混凝土拱桥毕业设计说明书

. 精选文档 本科毕业论文（设计） 论文（设计）题目：黄家大坡大桥初步设计 学 院： 土木工程学院 专 业： 桥梁与隧道工程 班 级： 土木 103 学 号： 1009050044 学生姓名： 陈刘明 指导教师： 王学敏 2014 年 6 月 6 日 . 精选文档 贵州大学本科毕业论文（设计） 诚信责任书 本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计） ，是在导师的指导下 独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表 的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。 特此声明。 论文（设计）作者签名： 日 期： . 精选文档 目 录 摘 要.III ABSTRACT.IV 第一章 基本资料、技术标准及设计要求.1 1.1 基本资料.1 1.2 技术标准.1 1.2.1 主要技术指标.1 1.2.2 材料及工艺.1 1.2.3 设计依据规范.1 1.3 设计要求.2 1.3.1 拟定桥式方案.2 1.3.2 方案比选及评价.2 1.3.3 详细拟定推荐方案的结构尺寸.2 1.3.4 使用专业软件，完成上、下部结构内力计算分析.2 1.3.5 截面配筋设计.2 1.3.6 绘图.2 1.3.7 工程数量统计.3 1.3.8 撰写毕业设计说明书.3 第二章 桥式方案设计.4 2.1 概述.4 2.2 桥跨布置与体系选择.4 2.3 上部尺寸拟定.7 2.4 下部尺寸拟定.11 . 精选文档 2.5 施工方法.12 2.5 方案比选及评价.12 第三章 结构内力计算.13 3.1 建立坐标系.13 3.2 内力计算.22 3.2.1 恒载内力计算.22 3.2.2 活载内力计算.23 . 精选文档 3.2.3 荷载效应组合.26 3.3 应力输出.28 3.3.1 各施工阶段关键截面应力.28 3.3.2 使用极限状态各工况关键截面应力.30 3.4 位移输出.31 3.4.1 使用阶段关键节点竖向位移.31 3.5 支承反力.31 3.5.1 施工阶段支承反力.31 3.5.2 使用阶段支承反力.31 第四章 主拱圈截面配筋设计.33 第五章 主拱验算.35 5.1 施工应力验算.35 5.2 承载能力极限状态截面强度验算.41 5.3 正常使用极限状态裂缝宽度验算.44 第六章 工程数量统计.47 第七章 结论.48 参考文献.50 致 谢.51 . 精选文档 摘要 黄家大坡大桥为毕节地区黔西县境内重要的桥梁，桥址区域属丘陵地貌，地形起 伏，地质条件良好。 根据基本设计资料，初步拟定了 T 型刚构桥、拱桥两个方案。经综合比较，最终 选择拱桥为设计方案。该拱桥为上承式拱桥，全桥由一跨跨越山谷的拱桥及两端引桥 组成，拱桥的净跨径为 120m，矢跨比为 1/5。主拱圈截面采用箱形截面，拱上建筑为 全空腹式，腹孔墩为钢筋混凝土柱式墩，腹孔上部结构采用标准跨径 8.4m 的预制空心 板。引桥上部采用标准跨径 14m 的预制 T 梁。主拱采用悬链线作为拱轴线，根据桥博 软件试算确定。 第二步就要进行结构计算，这其中最为关键的便是建模，最后的计算是否正确， 在很大程度上取决于模型建得是否正确。本设计利用“桥梁博士”软件计算，将建好 的模型图导入软件，并将计算好的模型参数赋给模型结构单元。添加约束后模型就宣 告建立完成，进入计算阶段。利用软件就可计算出结构各控制截面的内力。 完成上述工作后，便要进行结构验算，对于拱桥最重要的就是要验算拱圈截面承 载力与拱圈的裂缝宽度。 关键词：钢筋混凝土拱桥；上承式；结构计算；拱桥验算 . 精选文档 . 精选文档 AbstractAbstract Huang Jia Da Po bridge as an important bridge in the Bijie area of Qianxi County, regional bridge site belongs to hilly topography, landform, geological condition is good. According to the basic design data, the initial formulation of T rigid frame bridge, arch bridge two scheme. Through comprehensive comparison, the final choice of arch bridge design. The arch bridge is a deck type arch bridge, arch bridge and ends up full bridge by an interdisciplinary approach across the valley, the net span arch bridge is 120m, rise span ratio is 1/5. The main arch section of the box section, construction on the arch is hollow, ventral holes pier of reinforced concrete pier, ventral holes of precast hollow plate upper structure using standard span 8.4m. Precast T beam bridge the upper part adopts the standard span 14m. The main arch used catenary arch axis, according to Bo software trial to determine the bridge. The second step is to calculate structure, which is the most crucial modeling, the final calculation is correct, largely depends on the model built is correct. The design and calculation of the bridge software, the model of software built into the model parameters and the calculation of Fu, give a good model unit. Add the constraint Declaration on the model established after the completion of phase into the calculation. The software can calculate the internal force of the control section of the. After the completion of the work, he will check for arch structure, the most important thing is to crack width calculation of bearing capacity and arch arch section. Keywords: reinforced concrete arch bridge; deck type ; structure calculation; Arch bridge checking . 精选文档 . 精选文档 第一章 基本资料、技术标准及设计要求 1.1 基本资料 黄家大坡大桥位于毕节地区黔西县。主桥为净跨 120m 上承式拱桥，桥位处的地形 资料如图 1.1 所示。 图 1.1 高过河大桥桥位处地形资料 1.2 技术标准 1.2.1 主要技术指标 设计荷载：公路I 级 桥面宽度：0.5m（防撞栏杆）+10.25m（车行道）+0.5m（防撞栏杆） 桥面横坡：2 平面线型：全桥位于直线段上 桥面铺装：底层为厚度 10cm 厚 C40 混凝土防水层，面层为 6cm 厚沥青混凝土。 1.2.2 材料及工艺 混凝土：主拱圈采用 C50，容重 26kN/m3；立柱、盖梁、桥面板、防撞栏杆均采 用 C40，容重 25kN/m3；承台及桩基采用 C30，容重 24kN/m3。 普通钢筋：I、II 级钢筋。 1.2.3 设计依据规范 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） . 精选文档 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004） 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTJ 024-85） 1.3 设计要求 1.3.1 拟定桥式方案 拟定多个桥式方案，完成桥长确定、桥跨结构形式选择、分孔布置、墩台形式选 择、施工方案及断面形式等的选择，并确定上、下部结构的基本尺寸。 分孔布置应考虑地形、地质、泄洪、通航或下穿公路的净空要求及经济合理性。 结构尺寸拟定应广泛搜集国内外同类型桥梁的有关资料和设计经验，在统计分析其数 据的基础上，结合本桥实际情况而定。确定施工方法时首先应对各种方法的施工工艺、 机具、周期、对场地环境的要求及难易程度有一个总体的了解，再针对本设计所采用 的桥梁选用最合适的方法。 每个方案绘制一张图纸，图上要标出桥梁总长、跨径、矢高、矢跨比、主梁高度、 低水位、常水位、设计洪水位、通航水位、路线标高等。方案比较图中应绘制立、平 面图和横剖面图。并有必要的附注说明和工程材料数量比较表。 1.3.2 方案比选及评价 比选时应注意以下主要标准：安全、功能、经济与美观，其中以安全与经济为重。 安全及功能方面要求设计的桥梁方案必须满足规范的各项要求如荷载等级、净空要求、 强度、刚度要求，并利于维修、养护等。 桥梁基础必须修建于可靠的地层之上。在桥梁施工期间，也得保证每个施工阶段 中的安全。经济性在桥梁方案设计中始终占有重要的地位，经济性的指标主要有：建 筑材料的用量、施工周期的长短、施工方法及难度等。 1.3.3 详细拟定推荐方案的结构尺寸 结构尺寸拟定特别应注重以下关系：矢跨比，拱圈截面高度、宽度，桥宽、顶、 . 精选文档 底板与梁高的关系等数据。 1.3.4 使用专业软件，完成上、下部结构内力计算分析 对第一方案进行详细的结构内力计算，根据计算结果估算普通钢筋。 1.3.5 进行配筋设计 根据普通钢筋的估算结果，初步拟定钢筋布置，然后进行验算。若验算结果不满 足规范要求，则对普通钢筋或结构尺寸进行调整，直到满足规范要求为止，最终确定 结构尺寸及普通钢筋布置。 1.3.6 绘图 按设计任务书的要求绘制不少于 5 张主要设计图纸（第一方案桥梁立面布置图、 第二方案桥梁立面布置图、第一方案上部结构一般构造图、第一方案截面钢筋图、第 一方案施工步骤示意图） 。设计绘图要求布局合理，线条清晰，比例正确，字体规范， 内容完整。全部图纸采用标准 A3 图纸打印。 1.3.7 工程数量统计 1.3.8 撰写毕业设计说明书 设计计算书要求清晰详细（应包括详细的计算过程、力学图式、依据和必要的说 明等） 、设计构思合理，数据齐备，图表整齐，并应严格按照贵州大学本科毕业论文 （设计）工作指南执行。 . 精选文档 第二章 桥式方案设计 2.1 概述 当前，我国高速公路的建设正如火如荼地进行，国家“7918”路网规划的主干线 就有8.5万公里，加上各省规划的连接线和城市快速路，总里程超过10万公里。高速公 路将成为我国经济建设的主动脉，其通畅、安全也将直接关系到国计民生。 高等级公路桥梁要求结构具备很高的品质，即较好的连续性能、较少的伸缩缝构 造等，以提供高速、平稳、舒适的行车条件。目前，对于小跨径的高速公路桥梁多采 用竖向缝或纵向横缝划分的预制构件，通过标准横截面和系列跨径达到标准化设计的 目的。但在高等级公路桥梁中，多孔中等跨径（跨径在2540m左右）的桥梁占有很大 的比重，桥面连续的简支梁结构由于存在着桥面开裂的隐患和波浪式行车表面的缺点， 因而不能适应高速行车的要求。各国的学者和专家针对桥面连续简支梁结构的缺点， 尝试多种方法试图解决，但是结果并不理想。与相同跨度的简支梁相比，预应力混凝 土连续体系梁桥由于具有变形小、刚度大、伸缩缝少、行车平稳舒适、抗震能力强等 许多优点，因而常常成为高速公路桥梁建设中的首选方案。然而这种桥型施工工艺复 . 精选文档 杂、设备（材料）投入大，在中等跨径桥梁的建造上中不占优势。 此外，近年来，随着世界各国技术、经济以及交通建设的发展，出现了大批长桥， 如高架道路、跨越海湾和湖泊的桥梁等，有的桥梁总长达到数十公里。这些桥梁一般 对跨径并没有特殊的要求，而从经济性考虑则多选用中、小跨径桥，而一些大桥的引 桥也常常采用中小跨径桥。由于现浇连续梁的施工复杂繁琐、费工费时，人们一直希 望将简支梁的批量预制生产和连续梁的优越性能结合起来，实现用梁或板批量预制生 产的方式来加快连续梁的建设速度，同时省去繁琐的支模工序。 2.2 桥跨布置与体系选择 桥梁设计的基本目标是使设计的桥梁具有其适用性、舒适与安全性、经济性、先 进性，并能很好地与周围的景致相协调。为实现这个目标，设计时需要开展深入细致 的现场勘测和调查分析工作，取得可靠的地质资料、水文资料及其它相关资料作为设 计依据。对于每一种可能的桥位方案，尽可能设计出多种基本满足建桥条件的可行的 桥式方案，然后通过初步的比较筛选，剔除一些能较为明显看出不足的方案，保留几 个构思巧妙，各具优点，而一时难以取舍的方案，作为更进一步研究和比较的对象。 不同的桥式方案提供了不同的经济技术指标，其中包括：主要工程材料及机具用 量、劳动力数量、施工条件、工期长短、养护难易、运营条件等等。为获得这些指标， 在一般的情况下，可以先拟定每一方案的结构主要尺寸，拟定桥跨及墩台基础的施工 方案，然后利用已掌握的资料分析推理，经过认真的评价比选工作，最后确定出一个 经济技术多方面都比较理想的方案，对其桥跨、墩台基础等进行详细的结构设计。 一般说来，设计的经济性应首先考虑，但一个工程材料用量少，设备要求简单， 造价低廉的方案并不一定是最佳方案，如果同时有其他技术要求或使用要求成为设计 难以解决的问题时，就不得不放弃较为经济的方案，选取较为昂贵的方案，这是一个 需要注意的问题。 . 精选文档 桥跨布置与体系选择是桥梁结构纵断面设计的重要内容之一，它直接影响结构的 使用功能、安全、经济和美观。这一步需要解决的问题包括：确定桥梁孔径、分孔布 置、确定桥下净空和桥梁标高以及合理选择结构形式等。 首先要确定桥梁孔径。桥梁孔径必须保证桥下有足够的排洪面积，使河床不致受 到过大的冲刷。跨河桥的桥梁孔径一般根据水文计算确定，并应当满足规范的相 关规定。根据以往建桥的经验，设计中应视河床的允许冲刷深度，适当缩短桥梁的总 长度，以节约总投资。 确定了桥梁孔径以后，还需进一步进行分孔布置。对于一座较大的桥梁，应当分 成几孔，各孔的跨径应当多大，有几个河中桥墩，哪些是通航孔，这些问题要根据通 航要求，地形和地质情况，水文情况以及技术经济和美观的条件来加以确定。 桥梁的分孔关系到桥梁的造价。跨径和孔数不同时，上部结构和墩台的总造价是不 同的。跨径愈大，孔数愈少，上部结构的造价就愈大，而墩台的造价就愈小。最经济 的跨径就是要使上部结构和墩台的总造价最低，因此当桥墩较高或地质不良，基础工 程较复杂而造价较高时，桥梁跨径就选得大一些；反之，当桥墩较矮或地基较好时， 跨径就可选得小一些。在实际工作中，可对不同的跨径布置进行粗略的方案比较，来 选择最经济的跨径和孔数。 桥梁分孔是个非常复杂的问题，各种各样的条件和要求往往互相发生矛盾。例如： 跨径在 100m 以下的公路桥梁，为了尽可能符合标准跨径，不得不放弃采用按经济要求 确定的孔径；从备战要求出发，需要将全桥各孔的跨径做成一样，并且跨径不要太大， 以便于抢修和互换；有时因工期很紧，为减少水下工程，需要减少桥墩而加大跨径。 跨径选择还与施工能力有关，有时选用较大的跨径虽然在技术上和经济上是合理的， 但由于缺乏足够的施工技术能力和机械设备，也不得不放弃而改用较小跨径。总之， . 精选文档 对于大、中型桥梁来说，分孔问题是设计中最基本、最复杂的问题，必须进行深入全 面的分析，才能定出比较完美的方案。 桥梁标高对于中小桥梁，一般由线路选线时规定，但对于桥下有通航的大跨度桥 梁来说，往往由通航要求决定。总的说来，梁底的标高要保证桥下排洪和通航的要求， 梁面的标高既要考虑结构本身的高度，又要考虑两岸引桥经济路堤高度以及取土难易 和规范对线路纵向坡度的要求。 根据以上所述，结合本桥的实际情况和具体要求，选取两种结构形式如下。 2.2.1 钢筋混凝土拱桥方案 本方案为悬链线箱形拱桥，主拱净跨径120m，净矢高24m,矢跨比1/5，桥全长 224m。 点桩号为 ZK116+640.800，终点桩号为 ZK116+864.800，桥梁中心桩号为 ZK116+731.800 ，跨越山谷。孔跨分布为 2x14m+15x8.4m+5x14m，桥面标高为 396m。 桥面横坡：2%；桥面纵坡：4%。图 2.1 第一方案桥跨布置图。 图 2.1 预应力混凝土 T 型刚构桥的总体布置（尺寸单位：cm） 结构类型：上部为构造为普通钢筋混凝土结构，主桥为单跨等截面悬链线箱形板 拱 ,引桥为简支T梁。下部两侧采用薄壁轻型桥台，主拱圈采用钢筋混凝土实体桥台， 基础为刚性扩大基础。 2.2.2 预应力混凝土 T 型刚构桥方案 主桥为预应力混凝土三跨连续刚构桥，桥长 240.00m，起点桩号为 ZK116+638.600，终点桩号为 ZK116+878.6000，桥梁中心桩号为 ZK116+711.600 ，跨 . 精选文档 越山谷。孔跨分布为 33m+80m+35m+246m，桥面标高为 409m。桥面横坡：2%；桥 面纵坡：4%。图 2.2 第二方案桥跨布置图。 图 2.2 预应力混凝土 T 型刚构桥的总体布置（尺寸单位：cm） 结构类型：上部为构造为预应力钢筋混凝土结构，主桥为三跨连续箱梁，引桥为 简支 T 梁。下部构造为钢筋混凝土结构。1 号、2 号墩为双支薄壁空心墩，墩高分别为 26.2m、30.0m。3、4 号墩为双柱式圆墩，墩高分别为 38.3 m、26.2m。 2.3 上部结构尺寸的拟定 2.3.1 钢筋混凝土拱桥方案 1、立面布置 本设计方案采用单跨上承式混凝土等截面箱形板拱结构，桥下无通航要求，净跨 径是：120m，净矢高 24m，拱上 14 组排架，每组跨径 8.4m，也即桥面板跨度。引桥采 用 14m 预应力简支 T 梁。拱轴系数 m 经桥博建模型试算，最终取为 1.679。悬链线方 程为： ) 11078 . 1 (788.35chy 二、横断面布置 桥面全宽 11.25m，即外侧 0.5m 钢筋混凝土防撞护栏+净 10.25m +内侧 0.5m 钢筋混 凝土防撞护栏。桥面板采用空心板。支座采用板式橡胶支座。主拱圈采用箱形拱，高 2.4m，宽 7.5m，桥墩采用混凝土墩，基础因地基承载力较高（弱风化炭质白云岩） ，故 采用明挖刚性扩大基础。上部结构采用拱架施工。拱桥横断面如图 2.3 所示。 . 精选文档 图 2.3 钢筋混凝土拱桥的横断面布置（尺寸单位：cm） 1） 拱圈 净跨为跨径为 120m 上承式钢筋混凝土拱桥，主拱为等截面悬链线无铰拱，主孔计 算跨径 120m，净矢高 24m，矢跨比 1/5，拱圈截面高度为 7.5m，宽度 2.4m。 拱圈材料采用 C50 混凝土。拱圈采用支架施工，分段与分层相结合的施工方法， 可使拱架变形比较均匀，并可以避免拱圈的反复变形。在拱圈混凝土达到强度后再进 行立柱盖梁施工，立柱盖梁采用现浇法施工。 主拱圈横断面图如下： 图 2.4 主拱圈横断面图（单位：cm） 2） 横隔板 横隔板从拱顶至拱脚方向设置，横隔板厚 30cm。每 8.94m 设置一道（共 2 块） ，全 拱共设 14 道。 . 精选文档 3）立柱 立柱采用 C40 钢筋混凝土，立柱截面为 800mm600mm。必要时沿立柱高度设置 若干根横系梁，间距一般不大于 6m。立柱断面图如下： 图 2.5 立柱截面图（单位：cm） 4） 底梁 拱上共 14 组立柱，每组横桥向 3 根，每组立柱低端均设置条形底梁。底梁截面尺 寸如图 2.6 所示： 图 2.6 立柱截面图（单位：cm） 5） 盖梁 盖梁的截面尺寸为 70cm90cm，宽 1128cm，因盖梁上直接搭设空心板，考虑防 震要求，在盖梁两端设高 20cm 宽 11cm 的挡块，挡块与板之间预留 2cm 以便桥面板的 安装与调整。 盖梁一般构造截面尺寸如图所示： . 精选文档 图 2.7 盖梁一般构造图（单位：cm） 6） 桥面板及桥面铺装 桥面板采用厚度为 40cm 的空心板，边板宽度为 1.125m，中板宽度为 0.99m。桥面 的横坡为 2%，在支座上放楔形垫块形成横坡。桥面铺装选用平均厚度 10cm 的防水混 凝土作铺装层，6cm 厚的沥青混凝土磨耗层。 2020 1023332310 79373 7 99 225103 40 D=18D=18 图2.8 桥面板中板尺寸图（单位：cm） 图2.9 桥面板边板尺寸图（单位：cm） 7） 防撞栏杆 桥面两侧均设置宽 0.5m 的防撞栏杆，采用 C40 混凝土，截面尺寸如图 3.0 所示。 图3.0 防撞栏杆尺寸图(单位：cm） . 精选文档 2.3.2 预应力混凝土 T 型刚构桥方案 一、立面布置 1、主桥为三跨结构，主跨为 80m，左右边跨分别为 33m、35m；引桥采用 46.0m 预应 力混凝土简支梁，即 33m+80+35+246m。 2、考虑到主桥跨径大，梁底由跨中合拢段到梁墩固结处高度按 1.8 次抛物线渐变，合 拢段为 2.0m。以跨中梁底为原点建立直角坐标系。抛物线方程为： 8 . 13 10127. 6xy 3、全桥两端布置重力式 U 型承台，台高 10.0m，长 7.20m。 二、横断面布置 1、 设计桥面全宽为11.25m ，两边无人行道，各有0.5m宽的防撞护栏。 2、截面形式 主桥采用单箱室型，顶板宽1123cm，底板宽750cm。 桥面全宽 11.25m，即外侧 0.5m 钢筋混凝土防撞护栏+净 10.25m +内侧 0.5m 钢筋混 凝土防撞护栏。桥面板采用空心板。支座采用板式橡胶支座。主拱圈采用箱形拱，高 2.4m，宽 7.5m，桥墩采用混凝土墩，基础因地基承载力较高（弱风化炭质白云岩） ，故 采用明挖刚性扩大基础。上部结构采用拱架施工。拱桥横断面如图 2.4 所示。 . 精选文档 图 2.4 预应力混凝土 T 型刚构桥的支点横截面尺寸（尺寸单位：cm） 2.4 下部结构形式选择与尺寸拟定 2.4.1 钢筋混凝土拱桥方案 该拱桥桥墩采用重力式，以 1 号桥墩设计为例，其他同理。其具体尺寸见图 2.5， 材料采用 C30 混凝土；基础为刚性扩大基础，其襟边长度为 0.5m，材料亦采用 C30 混 凝土。 图 2.5 钢筋混凝土拱桥的拱座尺寸图（尺寸单位：cm） . 精选文档 2.4.2 预应力混凝土 T 型刚构桥方案 桥墩采用双肢薄壁墩和桩墩。本设计主桥选用抗压刚度较大、抗推刚度较小的薄 壁空心墩，桥墩和承台以及桥台的尺寸见图纸。 河床地质条件好，主要是白云质灰岩，冲刷深度小，拟采用低承台钻孔灌注桩。 基础尺寸见图纸。 2.5 施工方法 2.5.1 钢筋混凝土拱桥方案 拱圈采用钢拱架施工，分段、分层相结合均衡对称加载，分段的位置设置在拱架 挠曲线有转折的一级拱圈弯矩比较大的地方。拱上立柱施工，是根据桥博试算确定后， 按顺序进行排架施工。 因地质条件良好，为浅埋基础；故基坑开挖采用不放坡开挖，在开挖时不得超挖， 基坑的开挖尺寸为基础底面尺寸四周增宽 0.5m，以便支模施工；基坑开挖后，若有地 下水，需采取降水措施，降水之后进行基础施工；挖至标高的土质基坑不得长期暴露、 扰动或浸泡，并检查基坑尺寸、高程、基地承载力，符合要求后，立即进行基础施工。 2.5.2 预应力混凝土连续刚构桥方案 上部结构主桥采用平衡悬臂施工法，现场浇注施工。引桥采用后张发施工工艺分 片 预制，然后进行吊装。 桥台采用现场就地浇注施工，这是目前多数工程都采用的一种施工方法。其特点 是工序简便，机具较少，技术操作难度小，但施工期限较长，需要耗费较多的劳力与 物力。为了提高施工进度、节省劳力、节约木材，桥墩采用支架翻模施工。 基础采用钻孔灌注的方法，人工挖孔以及机械成孔，达到设计标高后将钢筋骨架 吊入井孔中，再灌注混凝土。 . 精选文档 2.6 方案比选及评价 第一方案采用箱型板拱拱。主拱采用分段预制，拱架的施工技术，主梁采用 8.4 米 的空心板，采用现场浇筑。地质条件良好，拱脚处能很好承受水平推力。整座桥施工 速度较快，工期较短，施工技术成熟。另外，拱桥往往较其它桥型经济合理，造型美 观。 第二方案采用主跨为 80 米的刚构桥，其预应力筋用量较大，使桥梁造价增大。且 因须施加较多预应力，使施工较为复杂，又因运用挂篮悬臂浇注施工，使其工期较长。 因此经过综合比较，决定推荐第一方案。 第三章 上部结构内力计算 对上部结构的静力平面计算，采用桥梁博士程序进行平面建模。模型包括拱圈、 立柱、桥面板。横隔板、底梁、盖梁、防撞栏杆等恒载均换算为荷载，加载在结构上。 平面模型如图所示。作用于平面结构上的竖向荷载，按杠杆法进行分配。在结构的静 力分析中不考虑非线性因素的影响。 桥梁主要构件的计算中，拱圈、立柱、桥面板等均采用平面梁单元建模，分 16 个 施工阶段进行受力分析。 首先建立坐标系，然后进行单元划分，输入单元的材料特性值与截面特性值后赋 给相应的单元，最后添加约束，模型就创建完毕。 3.1 建立坐标系 . 精选文档 图 3-1 模型坐标系 如上图，以水平向右为 X 轴方向，以竖直向上为 Y 轴方向，左沿拱脚为原点建立 坐标系。 确定拱轴线方程。主桥为悬链线拱桥，拱轴系数通过模型试算确定 m=1.679。根据 已确定的的信息得拱轴线方程为： （4-1）) 11078 . 1 (788.35chy 3.1.1 单元划分 主拱圈为典型的平面结构，采用桥梁博士程序进行平面建模型。将拱圈、拱上立 柱、桥面板等结构划分为单元。各构件截面单元号见下表。 表 4-1 平面模型各构件截面单元号汇总表 控制截面拱圈立柱桥面板 单元号 1-123124-241242-332 拱圈各单元节点的坐标如下表： 表 4-2 单元节点坐标表 单元号节点号 X(m)Y(m) 单元 号 节点号 X(m)Y(m) 单元号 节点 号 X(m)Y(m) 1 1 0 0.00 42 42 41 21.95 83 83 82 21.60 2 1 0.87 43 42 22.18 84 83 21.33 2 2 1 0.87 43 43 42 22.18 84 84 83 21.33 3 2 1.72 44 43 22.40 85 84 21.05 3 3 2 1.72 44 44 43 22.40 85 85 84 21.05 4 3 2.55 45 44 22.61 86 85 20.76 4 4 3 2.55 45 45 44 22.61 86 86 85 20.76 5 4 3.36 46 45 22.81 87 86 20.46 5 5 4 3.36 46 46 45 22.81 87 87 86 20.46 6 5 4.16 47 46 22.99 88 87 20.14 6 6 5 4.16 47 47 46 22.99 88 88 87 20.14 7 6 4.93 48 47 23.16 89 88 19.81 7 7 6 4.93 48 48 47 23.16 89 89 88 19.81 8 7 5.68 49 48 23.32 90 89 19.47 8 8 7 5.68 49 49 48 23.32 90 90 89 19.47 9 8 6.42 50 49 23.47 91 90 19.11 . 精选文档 9 9 8 6.42 50 50 49 23.47 91 91 90 19.11 10 9 7.14 51 50 23.60 92 91 18.74 10 10 9 7.14 51 51 50 23.60 92 92 91 18.74 11 10 7.84 52 51 23.73 93 92 18.36 11 11 10 7.84 52 52 51 23.73 93 93 92 18.36 12 11 8.53 53 52 23.84 94 93 17.96 12 12 11 8.53 53 53 52 23.84 94 94 93 17.96 13 12 9.20 54 53 23.94 95 94 17.55 13 13 12 9.20 54 54 53 23.94 95 95 94 17.55 14 13 9.85 55 54 24.02 96 95 17.12 14 14 13 9.85 55 55 54 24.02 96 96 95 17.12 15 14 10.48 56 55 24.10 97 96 16.68 15 15 14 10.48 56 56 55 24.10 97 97 96 16.68 16 15 11.10 57 56 24.16 98 97 16.23 16 16 15 11.10 57 57 56 24.16 98 98 97 16.23 17 16 11.70 58 57 24.21 99 98 15.76 17 17 16 11.70 58 58 57 24.21 99 99 98 15.76 18 17 12.29 59 58 24.25 100 99 15.28 18 18 17 12.29 59 59 58 24.25 100 100 99 15.28 19 18 12.86 60 59 24.28 101 100 14.78 19 19 18 12.86 60 60 59 24.28 101 101 100 14.78 20 19 13.41 61 60 24.30 102 101 14.26 20 20 19 13.41 61 61 60 24.30 102 102 101 14.26 21 20 13.95 62 61 24.30 103 102 13.73 21 21 20 13.95 62 62 61 24.30 103 103 102 13.73 22 21 14.47 63 62 24.29 104 103 13.19 22 22 21 14.47 63 63 62 24.29 104 104 103 13.19 23 22 14.98 64 63 24.27 105 104 12.63 23 23 22 14.98 64 64 63 24.27 105 105 104 12.63 24 23 15.47 65 64 24.24 106 105 12.05 24 24 23 15.47 65 65 64 24.24 106 106 105 12.05 25 24 15.95 66 65 24.20 107 106 11.46 25 25 24 15.95 66 66 65 24.20 107 107 106 11.46 26 25 16.41 67 66 24.14 108 107 10.85 26 26 25 16.41 67 67 66 24.14 108 108 107 10.85 27 26 16.86 68 67 24.07 109 108 10.23 27 27 26 16.86 68 68 67 24.07 109 109 108 10.23 28 27 17.30 69 68 23.99 110 109 9.59 28 28 27 17.30 69 69 68 23.99 110 110 109 9.59 29 28 17.72 70 69 23.90 111 110 8.93 29 29 28 17.72 70 70 69 23.90 111 111 110 8.93 30 29 18.12 71 70 23.80 112 111 8.26 30 30 29 18.12 71 71 70 23.80 112 112 111 8.26 31 30 18.52 72 71 23.68 113 112 7.57 . 精选文