎(chǔ)施工困難或不能保證基礎(chǔ)安全時(shí)。 當(dāng)?shù)鼗?jì)算沉降過大或結(jié)構(gòu)物對(duì)不均勻沉降敏感時(shí),采用樁基礎(chǔ)穿過松軟(高壓縮)土層,將荷載傳到較堅(jiān)實(shí)(低壓縮性)土層,減少結(jié)構(gòu)物沉降并使沉降較均勻。另外樁基礎(chǔ)還能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)物的抗震能力。 當(dāng)施工水位或地下水位較高時(shí)。 3)管柱可適用于各種土質(zhì)的基底,尤其在深水、巖面不平、無覆蓋層或覆蓋層很厚的自然條件下,不宜修建其他類型基礎(chǔ)時(shí),均可采用。 4)沉井適用于各種土質(zhì)的基底,在深水、無覆蓋層或覆蓋層很厚的自然條件下,不宜修建其他類型基礎(chǔ)時(shí),均可采用。5)地下連續(xù)墻適于作為地下?lián)跬翂?、擋水圍堰、承受豎向和側(cè)向荷載的橋梁基礎(chǔ)、平面寸大或形狀
10、復(fù)雜的地下構(gòu)造物,及適用于除巖溶和地下承壓水很高處的其他各類土層中施工。1B413014橋梁下部結(jié)構(gòu)分類及適用條件 (1)公路橋梁下部結(jié)構(gòu)分類: 1)重力式橋墩; 2)重力式橋臺(tái); 3)輕型橋墩; 4)輕型橋臺(tái)。 (2)適用條件 1)重力式墩、臺(tái):這類墩、臺(tái)的主要特點(diǎn)是靠自身重量來平衡外力而保持其穩(wěn)定,因此,墩、臺(tái)身比較厚實(shí),可以不用鋼筋,而用天然石材或片石混凝土砌筑。它適用于地基良好的大、中型橋梁,或流冰、漂浮物較多的河流中。在砂石料方便的地區(qū),小橋也往往采用。主要缺點(diǎn)是圬工體積較大,因而其自重和阻水面積也較大。 梁橋和拱橋上常用的重力式橋臺(tái)為U形橋臺(tái),它適用于填土高度在8lOm以下或跨度稍
11、大的橋梁。缺點(diǎn)是橋臺(tái)體積和自重較大,也增加了對(duì)地基的要求;此外,橋臺(tái)的兩個(gè)側(cè)墻之間填土容易積水,結(jié)冰后凍脹,使側(cè)墻產(chǎn)生裂縫。所以宜用滲水性較好的土夯填,并做好臺(tái)后排水措施。2)輕形墩臺(tái) 梁橋輕形墩、臺(tái) 鋼筋混凝土薄壁橋墩:施工簡(jiǎn)便,外形美觀,過水性良好,適用于低級(jí)土軟弱的地區(qū)。需耗費(fèi)用于立模的木料和一定數(shù)量的鋼筋。 柱式橋墩:外形美觀,圬工體積少,而且重量較輕。 鉆孔樁柱式橋墩適合于多種場(chǎng)合和各種地質(zhì)條件。通過增大樁徑、樁長(zhǎng)或用多排樁加建承臺(tái)等措施,也能適用于更復(fù)雜的軟弱地質(zhì)條件以及較大的跨徑和較高的橋墩。 柔性排架樁墩:優(yōu)點(diǎn)是用料省、修建簡(jiǎn)便、施工速度快。主要缺點(diǎn)是用鋼量大,使用高度和承載能
12、力受到一定限制。因此它只適合于在低淺寬灘河流、通航要求低和流速不大的水網(wǎng)地區(qū)河流上修建小跨徑橋梁時(shí)采用。 設(shè)有支撐梁的輕型橋臺(tái):適用于單跨橋梁,橋孔跨徑610m,臺(tái)高不超過6m。 埋置式橋臺(tái):橋臺(tái)所受的土壓力小,橋臺(tái)的體積相應(yīng)的減少。但是由于臺(tái)前護(hù)坡是用片石做表面防護(hù)的一種永久性設(shè)施,存在有被洪水沖毀而使臺(tái)身裸露的可能,故設(shè)計(jì)時(shí)必須慎重得進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定的驗(yàn)算。分為后傾式、肋形埋置式、雙柱式、框架式等類型。其中樁柱式橋臺(tái)對(duì)于各種土壤地基都適宜。其適用范圍是:橋孔跨徑820m,填土高度35m。當(dāng)填土高度大于5m時(shí)宜采用框架式埋置式橋臺(tái)。 鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái):適用于軟弱地基的條件,但其構(gòu)造和施工比較
13、復(fù)雜,并且鋼筋用量也較多。 加筋土橋臺(tái):在臺(tái)后路基填土不被沖刷的中、小跨徑橋梁,臺(tái)高35m時(shí),可采用加筋土橋臺(tái)。拱橋輕形墩、臺(tái) 帶三角桿件的單向推力墩:只在橋不太高的旱地上采用懸臂式單向推力墩:適用于兩鉸雙曲拱橋。 拱橋輕型橋臺(tái):這種橋臺(tái)適用于13m以內(nèi)的小跨徑拱橋和橋臺(tái)水平位移量很小的情況。其工作原理是,當(dāng)橋臺(tái)受到拱的推力后,便發(fā)生繞基低形心軸而向路堤方向的轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)臺(tái)后的土便產(chǎn)生抗力來平衡拱的推力,從而使橋臺(tái)的尺寸較小。 ·八字形橋臺(tái)適合于橋下需要通車或過水的情況; ·U字形橋臺(tái)適合于較小跨徑的橋梁; · 背撐式橋臺(tái)
14、適用于較大跨徑的高橋和寬橋; ·靠背式框架橋臺(tái)適合于在非巖石地基上修建拱橋橋臺(tái)。 拱橋的其他形式橋臺(tái): ·組合式橋臺(tái):適用于各種地質(zhì)條件; ·空腹式橋臺(tái):一般是在軟土地基、河床無沖刷或沖刷輕微、水位變化小的河道上采用; ·齒檻式橋臺(tái):適用于軟土地基和路堤較低的中小跨徑拱橋。1B413015橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要施工技術(shù) (1)逐段懸臂平衡施工 平衡懸臂施工可分為:懸臂澆筑法與懸臂拼裝法施工,前者是當(dāng)橋墩澆筑到頂以后,在墩頂安裝腳手鋼桁架,并向兩側(cè)伸出懸臂以供垂吊掛籃使用,實(shí)施懸臂澆筑(掛籃是主要施工設(shè)備后者是將梁逐段分成預(yù)制塊件進(jìn)行拼裝,穿束張拉,自成懸臂。
15、 (2)逐孔施工 有兩種方式:一種是預(yù)制拼裝法,分為兩種方法:1)預(yù)制簡(jiǎn)支梁逐孔拼裝,支點(diǎn)現(xiàn)澆成連續(xù);2)預(yù)制單懸臂梁逐孔拼裝,接頭現(xiàn)澆成連續(xù)。另一種方式是現(xiàn)澆法,即采用滿堂支架或少支架梁式移動(dòng)支架進(jìn)行現(xiàn)澆。 (3)頂推法施工 按頂推裝置和頂推工作可分為單點(diǎn)頂推和多點(diǎn)頂推法,前者只在橋臺(tái)附近設(shè)置一處頂推裝置;后者除橋臺(tái)處外,在各橋墩(或包括臨時(shí)墩)頂部均設(shè)頂推裝置。采用多點(diǎn)頂推時(shí),各個(gè)頂推裝置的頂推力較單點(diǎn)頂?shù)男?,橋墩所受水平推力也較小,但各頂推裝置應(yīng)同步運(yùn)行。 (4)轉(zhuǎn)體施工 按轉(zhuǎn)動(dòng)方向分為豎向轉(zhuǎn)體施工法和平面轉(zhuǎn)體施工法。豎向轉(zhuǎn)體施工法是在豎直位置澆筑構(gòu)件混凝土,或者單孔拱橋利用橋臺(tái)兩岸斜坡
16、地形作支架澆筑拱肋混凝土,然后再從兩邊逐漸放倒預(yù)制部件搭接成橋,適用于中小跨徑使用;平面轉(zhuǎn)體施工法利用兩岸地形支架現(xiàn)澆或預(yù)制拼裝拱肋(主梁),扣索錨固在拱肋(主梁)端部,液壓千斤頂收緊扣索使拱肋(主梁)脫模,借助鋪有四氟乙烯板或其他潤(rùn)滑材料和鋼件的環(huán)形滑道,千斤頂牽引使拱肋(主梁)平面轉(zhuǎn)體180。左右合攏,最后再進(jìn)行主拱圈和拱上建筑的施工,適用于大中跨徑使用。 (5)纜索吊裝施工 利用懸掛在塔架上的纜索起吊預(yù)制構(gòu)件,將其運(yùn)輸?shù)降跹b部位并加以拼裝。纜索吊裝設(shè)備,按其用途和作用可以分為,主索、工作索、塔架和錨固裝置等四個(gè)基本組成部分。其中主要機(jī)具設(shè)備包括主索、起重索、牽引索、結(jié)索、扣索、纜風(fēng)繩、塔
17、架(包括索鞍)、地錨(地龍)、滑輪、電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)或手搖絞車等?!纠浚河嘘P(guān)橋梁的各參數(shù)中,( )反映了橋下宣泄洪水的能力。A 總跨徑 B 凈距 C 橋梁高度 D 橋下凈空高度1B413020 掌握常用支架、模板的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法 1B413021常用支架的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法與支架施工的案例相結(jié)合! (1)常用支架(拱架)的設(shè)計(jì)原則 支架整體、桿配件、節(jié)點(diǎn)、地基、基礎(chǔ)和其他支撐物應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算。 (2)常用支架(拱架)的計(jì)算方法 需要考慮設(shè)計(jì)荷載、預(yù)拱度、沉落值等因素。 1)設(shè)計(jì)荷載 計(jì)算支架(拱架)時(shí),應(yīng)考慮下列荷載并按表1B413021-1進(jìn)行荷載組合荷載組合(一) 表1B4130211模板結(jié)
18、構(gòu)名稱荷 載 組 合計(jì)算強(qiáng)度用驗(yàn)算剛度用支撐板、支架及拱等(a)+(b)+(c)+(d)+(e)(a)+(b)+(c) 模板、支架和拱架自重; 新澆筑混凝土、鋼筋混凝土或其他圬工結(jié)構(gòu)物的重力; 施工人員和施工材料、機(jī)具等行走運(yùn)輸或堆放的荷載; 振動(dòng)混凝土產(chǎn)生的荷載; 其他可能產(chǎn)生的荷載,如雪荷載、冬季保溫設(shè)施荷載等。 2)施工預(yù)拱度的計(jì)算 支架(拱架)應(yīng)預(yù)留施工拱度,在確定施工拱度值時(shí),應(yīng)考慮下列因素: 支架(拱架)承受施工荷載而引起的彈性變形; 超靜定結(jié)構(gòu)由于混凝土收縮、徐變及溫度變化引起的撓度; 承受推力的墩臺(tái),由于墩臺(tái)水平位移所引起的拱圈撓度; 由結(jié)構(gòu)重力引起梁或拱圈的彈性撓度,以及12
19、汽車荷載(不計(jì)沖擊力)引起的梁或拱圈的彈性撓度; 受載后由于桿件接頭的擠壓和卸落設(shè)備壓縮而產(chǎn)生的非彈性變形; 3)施工預(yù)留沉落值的計(jì)算,可參見表1B413021-2。施工預(yù)留沉落值的計(jì)算 表1B413021-2分 項(xiàng) 內(nèi) 容參考數(shù)值說 明接頭承受彈性變形木與木每個(gè)接頭的順紋2mm,橫紋3mm木與鋼每個(gè)接頭2mm卸落設(shè)備的壓縮變形砂 筒24mm木楔或木馬每個(gè)接縫約13mm支架基礎(chǔ)沉陷底梁置于砂土上510mm底梁置于黏土上1020mm底梁置于砌石或混凝土上約3mm打入砂中的樁約5mm打人黏土中的樁約510mm 樁承受極限荷載時(shí)用10mm;低于極限荷載時(shí)用5mm 4)計(jì)算支架(拱架)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)
20、,應(yīng)考慮作用在支架和拱架上的風(fēng)力。設(shè)于水中的支架,尚應(yīng)考慮水流的壓力、流冰壓力和船只漂流物等沖擊力荷載。 5)驗(yàn)算支架(拱架)的剛度時(shí),支架、拱架受載后撓曲的桿件(蓋梁、縱梁),其彈性撓度不超過相應(yīng)結(jié)構(gòu)跨度的1/400;1B413022常用模板的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法 (1)常用模板的設(shè)計(jì)原則 1)宜優(yōu)先使用膠合板和鋼模板。 2)在計(jì)算荷載作用下,對(duì)模板、支架及拱架結(jié)構(gòu)按受力程序分別驗(yàn)算其強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性。 3)模板板面之間應(yīng)平整,接縫嚴(yán)密,不漏漿,保證結(jié)構(gòu)物外露面美觀,線條流暢,可設(shè)倒角。 4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制作、裝拆方便。 (2)常用模板的計(jì)算方法 需要考慮設(shè)計(jì)荷載和模板剛度。 1)設(shè)計(jì)荷載 計(jì)算模
21、板時(shí),應(yīng)考慮下列荷載并按表1B413022-1進(jìn)行荷載組合(二)。荷載組合(二) 表1B413022-1模板結(jié)構(gòu)名稱荷載組合計(jì)算強(qiáng)度用驗(yàn)算剛度用梁、板和拱的底模板+緣石、人行道、欄桿、柱、梁、板、拱等的側(cè)模板+基礎(chǔ)、墩臺(tái)等厚大建筑物的側(cè)模板+模板自重;新澆筑混凝土、鋼筋混凝土或其他圬工結(jié)構(gòu)物的重力;施工人員和施工材料、機(jī)具等行走運(yùn)輸或堆放的荷載;振動(dòng)混凝土產(chǎn)生的荷載;新澆筑混凝土對(duì)側(cè)面模板的壓力;傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載;其他可能產(chǎn)生的荷載,如雪荷載、冬季保溫設(shè)施荷載等。模板自重計(jì)算見表1B413022-2。模板自重計(jì)算 表1B413022-2項(xiàng) 目常用參考數(shù)據(jù) 模板、支架和 拱架的體密度
22、松樹木材橡樹、落葉林闊葉林木材杉樹、樅樹組合鋼模及連接件組合鋼模及連接件及鋼楞 6kN/m3 7.5kN/m3 8kN/m3 5kN/m3 0.5kN/m3 0.75kN/m3混凝土、鋼筋混凝土等的體密度 新澆筑混凝土、鋼筋混凝土和 片石混凝土 鋼筋混凝土(以體積計(jì)算的含筋量) 2時(shí) 2時(shí) 采用24kNm3 25kN/m3 26kN/m3施工人員、施工料、具行走運(yùn)輸、堆放荷載 1.計(jì)算模板及直接支撐模板的小棱時(shí),均布荷載可取2.5kPa,另以集中荷載2.5kN進(jìn)行驗(yàn)算; 2.計(jì)算直接支撐小棱的梁或拱架時(shí),均布荷載可取1.5kPa; 3.計(jì)算支架立柱及支撐拱架的其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí),均布荷載可取1.0
23、kPa 振動(dòng)混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載作用范圍在有效壓頭高度之內(nèi))對(duì)水平模板對(duì)垂直模板2.OkPa4.0kPa新澆混凝土對(duì)模板側(cè)面的壓力采用內(nèi)部振動(dòng)器時(shí) 當(dāng)混凝土的澆筑速度在6m/h以下時(shí),新澆的普通混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力可按下式計(jì)算:式中 新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力(kPa); 有效壓頭高度(m); 混凝土澆筑速度(mh); 新澆筑的混凝土的初凝時(shí)間(h),可按實(shí)側(cè)確定; 混凝土的體密度(kNm3); 外加劑影響修正系數(shù),不摻加外加劑時(shí)取1.0,摻緩凝劑時(shí)取1.2; 混凝土坍落度影響修正系數(shù),當(dāng)坍落度小于30mm時(shí),取0.85;5090mm時(shí)取1.0;llO150mm,取1.15。 H混凝
24、土灌注層(在水泥初凝時(shí)間以內(nèi))的高度(m)2)驗(yàn)算模板的剛度時(shí),其變形值不得超過下列數(shù)值:結(jié)構(gòu)表面外露的模板,撓度為模板構(gòu)件跨度的1/400;結(jié)構(gòu)表面隱蔽的模板,撓度為模板構(gòu)件跨度的1/250;鋼模板的面板變形為1.5mm;鋼模板的鋼棱和柱箍變形為L(zhǎng)/500和B/500(其中L為計(jì)算跨徑,B為柱寬)?!纠浚簶蛄汗こ淌┕r(shí),常用支架(拱架)的計(jì)算方法不需考慮的因素是( )A 設(shè)計(jì)荷載 B 預(yù)拱度 C 沉落值 D 壓力1B413030 掌握橋梁工程結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)和受力特點(diǎn)1B413031橋梁工程基礎(chǔ)的構(gòu)造特點(diǎn)和受力特點(diǎn) (1)橋梁工程基礎(chǔ)的構(gòu)造特點(diǎn) 1)剛性基礎(chǔ):整體性好,但埋置深度小。 2)樁
25、基礎(chǔ):實(shí)心或空心斷面,埋置深度大,樁群的布置可采用對(duì)稱形、梅花形或環(huán)形。 就地灌注鋼筋混凝土樁的構(gòu)造 鉆(挖)孔樁是采用就地灌注的鋼筋混凝土樁,樁身常為實(shí)心斷面,混凝土強(qiáng)度不低于 C20,對(duì)僅承受豎直力的基樁可用C15(但水下混凝土仍不應(yīng)低于C20)。鉆孔樁設(shè)計(jì)直徑一般為0.81.5m,挖孔樁的直徑或最小邊寬度不宜小于1.2m。 承臺(tái)的平面尺寸和形狀應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)(墩臺(tái)身)底部尺寸和形狀以及基樁的平面布置而定,一般采用矩形和圓端形。承臺(tái)厚度應(yīng)保證承臺(tái)有足夠的強(qiáng)度和剛度,公路橋梁多采用鋼筋混凝土或混凝土剛性承臺(tái)(承臺(tái)本身材料的變形遠(yuǎn)小于其位移),其厚度不宜小于1.5m。 樁的中距 摩擦樁 錘擊沉
26、樁,在樁尖處的中距不得小于樁徑(或邊長(zhǎng))的3倍,對(duì)于軟土地基宜適當(dāng)增大,振動(dòng)沉入砂土內(nèi)的樁,在樁尖處的中距不得小于樁徑(或邊長(zhǎng))的4倍。樁在承臺(tái)底面處的中距均不得小于樁徑(或邊長(zhǎng))的1.5倍。鉆孔樁中距不得小于成孔直徑的2.5倍。管柱中距可達(dá)管柱外徑的2.53.0倍。 柱樁 支撐在基巖上的沉樁中距,不宜小于樁徑(或邊長(zhǎng))的2.5倍;支撐或嵌固在基巖中的鉆孔樁中距,不得小于實(shí)際樁徑的2.0倍。 嵌入基巖中的管柱中距,不得小于管柱外徑的2.0倍,但計(jì)算管柱內(nèi)力不考慮覆蓋層的抗力作用時(shí),其中距可酌情減小。 (2)剛性基礎(chǔ)的受力特點(diǎn) 在基礎(chǔ)埋置深度和構(gòu)造尺寸確定以后,應(yīng)先根據(jù)最不利而且有可能情況下的荷
27、載組合,計(jì)算出基底的應(yīng)力,然后進(jìn)行基礎(chǔ)的合力偏心距、穩(wěn)定性以及地基的強(qiáng)度(包括持力層、弱下臥層的強(qiáng)度)的驗(yàn)算,需要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行地基變形的驗(yàn)算。 基底應(yīng)力計(jì)算 計(jì)算由于外力(包括基礎(chǔ)自重)在基底上產(chǎn)生的應(yīng)力?;讘?yīng)力分布;用彈性理論可得到較精確的解,在土力學(xué)中己作了初步簡(jiǎn)要的分析。當(dāng)前實(shí)踐中采用簡(jiǎn)化方法即按材料力學(xué)中心或偏心受壓公式來計(jì)算基底的應(yīng)力。剛性基礎(chǔ)埋置深度較小。在計(jì)算中略去基礎(chǔ)四周土的摩阻力和彈性抗力的作用。 基底合力偏心距及基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算 基底合力偏心距驗(yàn)算 墩、臺(tái)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算中,必須控制合力的偏心距,其目的是盡可能使基底應(yīng)力分布比較均勻,以免基底兩側(cè)應(yīng)力相差過大,使基礎(chǔ)產(chǎn)生較大的不
28、均勻沉降,墩、臺(tái)發(fā)生傾斜,影響正常使用。便合力通過基底的中心,雖然可得均勻的應(yīng)力,但這樣做非值不經(jīng)濟(jì),往往也是不可能的,所以在設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)非巖石地基以不出現(xiàn)拉應(yīng)力為原則。根據(jù)荷載性質(zhì)對(duì)偏心距的控制有不同的要求:僅受恒載作用時(shí)的墩臺(tái)基礎(chǔ),其偏心距e0分別不大于基底核心半徑的0.1倍(橋墩)和0.75倍(橋臺(tái)); 當(dāng)基礎(chǔ)上承受著附加荷載時(shí),由于不是經(jīng)常使用,因此對(duì)偏心距的要求可以放寬,在非巖石地基上只要偏心距e0不超過核心半徑即可;對(duì)于修建在巖石地基上的基礎(chǔ);可以允許出現(xiàn)拉應(yīng)力,根據(jù)巖石的強(qiáng)度,合力偏心距e0最大可為基底核心半徑的1.21.5倍,以保證必要的安全儲(chǔ)備。(具體規(guī)定可參閱有關(guān)橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范
29、)。 基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 基礎(chǔ)傾覆或傾斜除了地基的強(qiáng)度和變形原因外,往往發(fā)生在承受較大的單向水平推力而其合力作用點(diǎn)又離基礎(chǔ)底面的距離較高的結(jié)構(gòu)物上。如擋土墻或高橋臺(tái)受側(cè)向土壓力作用。大跨徑拱橋在施工中墩、臺(tái)受到不平衡的推力,以及在多孔拱橋中一孔被毀等,此時(shí)本單向恒載推力作用下,均可能引起墩、臺(tái)連同基礎(chǔ)的傾覆和傾斜。 基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性與合力的偏心距有關(guān)。合力偏心距愈大,則基礎(chǔ)抗傾覆的安全儲(chǔ)備愈小。在設(shè)計(jì)時(shí),可以用限制合力偏心e0來保證基礎(chǔ)的傾覆穩(wěn)定性。 設(shè)基底截面重心至壓力最大一邊的邊緣的距離為y(荷載作用在重心軸上的矩形基礎(chǔ) y=b/2,外力合力偏心距為e0,則兩者的比值K0可反映基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性
30、的安全度。K0稱為抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)。即K0=y/e0式中 e0=(Piei+Tihi)/ Pi,其中:Pi為各豎向分力;ei為相應(yīng)各豎向分力Pi作用至基礎(chǔ)底面重心軸的距離;Ti為各水平分力;hi為相應(yīng)于各水平分力作用點(diǎn)至基底的距離。 基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算 在此討論基礎(chǔ)在水平推力作用下沿基礎(chǔ)底面滑動(dòng)的可能性?;A(chǔ)抗滑動(dòng)的安全度大小,可用于基底與土間的摩擦阻力和水平推力的比值Kc來表示,Kc稱為抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)。即K c=fPi/Ti式中 f基礎(chǔ)底面(圬工材料)與地基之間的摩擦系數(shù);Pi、Ti意義同前。地基強(qiáng)度驗(yàn)算 應(yīng)保證基底發(fā)生的應(yīng)力不超過地基持力層的強(qiáng)度(地基容許承載力),對(duì)持力層下軟弱下臥層,也應(yīng)驗(yàn)算
31、其強(qiáng)度。 地基的沉降及穩(wěn)定性驗(yàn)算 地基的沉降計(jì)算 地基的沉降驗(yàn)算包括沉降量,相鄰基礎(chǔ)沉降差,基礎(chǔ)由于地基不均勻沉降而發(fā)生的傾斜等。 地基(基礎(chǔ))的沉降主要由豎直荷載作用下土層的壓縮變形引起。沉降量過大將影響結(jié)構(gòu)物的正常使用和安全,應(yīng)加以限制。在確定一般土質(zhì)的地基容許承載力時(shí),已考慮這一變形的因素,所以修建在一般土質(zhì)條件下的、小型橋梁的基礎(chǔ),只要滿足了地基的強(qiáng)度要求,地基(基礎(chǔ))的沉降也就滿足要求。但對(duì)于下列情況,必須驗(yàn)算基礎(chǔ)的沉降,使其不大于規(guī)定的容許值。 ·修建在地質(zhì)情況復(fù)雜、地層分布不均或強(qiáng)度較小的軟黏土地基及濕陷性黃土上的基礎(chǔ); ·修建在非巖石地基上的拱橋、連續(xù)梁橋等
32、超靜定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ); ·當(dāng)相鄰基礎(chǔ)下地基土強(qiáng)度有顯著不同或相鄰跨度相差懸殊而必須考慮其沉降差時(shí); ·對(duì)于跨線(主要指跨鐵路)橋、跨線渡漕要保證橋(或漕)下凈空高度時(shí)。 地基的穩(wěn)定性 位于軟土地基上較高的橋臺(tái)須驗(yàn)算橋臺(tái)沿有軟弱夾層時(shí),在臺(tái)后土推力作用下,基礎(chǔ)滑裂曲面滑動(dòng)的穩(wěn)定性,基底下地基如在不深也有可能沿軟弱夾層土的層面滑動(dòng);在較陡的土質(zhì)斜坡上的橋臺(tái)、擋土墻也有滑動(dòng)的可能。 這種地基穩(wěn)定驗(yàn)算方法可按土坡穩(wěn)定分析方法,即用圓弧滑動(dòng)面法來進(jìn)行驗(yàn)算。在驗(yàn)算時(shí)一般假定滑動(dòng)面通過填土一側(cè)基礎(chǔ)剖面角點(diǎn)A,但在計(jì)算滑動(dòng)力矩時(shí);應(yīng)計(jì)入橋臺(tái)上作用的外載荷(包括上部結(jié)構(gòu)自重和活載等)以及橋臺(tái)和基
33、礎(chǔ)的自重的影響。然后求出穩(wěn)定系數(shù)滿足規(guī)定的要求值。(3)樁基礎(chǔ)的計(jì)算 基樁的計(jì)算,可按下列規(guī)定進(jìn)行: 1)承臺(tái)底面以上的豎直荷載假定全部由基樁承受; 2)橋臺(tái)土壓力可按填土前的原地面起算。當(dāng)基樁上部位于內(nèi)摩擦角小于20。的軟土中時(shí),應(yīng)驗(yàn)算樁因該層土施加于基樁的水平力所產(chǎn)生的撓曲; 3)在一般情況下,樁基不需進(jìn)行抗傾覆和抗滑動(dòng)的驗(yàn)算;但在特殊情況下,應(yīng)驗(yàn)算樁基向前移動(dòng)或被剪斷的可能性; 4)在軟土層較厚,持力層較好的地基中,樁基計(jì)算應(yīng)考慮路基填土荷載或地下水位下降所引起的負(fù)摩阻力的影響。鉆(挖)孔灌注摩擦樁單樁軸向受壓容許承載力,可按下式方法計(jì)算:式中 單樁軸向受壓容許承載力(kN); 極的周長(zhǎng)
34、(m),按成孔直徑計(jì)算,當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí),成孔直徑可按下列規(guī)定采用:旋轉(zhuǎn)鉆按鉆頭直徑增大35cm;沖擊鉆按鉆頭直徑增大510cm;沖抓鉆按鉆頭直徑增大1020cm; 樁在局部沖刷線以下的有效長(zhǎng)度(m); A樁底橫截面面積(m),用設(shè)計(jì)直徑(鉆頭直徑)計(jì)算;但當(dāng)采用換漿法施工(即成孔后,鉆頭在孔底繼續(xù)旋轉(zhuǎn)換漿)時(shí),則按成孔直徑計(jì)算; 樁壁土的平均極限摩阻力(kPa),可按下式計(jì)算: n土層的層數(shù); 承臺(tái)底面或局部沖刷線以下各土層的厚度(m); 與zi對(duì)應(yīng)的各土層與樁壁的極限摩阻力(kPa),按表1B4130311采用;各土層與樁壁的極限摩阻力 表1B413031-1土 類極限摩阻力(kPa)土 類
35、極限摩阻力(kPa)回填的中密爐渣、粉煤灰流塑黏土、亞黏土、亞砂土軟塑黏土硬塑黏土硬 黏 土軟塑亞黏土、亞砂土4060203030505080801203555硬塑亞黏土、亞砂土粉砂、細(xì)砂中 砂粗砂、礫砂礫石(圓礫、角礫)碎石、卵石55853555406060140120180160400樁尖處土的極限承裁力(kPa),可按下列公式計(jì)算:樁尖處土的容許承載力(kPa); 樁尖的埋置深度(m),對(duì)于有沖刷的基礎(chǔ),埋深由一般沖刷線起算;對(duì)無沖刷的基樁,埋深由天然地面線或?qū)嶋H開挖后的地面線起算,的計(jì)算值不大于40m,當(dāng)大于40m時(shí),按40m計(jì)算,或按試驗(yàn)確定其承載力;地面土容許承載力隨深度的修正系數(shù)
36、; 樁尖以上土的密度(kN/m3); 修正系數(shù),見表1B4130312;值 表1B413031-2420202525樁底土情況透水性土0.700.700.850.85不透水性土0.65O.650.720.72清底系數(shù),按表1B413031-3采用。 清底系數(shù) 表1B413031-30.60.30.30.10.250.700.701.0 注:t、d為樁底沉淀土厚度和柱的直徑。 支撐在基巖上或嵌入基巖內(nèi)的鉆(挖)孔樁、沉樁和管柱的單樁軸向受壓容許承載力,可按下式計(jì)算:式中 單樁軸向受壓容許承截力(kN); 天然濕度的巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度(kPa),試件。直徑為710cm,試件高度與試件直徑相等;
37、樁嵌入基巖深度(m),不包括風(fēng)化層; 樁嵌入基巖部分的橫截面周長(zhǎng)(m),對(duì)于鉆孔樁和管柱按設(shè)計(jì)直徑采用; 樁底橫截面面積(m2),對(duì)于鉆孔樁和管柱接設(shè)計(jì)直徑采用; 、根據(jù)清孔情況、巖石破碎程度等因素而定的系數(shù),按表1B413031-4采用。系數(shù)、值 表1B413031-4條 件良好的0.60.05一般的0.50.04較差的0.40.03注:1.當(dāng)0.5m時(shí),采用表列數(shù)值的0.75倍,=0。 2.對(duì)于鉆孔樁,、值可降低20采用。1B413032橋梁工程下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)和受力特點(diǎn) (1)下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn) 1)重力式橋墩:梁橋重力式橋墩由墩帽、墩身、基礎(chǔ)等組成,墩帽要滿足支座布置和局部承壓的需要
38、;拱橋重力式橋墩分為普通墩與制動(dòng)墩,制動(dòng)墩要能承受單向較大的水平推力,防止出現(xiàn)一側(cè)的拱橋傾坍,因而尺寸較厚實(shí)。與梁橋重力式橋墩相比較,具有拱座等構(gòu)造設(shè)施。 2)重力式橋臺(tái)(U形橋臺(tái)):由臺(tái)帽、背墻、臺(tái)身(前墻、側(cè)墻)、基礎(chǔ)、錐坡等幾部分組成。背墻、前墻與側(cè)墻結(jié)合成一體,兼有擋土墻和支撐墻的作用。前墻任一水平的高度不宜小于該截面到墻頂高度的0.4倍。側(cè)墻尾端應(yīng)有不小于0.75m的長(zhǎng)度伸人路堤內(nèi)。 3)梁橋輕型橋臺(tái) 鋼筋混凝土薄壁橋墩:圬工體積小、結(jié)構(gòu)輕巧,比重力式橋墩可節(jié)約圬工量70左右。 柱式橋墩:由分離的兩根或多根立柱(或樁柱)組成,是公路橋梁中采用較多的橋墩形式之一。 柔性排架樁墩:由單排
39、或雙排的鋼筋混凝土樁與鋼筋混凝土蓋梁連接而成。其主要特點(diǎn)是,可以通過一些構(gòu)造措施,將上部結(jié)構(gòu)傳來的水平力(制動(dòng)力、溫度影響力等)傳遞到全橋的各個(gè)柔性墩臺(tái),或相鄰的剛性墩臺(tái)上,以減少單個(gè)柔性墩所受到的水平力,從而達(dá)到減小樁墩截面的目的。 設(shè)有支撐梁的輕型橋臺(tái):臺(tái)身為直立的薄壁墻,臺(tái)身兩側(cè)有翼墻,在兩橋臺(tái)下部設(shè)置支撐梁,上部結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)錨栓連接,構(gòu)成四鉸框架。 埋置式橋臺(tái):將臺(tái)身埋在錐形護(hù)坡中,只露出臺(tái)帽在外以安置支座及上部結(jié)構(gòu)。 鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái):由扶壁式擋土墻和兩側(cè)的薄壁側(cè)墻構(gòu)成。 加筋土橋臺(tái):一般由臺(tái)帽和由豎向面板、拉桿、錨定板及其間填料共同組合的臺(tái)身組成。 4)拱橋輕型墩臺(tái) 帶三角桿件的單
40、向推力墩:在普通墩的墩柱上,從兩側(cè)對(duì)稱地增設(shè)鋼筋混凝土斜撐和水平拉桿,用來提高抵抗水平推力的能力。為了提高構(gòu)件的抗裂性,可以采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 懸臂式單向推力墩,墩柱頂部向兩橋跨處伸出懸臂段,當(dāng)該墩的一側(cè)橋孔遭到破壞以后,可以通過另一側(cè)拱座上的豎向分力與懸臂長(zhǎng)所構(gòu)成的穩(wěn)定力矩來平衡由拱的水平推力所導(dǎo)致的傾覆力矩。 拱橋輕型橋臺(tái) ·八字形橋臺(tái):臺(tái)身由前墻和兩側(cè)的八字翼墻構(gòu)成。 ·U字形橋臺(tái):由前墻和平行于車行方向的側(cè)墻組成,與U形重力式橋臺(tái)比較,橋臺(tái)側(cè)墻是拱上側(cè)墻的延伸。 ·背撐式橋臺(tái):在八字形橋臺(tái)或U字形橋臺(tái)的前墻背后加一道或幾道背撐,穩(wěn)定性好。 ·
41、靠背式框架橋臺(tái):用三角形框架把臺(tái)帽、前壁、耳墻和設(shè)置在不同標(biāo)高且具有不同斜度的分離式基礎(chǔ)連接而成。水平和仰斜的基底能滿足施工期間的穩(wěn)定性,且能合理承受主拱作用力。 (2)下部結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn) 1)橋墩受力特點(diǎn) 荷載及其組合應(yīng)根據(jù)可能出現(xiàn)的各種荷載情況進(jìn)行最不利的荷載組合。 ·梁橋重力式橋墩 第一種組合 按在橋墩各截面上可能產(chǎn)生的最大豎向力的情況進(jìn)行組合。它是用來驗(yàn)算墩身強(qiáng)度和基底最大應(yīng)力。因此,除了有關(guān)的永久荷載外,應(yīng)在相鄰兩跨滿布基本可變荷載的一種或幾種。 第二種組合 按橋墩各截面在順橋方向上可能產(chǎn)生的最大偏心和最大彎矩的情況進(jìn)行組合。它是用來驗(yàn)算墩身強(qiáng)度、基底應(yīng)力、偏心以及橋墩的穩(wěn)
42、定性。屬于這一組合的除了有關(guān)的永久荷載外,應(yīng)在相鄰兩孔的一孔上(當(dāng)為不等跨橋梁時(shí)則在跨徑較大的一孔上)布置基本可變荷載的一種或幾種,以及可能產(chǎn)生的其他可變荷載,例如縱向風(fēng)力,汽車制動(dòng)力和支座摩阻力等。 第三種組合 按橋墩各截面在橫橋方向上可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎矩的情況進(jìn)行組合。它是用來驗(yàn)算在橫橋方向上的墩身強(qiáng)度,基底應(yīng)力、偏心以及橋墩的穩(wěn)定性。屬于這一組合的除了有關(guān)的永久荷載以外,要注意將基本可變荷載的一種或幾種偏于橋面的一側(cè)布置,此外還應(yīng)考慮其他可變荷載(例如橫向風(fēng)力、流水壓力或冰壓力等)或者偶然荷載中的船只或漂浮物的撞擊力等。 ·拱橋重力式橋墩 第一種組合 順橋方向的荷載及其組
43、合,對(duì)于普通橋墩應(yīng)為相鄰兩孔的永久荷載,在一孔或跨徑較大的一孔滿布基本可變荷載的一種或幾種。其他可變荷載中的汽車制動(dòng)力,縱向風(fēng)力、穩(wěn)度影響力等,并由此對(duì)橋墩產(chǎn)生不平衡水平推力、豎向力和彎矩。對(duì)于單向推力墩則只考慮相鄰兩孔中跨徑較大一孔的永久荷載作用力。 第二種組合 橫橋向的荷載及其組合,在橫橋方向作用于橋墩上的外力有風(fēng)力、流水壓力、冰壓力、船只或漂浮物撞擊力、或地震力等。但是對(duì)于公路橋梁,橫橋方向的受力驗(yàn)算一般不控制設(shè)計(jì)。 2)重力式橋臺(tái)的受力特點(diǎn)計(jì)算重力式橋臺(tái)所考慮的荷載與重力式橋墩計(jì)算中基本一樣,不同的是,對(duì)于橋臺(tái)尚要考慮車輛荷載引起的土側(cè)壓力,而不需計(jì)及縱、橫向風(fēng)力、流水壓力、冰壓力、船
44、只或漂浮物的撞擊力等。其次,橋臺(tái)的強(qiáng)度、偏心距和穩(wěn)定性的驗(yàn)算也與橋墩基本相同,但只作順橋方向的驗(yàn)算。1B413033橋梁工程上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)和受力特點(diǎn) (1)上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn) 1)鋼筋混凝土空心板橋:跨徑適用范圍613m,預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋:跨徑適用范圍lO20m; 2)裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁:主梁中心間距1.62.2m,高跨比為1/111/16,梁肋寬度1518cm,橫隔梁的肋寬1216cm,主梁翼板與梁肋銜接處的厚度不小于h/12; 3)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁構(gòu)造:主梁中心間距1.82.3m,高跨比為1/161/18,梁肋寬度1416cm,馬蹄寬度約為肋寬的24倍,梁端部與馬蹄同寬,
45、因此在靠近梁端部存在變截面或過渡段; 4)連續(xù)體系橋梁:一般37孔為一聯(lián),3孔連續(xù)梁的各跨徑比常為0.8:1.0:0.8,5孔連續(xù)梁的各跨徑比常為0.65:0.9:1.0:0.9:0.65;預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁的高跨比取1/161/26(頂推法施工為1/121/16),變高度連續(xù)梁跨中的高跨比取1/251/35,支點(diǎn)的高跨比取1/141/21;中間橋墩只設(shè)一排支座,可減少橋墩尺寸;變形連續(xù),行車順適。 5)斜拉橋:斜拉索一般采用扇形密索布置,在主梁與主塔均等問距,主梁間距68m,主塔間距4.56m;主梁采用等截面,形式應(yīng)考慮抗風(fēng)穩(wěn)定性和索面配合的要求,高跨比常取1/401/150;雙塔斜拉
46、橋橋面以上塔柱高度與主跨之比常為1/4.51/6; 6)懸索橋:主梁對(duì)于桁架式加勁梁為1/701/180,對(duì)于箱型加勁梁為1/3001/400;三跨懸索橋的邊中跨之比一般為0.3O.5:1。 (2)上部結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn) 1)斜交板橋: ·荷載有向兩支撐邊之間最短距離方向傳遞的趨勢(shì); ·各角點(diǎn)受力情況可用比擬連續(xù)梁的工作來描述,鈍角處產(chǎn)生較大的負(fù)彎矩,反力也較大,銳角點(diǎn)有向上翹起的趨勢(shì); ·在均布荷載作用下,當(dāng)橋軸向的跨長(zhǎng)相同時(shí),斜板橋的最大跨內(nèi)彎矩比正橋要??; ·在均布荷載作用下,當(dāng)橋軸向的跨長(zhǎng)相同時(shí),斜板橋的跨中橫向彎矩彎矩比正橋要小。 2)裝配式鋼筋混
47、凝土簡(jiǎn)支T梁:梁肋與翼板(橋面版)結(jié)合在一起作為承重結(jié)構(gòu),肋與肋之間的處于受拉區(qū)域的混凝土得到較大挖空,減輕結(jié)構(gòu)自重。既充分利用擴(kuò)展的橋面板的抗壓能力,又有效地發(fā)揮了梁肋下部受力鋼筋的抗拉作用。 3)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁:預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁存在核心距的概念,其越大則抗力效應(yīng)增加,為提高核心距,在構(gòu)造上可采用大翼緣、薄肋板、寬矮馬蹄的結(jié)構(gòu)形式。配合梁內(nèi)正彎矩的分布,防止出現(xiàn)拉應(yīng)力,縱向預(yù)應(yīng)力筋須在梁端彎起或中間截?cái)鄰埨?。但彎起可增?qiáng)支點(diǎn)附近的抗剪能力。 4)連續(xù)體系橋梁 ·由于支點(diǎn)存在負(fù)彎矩,使跨中正彎矩顯著減少,可以減少跨內(nèi)主梁的高度,提高跨徑,當(dāng)加大支點(diǎn)截面附近梁高形成變截面時(shí),還
48、可進(jìn)一步降低跨中彎矩; ·由于是超靜定結(jié)構(gòu),產(chǎn)生附加內(nèi)力的因素包括預(yù)應(yīng)力、混凝土的收縮徐變、墩臺(tái)不均勻沉降、截面溫度梯度變化等; ·配筋要考慮正負(fù)兩種彎矩的要求,頂推法施工要考慮截面正負(fù)彎矩的交替變化。 5)斜拉橋 ·斜拉索相當(dāng)于增大了偏心距的體外索,充分發(fā)揮抵抗負(fù)彎矩的能力,節(jié)約鋼材;·斜拉索的水平分力相當(dāng)于混凝土的預(yù)壓力;·主梁多點(diǎn)彈性支承,高跨比小,自重輕,提高跨徑。6)懸索橋·主纜為主要承重結(jié)構(gòu),其巨大的拉力需要牢固的地錨承受,對(duì)于連續(xù)吊橋,中間地錨的兩側(cè)拉索水平推力基本平衡,主要利用自重承受向上的豎向力;·主纜的變
49、形非線性,一般采用撓度理論或變形理論,撓度理論是考慮原有荷載(如恒載)已產(chǎn)生的主纜軸力對(duì)新的荷載(如活載)產(chǎn)生的豎向變形(撓度)將產(chǎn)生一種新的抗力,在變形之后再考慮內(nèi)力的平衡;變形理論將懸索橋看作為由各單根構(gòu)建所組合的結(jié)構(gòu)體系,在力學(xué)分析中先計(jì)算每個(gè)構(gòu)件的剛度,放入結(jié)構(gòu)體系的矩陣內(nèi),進(jìn)行總體平衡的求積?!纠浚簶蛄汗こ滔虏拷Y(jié)構(gòu)的梁橋輕型橋臺(tái)分為( )A 柱式橋墩 B 柔性排架樁墩 C 鋼筋混凝土薄壁橋墩D 有支撐梁的重型橋臺(tái) E 鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)1B413040 熟悉橋梁施工荷載及施工測(cè)量1B413041 橋梁施工荷載的計(jì)算方法及荷載組合規(guī)定 (1)橋梁施工荷載的計(jì)算方法: 通??梢詫⒆饔迷?/p>
50、公路橋梁上的各種荷載和外力歸納成三類: 1)永久荷載:包括結(jié)構(gòu)物自重、橋面鋪裝及附壓設(shè)備向重量、作用于結(jié)構(gòu)上的土重及土側(cè)壓力、基礎(chǔ)變位的影響力、水浮力、長(zhǎng)期作用干結(jié)構(gòu)上的人工預(yù)施力以及混凝土收縮和徐變的影響力; 2)可變荷載:按其對(duì)橋涵結(jié)構(gòu)的影響程度,又分為基本可變荷載(亦稱活載)和其他可變荷載?;究勺兒奢d有汽車、平板掛車和履帶車的車輛荷載和人群荷載。同時(shí),對(duì)于汽車荷載應(yīng)計(jì)及其沖擊力和離心力。對(duì)于所有車輛荷載尚應(yīng)計(jì)算其所引起的土側(cè)壓力。其他可變荷載包括,汽車制動(dòng)力、支座摩阻力、溫度影響力、風(fēng)力、流水壓力和冰壓力等。·車輛荷載:標(biāo)準(zhǔn)中把大量、經(jīng)常出現(xiàn)的汽車荷載排列成車隊(duì)形式,作為設(shè)計(jì)
51、荷載,把偶然、個(gè)別出現(xiàn)的平板掛車或履帶車作為驗(yàn)算荷載。汽車車隊(duì)分為汽車-10級(jí)、汽車-15級(jí)、汽車-20級(jí)和汽車-超20級(jí)四個(gè)等級(jí)。荷載級(jí)別的數(shù)字表示一輛主車的重量、以噸計(jì)。除了輛數(shù)不限的主車之外,每一車隊(duì)中均規(guī)定有一輛重車。驗(yàn)算荷載分為80、100和120t的平板掛車(簡(jiǎn)稱掛車-80、掛車-100和掛車-120)以及50t的履帶車(簡(jiǎn)稱履帶-50)。 用驗(yàn)算荷載進(jìn)行驗(yàn)算時(shí),對(duì)于履帶車,順橋縱向可考慮多輛行駛,但兩車間凈距不得小于50m,對(duì)于平板掛車,全橋均以通過一輛計(jì)算。履帶車或平板掛車通過橋涵時(shí),應(yīng)靠中以慢速行駛。驗(yàn)算時(shí),不考慮沖擊力、人群荷載和其他非經(jīng)常作用在橋上的各種外力。 ·
52、;車輛荷載的影響力:包括汽車荷載的沖擊力、離心力、車輛荷載引起的土側(cè)壓力(以上屬基本可變荷載)和汽車制動(dòng)力(屬其他可變荷載)。 ·人群荷載:設(shè)有人行道的橋梁,在以汽車荷載計(jì)算內(nèi)力時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮人行道上人群荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力。一般公路橋梁的人群荷載規(guī)定為300kg/m2(3000N/m2);城市郊區(qū)行人密集地區(qū)一般為350kg/m2(3500N/m2),但亦可根據(jù)實(shí)際情況或參照所在地城市橋梁設(shè)計(jì)的規(guī)定予以確定。 3)偶然荷載:偶然荷載包括地震力和船只或漂流物的撞擊力。 (2)荷載組合的規(guī)定: 組合工:基本可變荷載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種相組合; 組合:基
53、本可變荷載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種與其他可變荷載的一種或幾種相組合;設(shè)計(jì)彎橋時(shí),當(dāng)離心力與制動(dòng)力組合時(shí),制動(dòng)力僅按70計(jì)算; 組合:平板掛車或履帶車與結(jié)構(gòu)自重、預(yù)應(yīng)力、土重及土側(cè)壓力中的一種或幾種相組合; 組合:基本可變荷載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種與偶然荷載中的船只或漂流物撞擊力相組合; 組合V:橋涵在進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算時(shí),根據(jù)可能出現(xiàn)的施工荷載(如結(jié)構(gòu)重力、腳手架、材料機(jī)具、人群、風(fēng)力以及拱橋的單向推力等)進(jìn)行組合; 構(gòu)件在吊裝時(shí),共自重應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)1.2或0.85,井可視構(gòu)件具體情況作適當(dāng)增減; 組合:結(jié)構(gòu)自重、預(yù)應(yīng)力、土重及土側(cè)壓力中的一種或幾種與地震力相組合。1B413042橋梁施工測(cè)量技術(shù) (1)橋梁平面控制網(wǎng)的布設(shè) 橋梁平面控制以橋軸線控制為主,并保證全橋與線路連接的整體性,同時(shí)為墩臺(tái)定位提供測(cè)量控制點(diǎn)。為確保橋軸線長(zhǎng)度和墩臺(tái)定位的精度,對(duì)于大橋、特大橋,必須布設(shè)專用的施工平面控制網(wǎng)。點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)力求滿足以下要求: 1)圖形應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,估算出來的未知數(shù)的矩陣主對(duì)角元素應(yīng)盡量小,并能用這些數(shù)據(jù)以足夠的精度用前方交會(huì)法對(duì)橋墩進(jìn)行放樣。 2)控制網(wǎng)一般布設(shè)成三角網(wǎng)或邊角網(wǎng),其邊長(zhǎng)與河寬有關(guān)。 3)為使橋
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