拱式組合體系橋一般由拱肋、系桿、吊桿(或立柱)等組成。
對于柔性系桿剛性拱,拱肋的構(gòu)造和截面形式基本上可參考普通的下承式肋拱橋,矢跨比一般在1/5~1/4之間取值。拱肋截面可根據(jù)跨徑的大小和荷載等級選用矩形、工字形或箱形。拱肋高度對于公路橋
剛性系桿柔性拱以梁為受力主體,矢跨比通常為1/7~1/5。拱肋在保證一定強度和穩(wěn)定性的條件下,可將拱肋高度
在剛性系桿剛性拱中,拱軸線常采用二次拋物線。為了方便支承節(jié)點處的構(gòu)造連接,常將拱肋和系桿設計成相同的截面形式。中小跨徑拱橋多采用工字形截面,當跨徑較大時,常采用箱形截面。拱肋高度
系桿的設置在系桿拱的設計中是個關(guān)鍵問題,一方面要考慮系桿與拱肋的連接,保證系桿能很好地與拱肋共同受力;另一方面又要考慮系桿與行車道之間的相互作用,避免橋面行車道因阻礙系桿的受拉而遭到破壞。構(gòu)造上常見的處理方法有:
(1)在行車道中設置橫向斷縫,使行車道不參與系桿的受力,行車道簡支在橫梁上。這種形式受力明確,應用較多。
(2)系桿采用型鋼或扁鋼制作,與行車道完全不接觸,為了防止行車道參與系桿受力,一般還要在行車道內(nèi)設置橫向斷縫,其缺點是外露系桿易銹蝕,在溫度變化時,外露金屬系桿和鋼筋混凝土拱肋的溫度有差別,由此而產(chǎn)生附加應力。
(3)采用獨立的鋼筋混凝土系桿,每個系桿由兩部分組成,安放在吊桿兩旁,自由地擱置在橫梁上,一般盡量把系桿做得矮寬,以增加柔性,故常用于柔性系桿剛性拱中。
(4)采用預應力鋼筋混凝土系桿,為了方便連接,系桿截面形式與拱肋截面形式一致,行車道可設橫向斷縫,亦可不設,考慮行車條件,不設為宜。這種系桿較為合理,由于預加壓力可克服混凝土承受的拉力,避免了混凝土的裂縫,維修費用比鋼系桿低。
剛性系桿是偏心受拉構(gòu)件,一般設計成箱形或工字形截面。由于截面正負彎矩的絕對值一般相差不大,故鋼筋宜靠上下緣對稱或接近對稱布置。同時,沿截面高度應布置一定數(shù)量的分布鋼筋,防止裂縫擴展。
吊桿一般是長細構(gòu)件,設計時通常將其作為軸向受力構(gòu)件考慮,故順橋向尺寸一般設計得較小,使之具有柔性而不承受彎矩,只承受拉力,橫橋向尺寸設計得較大,以增強拱肋的穩(wěn)定性。吊桿以前多采用鋼筋混凝土或預應力混凝土構(gòu)件,由于鋼筋混凝土吊桿易產(chǎn)生裂縫,預應力混凝土吊桿施工麻煩,吊桿的發(fā)展趨勢是采用高強鋼絲束或粗鋼筋。 2100433B
這類橋梁只用于下承式,均為無推力的組合體系拱。拱肋結(jié)構(gòu)一般為鋼管混凝土和鋼筋混凝土,橋面上常設置風撐,簡支梁拱組合式橋梁,外部為靜定結(jié)構(gòu),內(nèi)部為高次超靜定結(jié)構(gòu),主要承重構(gòu)件除拱肋外,還有加勁縱梁,它與橫梁組成平面框架,由吊桿上下聯(lián)系以達到共同受力的目的。
根據(jù)拱肋和系桿(梁)相對剛度的大小,無推力拱式組合體系可劃分為:柔性系桿剛性拱、剛性系桿柔性拱和剛性系桿剛性拱三種基本組合體系。
這種體系可以是上承式、中承式及下承式,也可以是多肋拱、雙肋拱或單肋拱與加勁梁組合。多肋拱及雙肋拱的加勁梁的截面形式可類似于簡支梁拱組合式橋梁布置;而單片拱肋必須配置有箱形加勁梁,以加勁梁強大的抗扭剛度抵消偏載影響。這種橋型本身剛度大,跨越能力大,造型美觀。
單懸臂組合式橋梁只適用于上承式,采用轉(zhuǎn)體施工特別方便。單懸臂梁拱組合式橋梁實際上是將實腹梁挖空,用立柱代替梁腹板,原腹板剪力主要由拱肋豎向分力及加勁梁剪力平衡。這樣的結(jié)構(gòu)加勁梁受拉彎作用,加勁梁采用預應力混凝土,拱肋為鋼筋混凝土。
拱式組合體系橋是將梁和拱兩種基本結(jié)構(gòu)組合起來,共同承受荷載,充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)特性及其組合作用,達到節(jié)省材料的目的。根據(jù)拱肋和行車道梁的聯(lián)結(jié)方式不同,拱式組合體系橋一般可劃分為有推力的和無推力兩種類型。
系桿拱橋(也稱無推力拱式組合體系橋)是外部靜定結(jié)構(gòu),兼有拱橋的較大跨越能力和梁橋?qū)Φ鼗m應能力強的兩大特點,故使用較多。當橋面高程受到嚴格限制而橋下又要求保證較大的凈空,或當墩臺基礎地質(zhì)條件不良易發(fā)生沉降,但又要保證較大跨徑時,無推力拱式組合體系橋梁是較優(yōu)越的橋型。
在考慮梁拱組合體系橋梁的總體布置時,除了滿足一般的基本原則外,還應注意如下方面:當梁拱組合式橋梁的跨徑在100m以下時,材料用量的綜合指標一般差別不大,但下部結(jié)構(gòu)因跨徑增大,橋墩減少,可以減少墩臺的圬工量。因此,在不顯著增加施工難度時,應盡可能將跨徑放大。同時,分孔時主孔可以采取簡支體系,采用多跨時,邊跨應盡可能短;當按三跨布置時,對于梁拱組合式橋梁,邊跨末端支座盡可能不出現(xiàn)拉力,為此,可通過壓重予以解決。同時邊跨還要求彎矩圖以負彎矩為主,即使出現(xiàn)正彎矩,也只限于在活載作用下發(fā)生,而且正彎矩區(qū)域限制在較小的范圍內(nèi),這樣有利于配置預應力束,基本上是直索。
區(qū)別是系桿拱橋中,系桿是水平的,吊桿是垂直的。對于柔性系桿拱來說,吊桿主要起傳遞橋面系恒載和活載的作用,所有荷載主要有拱肋來承擔,系桿主要平衡推力,不承擔彎矩,因此可以把它看作傳力構(gòu)件和控制橋面高程,...
由于拱橋內(nèi)部屬于超靜定結(jié)構(gòu),即使吊桿最終內(nèi)力相同,但是會因為張拉順序和張拉力不同,吊桿張拉力不同,解決的辦法是可以先設計出目標吊桿力,沒有唯一解,只要主梁和拱受得了就行。然后通過有限元程序多次迭代就可...
建筑結(jié)構(gòu)是指建筑物中由承重構(gòu)件(基礎,墻體,柱,梁,樓板,屋架等)組成的體系. 構(gòu)成建筑物的主要因有三方面:建筑功能、建筑技術(shù)和建筑形象。 1. 建筑功能:是指建筑物在物質(zhì)和精神方面必須滿足的使用要求...
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淺談下承式系桿拱橋的設計 摘 要 下承式系桿拱是一種無推力的拱式組合體系 ,是外部靜定結(jié) 構(gòu),兼有拱橋的較大跨越能力和簡支梁橋?qū)Φ鼗m應能力強的兩大特點 ,當 橋面高程受到限制而橋下又要求保證較大的凈空 (橋下凈跨和凈高 )時 ,無 推力的拱式組合體系橋梁是較優(yōu)越的橋型。從設計方案選擇、結(jié)構(gòu)設計與 施工等方面對滄黃高速跨線大橋進行了介紹。 1 概況 滄黃高速跨線橋位于滄寧公路滄縣段捷地鄉(xiāng)大賈莊村北 ,中心樁號 K1 + 414. 049,上跨滄黃高速公路。 交叉處滄黃高速公路平面位于半徑 R = 7000m 的左偏平曲線上 , 中心樁號 CHK12 + 420。交角 90°,設計標高 16. 189m, 該橋上部結(jié)構(gòu)為 1 - 20m 預應力箱梁 + 1 - 50m 下承式系桿拱 + 1 - 20m 預 應力箱梁 ;下部結(jié)構(gòu)采用柱式橋墩、 肋板式橋臺 ,墩臺下接承臺 ,基礎均為鉆 孔灌注
具體介紹:
拱橋的一種特殊形式。拱端的水平推力用拉桿承受,使拱端支座不產(chǎn)生水平推力。拱與弦間用兩端鉸接的豎直桿聯(lián)結(jié)而成。亦可用斜桿來代替直桿成為尼而森體系。這種拱橋內(nèi)部為超靜定體系,外部則為靜定,因此對墩臺不均勻沉降無影響。
具體介紹:
拱橋的一種特殊形式。拱端的水平推力用拉桿承受,使拱端支座不產(chǎn)生水平推力。拱與弦間用兩端鉸接的豎直桿聯(lián)結(jié)而成。亦可用斜桿來代替直桿成為尼而森體系。這種拱橋內(nèi)部為超靜定體系,外部則為靜定,因此對墩臺不均勻沉降無影響。
鋼管混凝土系桿拱橋施工:支承系統(tǒng)
1.功能。系桿拱橋支承系統(tǒng)宜選用WDJ齒碗扣型多功能支架,該系統(tǒng)具有支架豎向組合微調(diào)功能,主要以工具支架和特制微調(diào)座組成。
2.地基處理。WDJ齒碗扣型多功能支架必須搭設在經(jīng)處理的堅實地基上,地基須高出原地面0.5~0.8m,做好防水,避免雨季浸泡。在立桿底部鋪設墊層和安放底座,墊 層可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的鋼筋混凝土或厚度≮5cm的木板。
3.預壓。支架使用前須全程預壓,不能以一孔預壓取得的經(jīng)驗數(shù)據(jù)推概全橋。靜壓5d(120h)以上及達到沉降穩(wěn)定狀態(tài)2d(48h)以上,沉降穩(wěn)定標準:24h沉降不超過1mm.