钢管溷凝土拱桥毕业设计论文(编辑修改稿)

钢管溷凝土拱桥毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

（ 1）将钢和混凝土两种材料换算成同一种材料，换算公式如下： EI EI EIcc gg 式（ ） A A A 式（ ） AAcc g g A   式（ ） 式中：Ec— 混凝土弹性模量（ 50号）；Eg— 钢弹性模量（ Q235 钢） — 换算材料弹性模量； A— 钢面积； Ac— 混凝土面积； — 换算材料面积； I— 混凝土惯矩； I g— 钢惯矩； — 换算材料惯矩； — 钢容重； c— 混凝土容重； — 换算材料容重； 单根弦管 材料和截面特性为 : Ec=410MPa, Eg=5Mpa, A=2/4d= 9562=2mm g=22/4( ) /Dd 4 (100029562)= Ic= d4= 9564= 1011mm4 Ig=(D4d4)= (100049564)= 1011mm4 /c 325kN m, /g  m 统一理论计算，取换算材料截面为直径等于弦杆外径的圆形截面，则： 2/4 /AD   241000 2785500mm 4/64 /64ID    4 54100 E=(EcA+g)/A =(410 +5 )/785000=410MPa 杨梅：沙塘坝大桥（钢管混凝土拱桥） 18 γ =(cA+g)/A =(25 + )/785000=上式中d、 D为拱肋钢管内外直径， d=972mm， D=1000mm，见图 . 图 拱肋横断面 建模过程中，由于桥梁博士无法模拟组合截面的实际过程，我没有对实际施工过程进行模拟计算，只是运用特殊输入，将上下弦的哑铃形分别取其中心线，模拟成为面积，惯性矩相同的矩形钢截面，来代替组合截面模拟计算，将全桥模拟成平面桁架结 构进行成桥阶段验算。 图 ：（单位：mm) Ac=17739002mm I= 1011mm4 g=2933002 Ig= 钢管溷凝土拱桥毕业设计论文 土木工程桥梁专业毕业设计（论文） 19 图 哑铃型断面（外圆直径 1m,管厚 22mm,钢板厚 10mm)（单位： mm) E=510Mpa A=(EcA+g)/E=2mm I=(I+Ig )/A= 特殊输入，采用高 1500mm，毛截面距中心线 750mm 的矩形截面，面积 2mm如图 : 图 特殊输入截面形状特征（单位： mm) （ 1）桥博建模计算中，施工阶段，全桥一次施工完毕，考虑收缩徐变，温度效应。 这时得到上弦杆的拱脚（ 1号单元， 1节点、 2节点）、下弦杆拱脚（ 77 号单元， 78 节点、 79 节点）、上弦杆拱顶（ 38 号单元， 38 节点、 39 节点）、下弦管拱顶（ 114 号单元，115 节点、 116 节点），上弦杆拱 L/4 跨（ 19 号单元， 19 节点、 20 节点），下弦杆拱顶 杨梅：沙塘坝大桥（钢管混凝土拱桥） 20 L/4 跨（ 95号单元， 96 节点、 97 节点），上弦杆拱 3L/8 跨（ 57 号单元， 58 节点、 59节点），下弦杆拱 3L/8跨（ 133 号单元， 135 节点、 136 节点） ,上弦杆的 L 拱脚（ 39号单元， 77 节点、 76 节点）、下弦杆 L 拱脚（ 115 号单元， 154 节点、 153 节点）的弯矩和轴向力； 这些内力见表。 表 施工阶段，考虑收缩徐变，温度效应后恒载累积内力计算表 序号项目 单元节点号 1 2 78 79 38 39 115 116 弯矩(kN m) +004 +004 +004 +004 +003 +003 +003 +003 轴向力(kN) +004 +004 +004 +004 +004 +004 +004 +004 序号项目 单元节点号 19 20 96 97 58 59 135 136 弯矩(kN m) +003 +002 +003 +001 +003 +002 +003 +001 轴向力 +004 +004 +004 +004 +004 +004 +003 +003 序号项目 单元节点号 77 76 154 153 弯矩(kN m) +004 +004 +004 +004 轴向力(kN) +004 +004 +004 +004 （ 2）使用阶段：在桥博建模过程中，将收缩、徐变影响考虑到了施工阶段过程之中，所以在使用阶段活载中就不单独考虑收缩、徐变的影响，因为桥博已经将这影响计入到使用效应的结构重力效应之中了，只单独考虑其它活载（温度、汽车荷载、人群荷载）对全桥整体结构的影响，这里只对其对拱脚、 1/4 截面、拱顶， 3/8 截面， L拱脚截面影响进行验算。 表 上弦管拱脚（ 1 号节点）的总内力 荷载类型 轴力 弯矩 结构重力（包括收缩徐变） +004 +004 升温温差 +002 +002 降温温差 +002 +002 汽车 MaxM +003 +002 钢管溷凝土拱桥毕业设计论文 土木工程桥梁专业毕业设计（论文） 21 汽车 MinM +003 +003 人群 MaxM +002 +002 人群 MinM +001 +001 表 上弦管 1/4 截面（ 20 号节点）的总内力 荷载类型 轴力 弯矩 结构重力（包括收缩徐变） +004 +002 升温温差 +002 +001 降温温差 +002 +001 汽车 MaxM +003 +002 汽车 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 上弦管拱顶截面（ 39 号节点）的总内力 荷载类型 轴力 弯矩 结构重力（包括收缩 徐变） +004 +003 升温温差 +002 +001 降温温差 +002 +001 汽车 MaxM +003 +002 汽车 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 上弦管 3/8 截面（ 58 号节点）的总内力 荷载类型 轴力 弯矩 结构重力（包括收缩徐变） +004 +003 升温温差 +003 +002 降温温差 +003 +002 汽车 MaxM +003 +002 汽车 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 上弦管 L 拱脚截面（ 77 号节点）的总内力 荷载类型 轴力 弯矩 结构重力（包括收缩徐变） +004 +004 升温温差 +004 +003 降温温差 +004 +003 汽车 MaxM +003 +002 汽车 MinM +002 +002 人群 MaxM +002 +002 人群 MinM +000 +002 表 下弦管拱脚截面（ 78 号节点）的总内力 荷载 类型 轴力 弯矩 杨梅：沙塘坝大桥（钢管混凝土拱桥） 22 结构重力（包括收缩徐变） +004 +004 升温温差 +002 +002 降温温差 +002 +002 汽车 MaxM +003 +002 汽车 MinM +002 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +001 +001 表 下弦管 1/4 截面（ 97 号节 点）的总内力 荷载类型 轴力 弯矩 结构重力（包括收缩徐变） +004 +001 升温温差 +003 +001 降温温差 +002 +001 汽车 MaxM +003 +002 汽车 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 下弦管 拱顶截面（ 116 号节点）的总内力 荷载类型 轴力 弯矩 结构重力（包括收缩徐变） +004 +003 升温温差 +002 +001 降温温差 +002 +001 汽车 MaxM +003 +002 汽车 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 下弦管 3/8 截面（ 135 号节点）的总内力 荷载类型 轴力 弯矩 结构重力（包括收缩徐变） +003 +003 升温温差 +003 +002 降温温差 +002 +002 汽车 MaxM +003 +002 汽车 MinM +003 +002 人群 MaxM +002 +001 人群 MinM +002 +001 表 下弦管 L 拱脚截面（ 154 号节点）的总内力 荷载类型 轴力 弯矩 结构重力（包括收缩徐变） +004 +005 升温温差 +004 +003 降温温差 +003 +003 汽车 MaxM +002 +002 汽车 MinM +002 +002 钢管溷凝土拱桥毕业设计论文 土木工程桥梁专业毕业设计（论文） 23 人群 MaxM +002 +002 人群 MinM +002 +002 （ 3）在计算节点的活载内力时，将横梁看做双悬臂梁，两吊杆看做支座，通过杠杆原理求得一根吊杆的横向分布系数m，然后再进行横向折减和纵向折减。 荷载横向分布系数：车辆布置图见图 ： 图 车辆荷载横向分布系数计算图式（单位： mm） 从图 44 可得出车辆荷载的横向分布系数mc： mc=(1+ 2+ 3+ 4)/2 =（ +++） /2= 人群以均布力的合力的形式布置，见图 : 图 人 群荷载横向分布系数计算图式（单位： mm） 从图 45可得出人群的横向分布系数mr==。 （ 4）在 公路桥涵设计通用规范 中规定：车道数为两车道时，车道横向折减系数1=1(全桥为双向四车道 )；计算跨径 150L400 时，纵向折减系数2=（全桥计算跨径 L=217） .汽车的冲击系数根据《公路钢管混凝土桥梁设计与施工指南》中的公式计算： =f+ 式（ ） 式中：f— 钢管混凝土拱桥的一阶 竖向频率。 根据已成桥资料，得到f=，代入式（ ）中，得到 1+=1+ += 内力组合主要有以下三种 ： （用于承载能力极限状态计算）。 永久作用的设计值效应与可变 作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为： ()0 0 1 112mnS S S Sud Gi Gik Q Qk c Qj Qjkij        式 () 式中： 杨梅：沙塘坝大桥（钢管混凝土拱桥） 24 Sud— 承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值。 0— 结构重要性系数，本桥采用。 Gi— 第i个永久作用效应的分项系数，对结构的承载能力不利时取 ，对结构的承载能力有利时 取。 SGik— 第 个永久作用效应的标准值。 1Q— 汽车荷载效应（含汽车冲击力）的分项系数，取。 Qk— 汽车荷载效应（含汽车冲击力）的标准值。 Qj— 在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力）、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取。 SQjk— 在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力）、风荷载外的其他第j个可变作用效应。