钢管混凝土在桥梁中的作用 土木工程专业VIP免费

第一章前言钢管混凝土是在钢管内填充混凝土形成的组合材料。钢管借助内填混凝土提高钢管壁受压时的稳定性﹑抗蚀性和耐久性。混凝土则借助钢管壁的套箍作用，提高了混凝土的抗压强度和延性，将钢材和混凝土有机地结合起来。在施工方面，钢管混凝土可以利用空心钢管作为劲性骨架甚至模板，施工吊装重量轻，进度快，施工用钢量省。由于在材料和施工方法上的优越性，将这种结构应用于以受压为主的拱桥是十分合理的。由于钢管混凝土具有上述优点，钢管混凝土拱桥近年来发展较快，广泛应用于公路桥梁中，其中最大跨度已达420m。本设计旨在充分借鉴公路混凝土拱桥的经验和传统的探讨公路钢管混凝土拱桥在截面设计、构造细节处理和施工方法上的特点，同时研究在温度、徐变影响下内力的计算方法，以及在大偏心受压下钢管混凝土的承载能力计算问题。本设计研究方案是跨度80.0m公路路钢管混凝土系杆拱桥，并编译了结合MIDAS、桥梁博士和清华大学结构力学求解器等程序计算并验算了桥梁结构各截面，具体设计步骤和有关示意图见后续文章。后章的内力等值线直观图的识图说明：等值线图是将分析结果按等值线图表现。等值线图的颜色与右侧图例数值相对应，所需截面的内力数值按照相应颜色在右侧图例查找读识。1第二章基本设计资料及技术指标2.1设计依据(1)本溪市建设局关于本溪市郊区跨河大桥的设计函(2)《本溪市沈本路道路岩土工程勘察报告》2.2工程地质条件与评价2.2.1地形地貌桥址范围为河漫滩，地形较为平坦、开阔，地貌类型属于河流冲积地貌。2.2.2地基土的构成及工程特性经钻孔揭露，场地内地层较简单，根据土层的结构、构造、特征及力学性质分为5层各岩土体主要物理力学性质指标及承载力取值详见《岩土工程勘察报告》。2.2.3水文地质条件桥址范围内地下水流量中等，地下水类型以第四系松散层孔隙潜水为主，少量风化裂隙水。主要含水层为圆砾层、圆砾层、圆砾层，含水量中等。地下水主要受河道水位影响，地表水主要受大气降水、人工排泄的影响。地表水、地下水的水质良好。根据水文资料和当地建筑经验，桥位处地下水对混凝土及钢筋均无腐蚀性。2.2.4不良地质现象及地质灾害桥址范围内不良地质现象补发育，场地地形较为平坦、开阔，不存在滑坡等不良地质现象。但由于河水流量较大，设计时应充分考虑河流冲刷作用。2.2.5工程地质评价勘察成果表明，场地第四系覆盖层主要为素填土、亚粘土、亚砂土、亚砂土、圆砾、淤泥、角闪黑云二长片麻岩等坚硬土层，控制最大厚度为25m。角闪黑云二长片麻岩层很稳定，容许承载力相对很好，可作为低层建筑物的基础持力层。2.3主要技术标准(1)公路等级：公路二级；(2)车道数：双向四车道；(3)设计行车速度：60km/h；(4)设计荷载：公路I级；人群荷载：2.5kN/㎡；(5)桥面横坡：行车道1.5%人字形双面坡，人行道1%向内单面坡；设计使用年限：设计基准期为100年。23第三章桥梁结构设计方案比选3.1设计要求3.1.1设计标准及要求1、设计荷载：公路二级，双向四车道；2、设计车速：60km/h；3、桥面净宽：[0.5m(路肩)+3.75m（行车道）×2]×2=16m，主桥两侧还有2m宽的人行道；4、桥面纵坡：纵坡1%-2%，横坡2%；5、设计水位：65.44m，最低水位为53.89m；6、通航水位：60.13m；7、通航等级：Ⅳ－（2）级单向通航；8、桥底高程桥底标高经计算可取以下各值的最大值：(1)流水净空要求：H1=65.44+1.5=66.94m。(2)通航净空要求：通航等级为：Ⅳ－（2）级，净高为8m，通航水位为60.13m，则有H2=60.13+8=68.13m。(3)两岸通车净空要求：桥面纵坡为2%，所以H3=65.5+4.5+360×2%=77.2m。所以采用三者最大值,取为77.2m。3.1.2主要技术规范（1）《公路工程技术标准》JPGB01-2003；（2）《公路桥涵设计通用规范》JPGD60-2004；（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》JTGD62-2004。3.2.桥型的方案必选3.2.1桥型选取的原则(1)符合交通发展规划，满足交通功能需要及通航要求；(2)桥梁结构造型简洁，轻巧；(3)设计方案力求结构新颖，尽量采用具有特色的新结构，又要保证结构受力合理，技术可靠，施工方便。43.2.2连续梁桥资料表3-1连续梁桥部分参数桥名跨径布置(m)边中跨比截面（cm）形...