北京平谷洳河桥初步设计.pdf

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1、器桥梁工程BrjdgeEngineerlng北京平谷洳河桥初步设计芦钢(北京国道通公路设计研究院,北京100053)摘要:介绍了北京市平谷区平谷大街西延洳河大桥的工程概况,详细论述了桥梁总体设计、施工工艺,并对桥梁主体构造的强度、刚度、应力进行计算分析。结果表明:该设计方案各主要构件的强度、刚度、裂缝宽度及结构的整体稳定性均能满足规范要求。关键词:拱桥:等截面悬链线无铰拱桥;偏心受压中图分类号:U442.5文献标志码:B文章编号:1009—7767(2013)03一0042—04PreliminaryDesignofRuheBridgeinPingguDistrict0fBei

2、jingLuGang1工程概况洳河大桥位于北京市平谷区平谷大街西延长线上,上跨洳河。与河道斜交成15。。该桥桥位处河道规划宽度362m,综合考虑景观、桥下净空、经济性等因素,确定桥头填土高度约为8.2m。桥梁全长362m,桥跨布置为(35+5×55+35)m。2主要设计技术指标1)道路等级:城市主干道。2)设计荷载:城一A级;人群荷载为4kN,m2。3)标准宽度布置:3m(人行道)+3.5m(自行车道)+1m(隔离带)+24m(机动车道)+lm(隔离带)+3,5m(自行车道)+3m(人行道)=39m。4)防洪标准:按100年l遇设防。5)设计基准期:100年。3设计原则1)桥梁

3、设计应满足建筑界设计要求.并结合周围环境、管线及工程地质、水文地质等条件选择合理的结构形式。2)结构设计应遵循“结构安全、适用、美观、方便施工、与景观协调”的原则:力求加快施工速度,做到技术合理、先进,有利于标准化、规范化、机械化施工,便于维修、养护,降低工程造价。3)重视桥梁结构的安全设计。桥梁结构设计应采取有效的工程技术措施,确保工程结构和车辆、行人的安全。42辛荭敬木2013No.3(MQy)、,01.314)桥梁结构应满足通行净宽、净高的要求和桥址处规划要求。5)体现舒适、和谐的要求。应尽可能减少车辆的冲击和振动对桥梁的影响。6)桥梁结构应注意景观效果。在选用结构形式时

4、,要考虑桥位与周围环境、地形和谐统一。7)重视桥梁结构的耐用性和可维护性,如加大桥梁刚度等。8)树立保护环境的理念。桥梁结构形式的选择要尽可能减少施工和营运期间道路对环境的影响。9)加强新技术、新材料、薪工艺的推广应用,力求使桥梁结构朴实、经济。4主桥结构设计4.1拱圈设计1)洳河大桥为lO孑L等跨径等截面悬链线无铰拱桥,主孔跨径为30m;腹孑L为等截面悬链线双铰拱,跨径为10m。全桥位于一2.146%纵坡上。2)拱圈为钢筋混凝土实体板结构,主拱圈厚度为80cm,主拱肋轴线为悬链线,矢高为6m,矢跨比为l/5,拱轴系数为3.5。腹拱圈厚度为80cm,矢高为2.6m,矢跨比为1/

5、3.846,拱轴系数为5。3)主拱圈采用搭架现浇法施工。4)该桥主拱拱顶预拱度为O.013m.拱脚预拱度按0.0m设置,其余各点预拱度按二次抛物线公式进行计算分配;拱圈坐标未计入预拱度。5)为适应主拱背曲线变化,腹拱圈也采用搭架现浇法施工。6)桥面横坡由拱与梁连接段横坡形成。7)腹拱拱垫应与主拱圈一同浇筑成形。8)拱脚高于常水位75cm,拱顶底高于100年1遇洪水位,并满足设计洪水位低于拱圈矢高2,3的要求。4.2上部结构设计上部加劲梁为钢筋混凝土简支空心板结构.梁高0.5m,板底宽34.7m,板顶宽38.7m,悬臂长2m,中挖孔直径O.24m,悬浇长9.32m。拱梁结合部分采

6、用中空结构形式,挖孔直径0.24m,悬臂长2m,顶宽38.7m,底与主拱同宽。拱梁结合部分必须与主拱一同浇筑成形。4.3下部结构设计桥梁下部结构为钢筋混凝土拱座及承台接钻孑L灌注桩,桥台为重力式U型桥台。其中:拱座宽36.2m,厚5.28m,桩径1.5m:桥台桩基直径1.5m。4.4结构计算与分析4.4.1计算内容及计算方法桥梁工程器BridgeEngineering根据拱桥的受力特点。对洳河大桥进行了全桥整体静力计算(主要计算主拱圈、腹拱圈及主梁的受力情况)、整体稳定分析(验算全桥的极限承载力)、全桥施工阶段分析(主要计算施工过程主拱圈和腹拱圈的受力情况)、拱座计算(验算拱座

7、受力并配筋)。上述各部分验算采用Midas2012分析。在Midas全桥空间计算模型中.采用空间梁单元进行模拟,见图1。图lMidas全桥空间计算模型计算时考虑自重、二期恒载、汽车、人群、温度等因素,具体数值及计算内容见表1。4.4.2主要计算结果汇总(见表2)表1计算内容参数表自重,(kN,m3)混凝土:26所有计算项目按照,rGD62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第6.4.1条规定【”,钢筋混凝土构件和B类预应力混凝土构件,在正常使用极限状态下的裂缝宽度应按作用短

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