悬索桥设计(图纸图片施工方案施工工艺论文)-论文

悬索桥设计(图纸图片施工方案施工工艺论文)-论文内容摘要：

桥两种。 现代大跨度悬索桥都是有加劲梁的，根据已建和在建大跨度悬索桥的结构形式，悬索桥有美国式悬索桥、英式悬索桥、日式悬索桥、混合式悬索桥几种。 现代悬索桥通常由桥面系、桥塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁及鞍座等主要部分组成。 悬索桥的计算理论有传统的“弹性理论”、挠度理论和有限位移理论。 2 悬索桥结构设计 设计方案 根据当地的地形地质条件及给定的检算荷载，本桥采用对称三跨（ 13m+68m+13m）形式布置，矢高 ，垂跨比 = ，吊杆间距。 桥面系的计算 假 定钢桥面板宽为 的简支无限长板，纵横梁构造如图 22 采用《钢桥》PelikanEsslinger 法计算。 即第一阶段把纵梁作为横梁刚性支承的多跨连续梁，第二阶段考虑横梁的弹性变形对多跨连续纵梁内力进行修正。 主索和边索计算 主索内力计算： 主索在索鞍处最大内力计算： 边索内力计算： 最后检算安全系数： (安全 ) 挠度验算 挠度验算包括主索因温度及荷载作用下的挠度计算 在活载作用下 在恒载作用下 主索伸长引起跨中矢高 的变化 由 《公路 钢桥》 公式可得 边索因温度及荷载作用下引起主索跨中挠度的计算，同主索一样的公式进行计算 边索温度及弹性伸长引起主索跨中矢高 的变化，计算公式按《公路钢桥》 ○ 11式 最不利情况下跨中矢高变化值计算， ， 安全 抗风索的计算 抗风索曲线方程 (跨中为坐标原点 )，抗风索平面与水平面成 角，抗风索矢高 ( ，按主跨范围内为曲线范围外为直线 )，抗风索在跨端处的切线倾角 分别进行抗风索主索和边索的内力计算再检算安全系数，主索水平拉力 ，主索最大拉力 ，主索强度验算采用 有机物蕊的 钢绳，破断拉力为 安全系数 吊杆设计 吊杆由上、下两段组成，上段由一根轧制圆钢通过上连接块连接，下段由两根轧制圆钢与横梁连接，以便在安装和使用过程中适当调节吊杆长度。 最小净截面验算实际应力 索夹设计 包括 U 形环强度验算和索夹净截面强度验算 桥塔计算 设计荷载汽 10，地基：强风化黑云斜长片麻岩 ，风压 500Pa，桥塔材料用 20号钢筋混凝土，基础下半部用 20 号混凝 土 基本假定 ，塔脚当作嵌固考虑，桥塔分别按纵向 (顺桥方向 )及横向 (垂直桥轴方向 )两种情况计算应力 ，因控制桥塔设计的外力主要是垂直力，而温度降低时产生的垂直力最大。 按照温度降低 考虑。 5．不计地震力 桥塔分别按顺桥方向 (纵向 )及垂直桥面轴方向 (横向 )二种情况进行计算，桥塔纵向内力计算 ，横向内力考虑上下横梁自重、风力和温度的最不利荷载组合进行危险截面检算。 锚碇计算 锚碇 的拉杆按六边形均匀分布于 200 150cm 的范围内，其锚碇板为板长 宽3m 厚 的钢筋混凝土板，混凝土标号为 20 号，支承于全风化斜长片麻岩。 主索最大拉力 ， ，荷载组合： 锚碇基础验算 按现行《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTJ02485)规定以容许应力法计算。 包括岩石承压应力验算，抗剪稳定验算，斜面抗剪验算，竖直面抗剪验算，水平面抗剪验算 参考文献 [1] 徐君兰 . 桥梁计算示例集 悬索桥 [M].北京：人民交通出版社， 1991 [2] 周远栎 徐君兰 . 钢桥 [M]. 北京：人民交通出版 社， 1991 [3] 徐君兰 . 悬索桥 [M]. 北京：人民交通出版社， 2020 [4] 小西一郎 . 钢桥，第一分册 [M].北京：人民铁道出版社， 1981 [5] 尼尔斯 . 缆索承重桥梁 [M].北京：人民交通出版社， 1992 [6] 交通部 . 公路桥涵设计规范 [S].北京：人民交通出版社， 1999 [7] 吴恒立 . 悬索与悬索桥及薄壁杆件理论 [M].重庆：重庆大学出版社， 1987 [8] 钱冬生 陈仁福 . 大跨悬索桥的设计与施工 [M].成都：西南交大出版社， 1999 [9] 刘健新 胡兆同 . 大跨度悬索桥 [M].北京：人民交通出版社， 1996 [10] 公路索的特性 [J]. 铁道建筑技术， 1997()： 23~40 [11] 冯忠居 . 基础工程 [M].北京：人民交通出版社， 2020 [12] 雷俊卿 . 悬索桥设计 [M].北京：人民交通出版社， 2020 [13] 周孟波 . 悬索桥手册 [M].北京：人民交通出版社， 2020 [14] Gilbert, . Design of prestressed concrete[M]. Umwin Hyman, 1990 [15] Ove Arup, Vibration of hanging cables[M]. London, 1988 指导教师评语 该同学自学能力较强，能在规定的时间内完成设计任务，能熟练使用计算机，计算机绘图水平较高，设计工作量饱满，难度较大，符合毕业设计规范要求，设计质量较高，建议成绩为优秀。 悬索桥设计 (图纸图片 +施工方案 +施工工艺 +论文 ) 第一章 绪论 悬索桥的分类、构造及主要特点 分类 悬索桥按有无加劲梁可分为无加劲梁和有加劲梁悬索桥两种。 现代大跨度悬索桥都是有 加劲梁的，根据已建和在建大跨度悬索桥的结构形式，悬索桥有以下几种： 美国式悬索桥 其基本特征式采用竖直吊索，并用钢桁架作为加劲梁。 这种形式的悬索桥绝大部分为三跨地锚式。 加劲梁是不连续的，在主塔处有伸缩缝，桥面为钢筋混凝土桥面，主塔为钢结构。 其优点是可以通过增加桁架高度来保证桥梁有足够的刚度，且便于实现双层通车。 英式悬索桥 60 年代英国提出了新型的悬索桥，突破了悬索桥的传统形式。 英国式悬索桥的基本特征是采用呈三角形的斜吊索和高度较小的流线型扁平翼状钢箱梁作为加劲梁。 除此之 外，这种形式的悬索桥采用连续的钢箱梁作为加劲梁，桥塔处设有伸缩缝，用混凝土桥塔代替钢桥塔。 有的还将主缆与加劲梁在主跨中点处固结。 英式悬索桥的优点是钢箱加劲梁可减轻恒载，因而减小了主缆的截面，降低了用钢量总造价。 日式悬索桥 日本的悬索桥出现在 20世纪 70年代以后，国际上悬索桥的技术发展已日臻完善，日本结合自己的国情，吸收了世界上先进的技术，形成了日式流派，其主要特征是：主缆一律采用预制束股法架设成缆。 加劲梁主要沿袭美式钢桁梁形式，少数公路桥也开始采用英式流线形箱梁结构。 吊索沿用美式竖向 4 股 骑挂式钢丝绳。 桥塔采用钢结构，主要采用焊接，少数用栓接。 鞍座采用铸焊混合式，主缆采用预应力锚固系统。 混合式悬索桥 其特点是采用竖直吊索和流线型钢箱梁作为加劲梁。 混合式悬索桥的出现，显示了钢箱加劲梁的优越性，同时避免了采用有争议的斜吊索。 主要构造 现代悬索桥通常有桥塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁及鞍座等主要部分组成。 桥塔 桥塔是支撑主缆的重要构件。 悬索桥的活载和恒载 (包括桥面、加劲梁、吊索、主缆及其附属构件，如鞍座和索夹等的重量 )以及加劲梁主承在塔身上的反力，都将通过桥塔传递到下部分的塔墩和基础。 桥塔采用钢结构，随着预应力混凝土和爬模技术的发展，造价经济的混凝土桥塔将有发展的趋势。 锚碇 锚碇是主缆的锚固体。 锚碇将主缆的拉力传递给地基基础。 通常采用的有重力式锚碇和隧洞式锚碇。 重力式锚碇依靠巨大自重来抵抗主缆的垂直分力，水平分力则由锚碇与地基间的摩擦力或嵌固力来抵抗。 隧洞式锚碇则是将主缆中的拉力直接传递给周围 的基岩。 主缆 主缆是悬索桥的主要承重构件。 除承受自身恒载外，主缆本身又通过索夹和吊索承受活载和加劲梁 (包括桥面 )的恒载。 除此之外，主缆还承担一部分横向风载，并将它直接传递到桥塔顶部。 主缆有钢丝绳和平行线钢缆等，由于平行线钢缆弹性模量高，空隙率低抗锈性能好，因此大跨度悬索桥的主缆都采用这种形式。 现代悬索桥的主缆多采用直径 5mm 的高强度镀锌钢丝组成，设计中一般将主缆设计成二次抛物线的形状。 吊索 吊索也称吊杆。 是将活载和加劲梁的恒载传递到主缆的构件。 吊索的布置形式有垂直式和 倾斜式等。 其上端与索夹相连，下端与加劲梁连接。 吊索宜用有绳蕊的钢丝绳制作，其组成可以是一根、二根或四根一组。 加劲梁 加劲梁的主要功能是提供桥面和防止桥面发生过大的挠曲变形和扭曲变形。 加劲梁是承受风荷载和其他横向水平力的主要构件，长大悬索桥的加劲梁均为钢结构，一般采用桁架梁形式和箱梁形式。 目前看来预应力混凝土加劲梁仅适用于跨径500m 以下的悬索桥。 在长大悬索桥设计中，加劲梁宽度与主跨径的比例，即宽跨比将是一个涉及风动稳定的突出问题。 由于板梁作加劲梁抗风稳定性很差，因此现在已不再用板梁作为长 大悬索桥加劲梁了。 鞍座 鞍座是支承主缆的重要构件，通过它可以使主缆中的拉力以垂直力和不平衡水平力的方式均匀地传到塔顶式锚碇的支架处。 鞍座可以分为塔顶鞍座，设置。