大跨度钢箱梁更换为钢 混组合梁的原因及可行性分析Word格式文档下载.docx
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有了完整的理论)的发行,钢-(GB50917-2013基础指导,使得此类梁体的应用更加方便、快捷、安全。
由于组合梁具有抗疲劳性能好、承载力可靠、节约钢材、降低梁高和增强梁的刚度的优点,已被广泛应用于城市立交桥及高速公路的跨线桥。
混组合梁特点简介3钢-组合梁桥采用剪力连接件将钢梁等结构构件与钢筋混凝土桥面板结合成整而且作为主梁体,钢筋混凝土桥面板不仅直接承受车轮荷载起到桥面板的作用,下缘受组合梁桥上缘受压、的上翼板与钢梁形成组合截面,参与主梁共同作用。
拉,最符合组合梁材料分布的合理原则,即梁上翼缘应是适宜受压的混凝土板,并通过在混凝土顶板内加设预应力来抵抗连续梁负弯矩,下缘是利于受拉的钢梁,能够满足连续梁结构受力需求。
教育资料word
..
(1)与钢梁相比,钢-混组合梁具有以下特点:
a)减少了钢材的用量,节约了造价;
b)增大了梁的刚度,有利于整体稳定性;
c)采用钢筋混凝土桥面板,有利于沥青面层的结合,提高桥面铺装的耐久性。
(2)与混凝土梁相比,钢-混组合梁梁具有以下特点:
a)结构自重轻,减少了下部基础的工程量;
b)已安装钢梁可作为模板使用,节省了模板工程量;
c)施工工期短,且对桥下交通的影响小;
d)降低了梁高,有利于桥下净空利用率。
4施工方案及造价综合对比
施工方法工序对比表
结构形式
钢-混组合梁
钢箱梁
施工方法
钢结构预制拼装,混凝土板现浇
预制拼装
施工工序
1
并施工临时桥墩基础。
采用桩施工工艺,同时工厂制造钢箱梁节段,工厂预制工期按个月控制。
1.5
同时工并施工临时桥墩基础。
采用桩施工工艺,厂制造钢箱梁节段,工厂预制工期按1.5个月控制。
2
采用支架现浇桥墩,并施工临时桥墩,桥个月控制。
墩施工期按0.5
采用支架现浇桥墩,并施工临时桥墩,桥墩施个月控制。
工期按0.5
3
运输并吊装钢箱梁节段就位,现场进行焊接施工,并安装支座,拆除临时支撑。
施工期按1个月控制。
运输并吊装钢箱梁节段就位,现场进行焊接施工,并安装支座,拆除临时支撑,用垫块在临时支个月控制。
1墩墩顶顶紧梁底。
施工期按
4
桥面铺装、附属构造安装,全桥竣工通车。
施0.5工期按个月控制。
钢箱梁作为桥面板施工的承重平台。
在预留孔以
外的钢梁上翼缘设置橡胶垫。
分段浇筑桥面板混凝设计强混凝土达到土,在剪力钉处预留孔洞,100%度后,张拉钢绞线施加预应力;
预应力孔道内水泥
浇筑下一段桥面板混凝土。
设计强度后,浆达到90%个月控制。
施工期按1
5
用无收缩砂浆填充剪力钉群的预留孔,使桥面板与开始拆除天后,预留孔填充完毕20钢梁共同受力。
个月控制。
临时支撑。
6
施工期0.5个月控制。
按
合计工期
3.5个月
5.5个月
结构综合对比表
结构形式3计算材料容重26kN/m?
0.00001线膨胀系数f抗拉标准强度1860MPapk'
f390MPa抗压设计强度pds?
15.2E5弹性模量101.95×
MPa
p低松弛?
管道摩擦系数0.17钢铰线k0.0015管道偏差系数?
钢丝松弛系数0.3
?
L6mm
单端锚具回缩值
混组合梁钢-E抗压弹性模量
钢箱梁34500MPa
2单价(万元/m)
1.1c
1.5
施工工艺
钢结构预制拼装,混凝土板现浇?
计算材料容重?
线膨胀系数
预制拼装326kN/m0.00001
施工难易程度
1、施工技术成熟,风险小;
基本能够保施工期间临时墩占地较少,2、证被跨越路正常交通f抗压标准强度ckf抗拉标准强度
、施工技术成熟,风险小;
12、施工期间临时墩占地较少,基本能够保证被跨越路正常交通26.8MPa2.40MPa
对交通影响C40
社会车辆基本可以正对交通影响较小,常形式,存在少量的安全隐患,持续时间较短。
tkf抗压设计强度cd
对交通影响较小,社会车辆基本可以正常形式,存在少量的安全隐患,持续时间较短。
18.4MPa
被跨路口受影响时间混凝土
约2.5个月f抗拉设计强度
个月约1.51.65MPa
对下部结构尺寸影响
维持原尺寸能够满足安全要求td
维持原尺寸能够满足安全要求
后期维护费用
需要一定维护费用E抗压弹性模量c?
需要一定维护费用32500MPa
,施工工期及施工周期混组合梁造价约为钢箱梁的2/3通过以上对比,钢-混组合梁能够提供较大的刚度,且为轨道的预埋提供空间;
较钢箱梁长,且钢-能够充分满足此工程各项需求。
混组合梁对桥墩影响的理论分析5钢-桥梁下部计算模型的选择5.1桥梁规模简支梁或结构简支桥面连续的箱梁,多联连续梁、本工程共计100庞大且结构复杂,其中第五、十一、十五、三十四、三十九联原设计为钢箱梁,拟考虑将原钢箱梁结构更换现由于有轨电车对轨道安装及梁体截面刚度的需求,混组合梁,上部结构反力相应增加,对原下部桥墩进行结构安全简算。
通-为钢教育资料word
过对桥墩的结构特点及桥梁跨度进行分析,选择部分有代表性的桥墩对其进行结构安全分析。
抗震分析桥梁选用的基本原则:
1、桥墩同样跨度或悬臂长度情况下,取桥梁相邻跨度之和较大者作为代表。
2、桥梁相邻跨度之和相差不多情况下,取桥墩跨度较大、悬臂较长者作为代表。
分别选择主线第5联ZX14墩、主线桥第11联ZX31~32墩、主线第34联ZX101墩进行结构安全分析,如下表所示。
结构安全分析桥墩一览表
位置孔跨布置(m)计算桥墩选出理由
悬臂最大,基本墩型28.5+45+30第5联ZX14
梁体跨度大,悬臂大39+55+3911第联ZX31~32
桥墩跨度大ZX101
34第联30+50+35
5.2计算荷载的选取
恒载选取:
钢-混组合梁钢结构梁高1.8~2.3m,混凝土板厚30cm。
上部铺装厚度约30cm。
根据统计结果,钢-混组合梁每平米重约19KN(钢箱梁每平米重约12KN)。
其中钢结构部分4KN/平米,现浇层部分8KN/平米,栏杆铺装部分7KN/平米。
汽车荷载加载方式:
沿盖梁纵向以车道荷载的方式进行加载,按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG
D60-2004)图4.3.1-3进行布置车道荷载。
荷载大小为相邻最大跨径一个车道的计算反力。
-混组合梁断面示意图钢5.3.计算标准级;
(1)设计荷载:
城-A度。
℃,收缩徐变等效降温4020
(2)计算温度:
整体降温℃,整体升温20计算荷载参数5.4.326KN/m
(1)混凝土重力密度:
级;
结构安全等级:
(2)I0.4按计入;
(3)冲击系数u;
预应力管道摩擦系数取(4)0.17。
0.0015(5)管道每延米摩擦影响系数取教育资料word
5.5.计算标准
材料名称及强度取值表1.2
数料参项目材
f32.4MPa抗压标准强度ckf2.65MPa抗拉标准强度tkf22.4MPa抗压设计强度cdC50
混凝土f1.83MPa抗拉设计强度td1.2续表教育资料word
f400MPa抗拉标准强度sk普通钢筋f360MPa抗拉设计强度sdHRB400
'
f360MPa
抗压设计强度sd作用类别、作用效应组合5.6
.永久作用:
结构重力、预应力、上部结构反力和混凝土的收缩及徐变作用;
1.可变作用:
汽车荷载、温度作用。
2作用效应组合3.承载能力极限状态
(1)1.4温度作用。
+1.4×
永久作用×
汽车荷载+0.8×
组合设计值Sud=1.2
(2)正常使用极限状态+0.8×
温度作用;
作用短期效应组合:
永久作用+0.7×
汽车荷载
×
温度作用。
+0.4×
汽车+0.8作用长期效应组合:
永久作用计算结果数值单位及方向约定5.7.
;
“—”代表弯矩方向;
弯矩:
KN*mMpa应力:
;
“—”代表应力为拉应力;
mm;
挠度:
“—”代表轴力为压力。
KN内力:
盖梁计算5.8.ZX14模型描述5.8.1
个梁单元5.8.1.1单元数量:
59
个:
575.8.1.2节点数量教育资料word
ZX14桥墩模型三维图5.8.2持久状况承载能力极限状态结果5.8.2.1基本组合弯矩包络图
89954KNm
最大负弯矩:
长短期组合下应力包络图5.8.2.2
最大压应力:
12.1mpa,最大拉应力:
0.0005mpa
5.8.2.3基本组合包络变形图
28.1mm
最大竖向变形:
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