马岭河特大桥拱架承载力计算书new

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1、附件1兴义至顶效马岭线位跨马岭河特大桥拱架计算书大连理工大学桥梁工程研究所2014年5月21日兴义至顶效马岭线位跨马岭河特大桥拱架计算书项目负责人：黄才良教授参加人员：李冬高工李博强工程师大连理工大学桥梁工程研究所2014年5月21日目录1工程概况12拱架结构32.1拱架布置32.2拱架桁片构造53计算荷载及计算工况73.1计算荷载73.2计算工况74拱架结构承载力计算94.1计算假定及计算模型94.2计算参数94.3拱架在满布荷载作用下的计算结果114.4拱架在拱圈混凝土浇筑过程中的计算结果214.4.1五段浇筑方

2、案的计算结果214.4.2底板、腹板交叉浇筑方案的计算结果304.5考虑温度效应的拱架计算结果405拱架整体稳定计算416结论457补充计算467.1计算条件467.2计算结果467.2.1浇筑程序467.2.2拱架弦杆应力487.2.3拱圈应力547.2.4拱架挠度567.2.5拱脚斜撑应力597.2.6拱脚混凝土立柱计算结果627.2.7考虑温度效应及混凝土收缩徐变的拱架计算结果637.2.8本章小结66681工程概况马岭河大桥主桥是一座净跨为152米的上承式钢筋混凝土箱形截面拱桥。主拱圈为等高度悬链线拱，矢跨比

3、为1/5，拱轴系数为1.872。主桥立面布置见图1.1。图1.1：主桥立面布置图（单位：厘米）拱圈截面高度为3.2米，单幅拱圈宽度为10.76米，单箱五室截面。标准断面顶、底板及腹板厚度均为30厘米，拱脚两个横隔板范围内，顶、底板及中腹板的厚度由30厘米加厚到60厘米，边腹板的厚度由30厘米加厚到45厘米。截面具体尺寸见图1.2。单幅拱圈混凝土总方量为2171立方，单幅拱圈混凝土总重量为5645吨。拱架计算时，在上述数据的基础上考虑1.05的超方系数。(a)：拱脚截面　　　　　　　　　　(b)：一般截面图1.2：拱圈

4、截面尺寸图（单位：厘米）68拱圈混凝土采用拱架现浇方法施工。混凝土浇筑程序采用分层浇筑法，待上一层混凝土全部浇筑完毕并达到设计强度后再进行下一层混凝土的浇筑。混凝土分层浇筑的分层位置如图1.3所示：第一层浇筑拱圈底板及下马蹄，第二层浇筑1.9米高的腹板及横隔板，第三层浇筑剩余0.5米的腹板、横隔板及顶板和上马蹄。拱圈三层混凝土的数量分别为（单幅）：第一层（底板及下马蹄）：606m3；第二层（1.9米高的腹板及横隔板）：747m3；第三层（剩余0.5米高的腹板、横隔板及顶板和上马蹄）：818m3。单幅拱圈混凝土用量总计

5、：2171m3。每层混凝土的浇筑程序在后续章节中详细给出。图1.3：拱圈混凝土分层浇筑分界位置示意图681拱架结构1.1拱架布置本桥拱架由两侧的钢管支架（两侧水平距离各16米）和中间部分的上弦长度可调式桁片组成（120米）。两侧水平距离各16米的模板支架直接落地，中间120米的模板支架用钢管脚手架支撑于拱架上。模板支架的立面布置图见图2.1。在横桥向，单幅拱圈共采用8组拱架桁片。拱架与拱圈的距离关系见图2.2。图2.1：模板支架立面布置示意图（单位：厘米）68图2.2：拱架与拱圈的距离关系（单位：厘米）拱架及其拱脚的

6、布置尺寸如图2.3所示，其中拱脚斜撑及立柱均为钢管结构，钢管规格见图中所示。图2.3：拱架及其拱脚构造示意图（单位：厘米）只要给定拱架下弦销接节点及三角架斜撑的两端节点的坐标，整个拱架结构的形状即可确定。以混凝土拱圈下缘线两端点连线中点为坐标原点建立坐标系，拱架特征点编号如图2.4所示，其中1~4为拱脚斜撑钢管轴线上的节点（4号节点同时为桁架拱脚节点），5~21为拱架下弦销接节点。这些特征点的坐标值列于表2.1中。图2.4：拱圈特征点编号示意图68表2.1：拱架特征点坐标单位：m节点编号XY备注节点编号XY备注174

7、.7000.100斜撑钢管1232.50421.729下弦销接节点270.0003.0271328.73522.963365.0006.1411424.92324.056459.9639.277桁架拱脚1521.07225.002557.4419.656下弦销接节点1617.18625.795654.04511.7041713.27226.430750.59113.654189.33426.905847.08215.502195.38127.215943.51717.238201.41727.3581039.8971

8、8.860210.00027.358拱顶下弦1136.22620.3591.1拱架桁片构造本桥拱架采用一种上弦长度可调的桁片组成。桁片基本节段的构造如图2.4所示。在有限元计算模型中，桁片的尺寸如图2.5所示，其中销接节点假定为铰接节点，桁片内部节点为刚接节点。68图2.4：桁片基本节段构造　　　（单位：毫米）图2.5：计算模型中的桁片尺寸