A. 鋼管混凝土拱橋屬於鋼一混凝土組合結構中的一種,鋼管混凝土主要用於以受拉為主的結構。對嗎
鋼管混凝土拱橋屬於鋼一混凝土組合結構中的一種。對
鋼管混凝土主要用於以受拉為主的版結構。大錯特錯權,主要用於以受壓為主的結構,或者壓彎構件。
受壓時,鋼管和混凝土相互幫助:鋼管約束核心混凝土,使得混凝土抗壓強度提高;混凝土使得鋼管不容易發生局部失穩。起到了1+1>2的效果。如果受拉,則只有鋼管發揮作用,混凝土退出,是1+1=1的效果。
B. 鋼管混凝土拱橋的主要優點是什麼
鋼管混凝土拱橋屬於鋼——混凝土組合結構中的一種。鋼管混凝土拱橋是將鋼管內填充混凝土,由於鋼管的徑向約束而限制受壓混凝土的膨脹,使混凝土處於三向受壓狀態,從而顯著提高混凝土的抗壓強度。同時鋼管兼有縱向主筋和橫向套箍的作用,同時可作為施工模板,方便混凝土澆築,施工過程中,鋼管可作為勁性承重骨架,其焊接工作簡單,吊裝重量輕,從而能簡化施工工藝,縮短施工工期。
鋼管混凝土拱橋真正的發展是在 20 世紀 90 年代的中國。我國第一座鋼管混凝土拱橋是 1990 年建成的四川旺蒼東河大橋,跨徑 110m,據不完全統計,十多年來在我國己建的和在建的鋼管混凝土拱橋約有 200 多座,其中跨徑超過 200m 的有 30 多座。1995 年,廣東三山西大橋是第一座跨徑超過 200m 的鋼管混凝土拱橋,也是第一座飛燕式拱橋。飛燕式鋼管混凝土拱橋通過張拉系桿來平衡主拱所產生的大部分水平推力,大大降低了平原或軟基地區拱橋下部與基礎的工程量與造價,且造型美觀在我國得到了迅速發展,相繼建成的有武漢市江漢五橋、江蘇徐州京杭運河特大橋、南昌市生米特大橋等。尤其是建成於 2000 年跨徑組合 76+360+76 的丫髻沙大橋,把這一橋型,也可以說把鋼管混凝土拱橋的跨徑推上了一個新的台階。
C. 為什麼說鋼管混泥土拱適合大跨徑拱橋發展要求
因為拱在荷載作用下主要受壓,而鋼管混凝土構件的受壓性能特別好,可以充分發揮鋼材和砼兩種材料的強度性能。另外混凝土可以直接澆築到鋼管里,省去模板,方便施工。主要就是這些吧。
D. 鋼骨混凝土橋墩鋼管混凝土橋墩宜採用什麼截面形式
第章 橋梁總體規劃與布置
1.橋梁建設基本程序
2.橋梁設計前應調查收集哪些基本資料
3.預階段任務
4.工階段任務
5.初步設計階段任務
6.技術設計內容
7.施工圖設計內容
8.公路橋梁設計基本原則
9.橋梁設計應滿足哪些基本要求
10.何確定橋梁主要技術標准
11.橋梁規劃何考慮綜合利用
12.選擇橋位應注意哪些問題
13.橋軸線線向與水流主向致辦
14.橋梁縱斷面設計包括哪些內容
15.橋梁橫斷面設計包括哪些內容
16.確定橋面標高需考慮哪些素
17.與橋梁設計關河流水位哪些橋梁設計必須掌握些資料
18.橋梁凈跨徑總跨徑幾何定義
19.確定橋梁全
20.較橋梁進行孔般要考慮哪些主要素
21.、跨橋梁兩端要設置橋引道
22.橋梁結構基本體系哪些
23.座橋梁由哪幾部組
24.區跨河橋、跨線橋、高架橋棧橋
25.橋梁美
26.橋梁建築藝術設計應考慮哪些素
27.叫估算、概算、預算決算編制范圍依據
28.叫橋面凈空
29.叫橋凈空
30.劃、、橋
31.確定計算跨徑
32.橋梁高度、橋凈空高度建築高度同
33.叫凈矢高、計算矢高矢跨比
34.叫洪水頻率設計洪水頻率
35.橋梁墩台沖刷種現象
36.橋前雍水種現象
37.情況設置導流堤
第二章 設計荷載及作用
1.公路橋梁設計荷載主要幾類
2.永久荷載包括哪些內容
3.基本變荷載包括哪些內容
4.其變荷載包括哪些內容
5.偶荷載主要指哪幾種
6.城市橋梁採用汽車荷載與公路橋梁所採用哪些差異
7.叫汽車掛車等代荷載
8.叫做荷載橫向布系數
9.叫荷載折減系數
10.叫荷載內力增系數
11.叫做汽車荷載沖擊系數
12.荷載組合共哪幾種
13.用平板掛車或履帶車進行驗算計沖擊力影響
14.叫施工荷載
15.叫做主土壓力
16.叫靜止土壓力
17.叫土壓力
18.叫做溫度梯度
19.叫溫差叫局部溫差
20.叫混凝土徐變系數
21.橋梁設計風荷載由哪幾部組
22.叫基本風速
23.叫設計基準風速
24.叫陣風系數
25.叫空氣靜力系數
26.叫震震級叫震烈度
27.叫水平震系數
28.叫抗震析程析反應譜析
29.船或漂流物墩台撞擊力應何計算
30.叫做荷載安全系數
31.叫做材料安全系數
32.叫做工作條件系數
第三章 梁式橋
1.按靜力體系劃梁式橋主要包括哪幾種
2.按承重結構截面劃梁式橋哪幾種
3.永久性梁橋主要由哪幾種材料築
4.按平面布置梁式橋哪幾種
5.叫橋面簡易連續結構連續梁式橋
6.肋梁橋間橫隔梁(板)起作用
7.箱形截面梁內橫隔板起作用
8.裝配式板橋T梁橋板與板間、梁肋與梁肋間連結式哪幾種
9.叫先張預應力混凝土板橋
10.叫張預應力混凝土梁橋
11.預應力混凝土肋梁橋除預應力筋束外需布置哪些普通構造鋼筋
12.鋼墊板間接鋼筋哪幾種形式作用
13.斜梁橋斜度斜交角定義同
14.斜板橋端部預留錨栓孔
15.斜板橋配筋哪些要點
16.叫扇形彎梁橋叫斜彎梁橋
17.平面彎梁橋兩端支座反力按規律變化哪些效措施防止支座脫空
18.彎梁橋橫坡應設置
19.懸臂體系梁式橋哪幾種用布置形式
20.懸臂梁橋布孔要注意些
21.懸臂梁橋牛腿起作用設計牛腿要注意些
22.跨度連續梁橋沿縱向般設計變高度形式
23.箱形橫截面布置應考慮哪些素
24.變截面連續體系梁橋箱梁梁高應何擬定
25.變截面連續體系梁橋箱梁腹板厚度應何確定
26.變截面連續體系箱梁頂板、底板厚度應何擬定
27.何控制預應力梁腹板斜裂縫
28.何防止箱梁頂板裂
29.跨連續體系梁橋混凝土徐變產何控制徐變
30.混凝土鋼筋腐蝕主要與哪些素關何控制
31.鋼筋保護層作用
32.同環境混凝土結構耐久性設計應考慮哪些素
33.叫三向預應力結構
34.張預應力混凝土梁梁端設計應注意哪些問題
35.板荷載效布寬度含義
36.叫荷載橫向布剛性橫梁
37.叫荷載橫向布修偏壓力
38.叫荷載橫向布鉸接板(梁)
39.剛接梁與鉸接板(梁)差別哪
40.叫做荷載橫向布杠桿原理
41.叫做荷載橫向布比擬交異性板
42.應用等代簡支梁析非簡支其梁式體系橋荷載橫向布
43.超靜定預應力混凝土梁橋哪些素使結構產二內力
44.用等效荷載求解預應力總預矩要點哪些
45.用換算彈性模量求解混凝土徐變內力要點
46.混凝土徐變靜定結構產內力
47.靜定梁式結構呈非線性變化溫度梯度否引起結構內力
48.溫度沿截面高度呈均勻變化於水平約束連續梁否導致內力
49.照溫差使箱梁產橫橋向內力
50.彎梁橋由於溫度混凝土收縮引起平面內位移向同由於預加力混凝土徐變影響引起位移向差別
51.箱形截面梁由於發畸變產哪些應力
52.叫箱形梁剪力滯效應T形截面梁工字形截面梁剪力滯效應
53.情況箱形梁翼緣現負剪滯效應
第四章 剛構橋
1.剛構橋結構構造主要特點
2.單跨剛構橋哪兩種主要形式
3.單孔門式剛構橋立柱與柱基間做鉸接形式
4.跨剛構橋做哪幾種形式
5.帶掛梁T形剛構橋具哪些優缺點
6.帶剪力鉸T形剛構橋與帶掛梁T形剛構橋受力哪些差別
7.三跨連續剛構橋比單跨門式剛構橋受力講優點
8.連續剛構橋般採用柔性墩
9.連續剛構橋墩柱立面採用哪幾種形式
10.連續剛構橋橋墩防撞問題比連續梁橋顯更重要些
11.預應力混凝土連續剛構橋跨越能力較連續梁
12.連續剛構橋梁邊跨與跨比例范圍內較合適
13.何擬定預應力混凝土連續剛構橋各種尺寸
14.剛構連續組合梁橋種橋型
第五章 拱橋
1.按照靜力圖式拱橋哪幾種類型
2.按照橋面所處空間位置拱橋哪幾類
3.主拱圈截面形式哪幾種
4.拱橋般由哪些材料建
5.承式拱橋拱建築主要哪幾種構造式
6.空腹式拱建築梁式腹孔採用哪幾種形式
7.空腹式拱建築拱式腹孔拱圈採用哪幾種形式
8.實腹式拱建築拱背填料做哪兩種式
9.空腹式拱建築腹孔墩主要哪兩種形式
10.承式拱橋般哪些部位設置伸縮縫或變形縫
11.拱橋用鉸形式哪些
12.石拱橋拱圈與墩、台及腹孔墩相連接處要設置五角石
13.拱橋設置鉸情況哪幾種
14.設計拱橋設計具直接影響標高哪幾
15.設計孔連續拱橋必須採用等跨徑採用哪些措施平衡推力
16.拱橋設計用拱軸線哪些
17.工程設計少採用三鉸拱
18.雙曲拱橋種橋型主拱圈由哪幾部構
19.箱形截面拱組式哪幾種
20.箱形拱橋哪些特點
21.拱橋合攏何要強調低溫合攏
22.近似計算拱橋混凝土收縮效應
23.桁架拱橋由哪幾主要部組
24.剛架拱橋橋型基礎演變
25.用桁架拱橋設置斜腹桿比設斜腹桿要
26.斜腹桿桁架拱哪幾種形式
27.剛架拱橋部構造支座按其所部位哪幾種具體構造要求
28.承式或承式拱橋爭取凈空高度或者美觀等原兩拱片間設置橫向風撐靠維持拱片橫向穩定
29.承式承式拱橋短吊桿設計應特別注意哪些問題
30.採用承式或承式拱橋重要安全措施
31.採用鋼管混凝土拱肋作承重結構具哪些優缺點
32.勁性骨架混凝土拱橋哪些特點
33.勁性骨架混凝土拱橋設計計算應注意哪些問題
34.梁拱組合體系橋梁哪些基本形式
35.何考慮梁拱組合體系橋梁總體布置
36.簡支梁拱組合式橋梁哪些基本力特徵
37.連續梁拱組合式橋梁哪些基本力特徵
38.連續梁拱組合體系橋梁哪些部位易產裂縫或斷裂何控制
39.懸鏈線拱拱軸系數物理定義拱橋設計價值
40.懸鏈線拱橋設計五點重合含義
41.混凝土拱橋承載潛力比梁橋要
42.調整主拱圈應力哪幾種
43.稱拱圈應力調整假載
44.拱橋計算情況近似計荷載橫向布影響情況必須考慮
45.稱拱建築聯合作用設計般考慮
46.計算拱橋荷載橫向布系數近似——彈性支承連續梁作哪些簡化假定
47.連拱作用基本概念
48.連拱簡化析哪幾種
第六章 斜拉橋
1.斜拉橋由哪幾主要部組
2.按塔、梁、墩結合式劃斜拉橋哪幾種體系
3.斜拉橋邊跨主跨比范圍內較合適
4.拉索間距哪范圍內較合適
5.按拉索平面數量布置形式斜拉索哪幾種
6.同索平面內拉索哪幾種布置形式
7.立面看索塔哪些形式
8.橫橋向看索塔哪些形式
9.索塔高度拉索傾角確定應考慮哪些素
10.主梁剛度確定應考慮哪些素
11.混凝土主梁哪些特點截面形式
12.鋼-混凝土結合主梁哪些特點截面形式
13.鋼主梁哪些特點截面形式
14.何考慮選擇同材料主梁結構
15.斜拉橋拉索哪幾種類型各特點
16.拉索應力控制需考慮哪些素
17.斜拉橋設置輔助墩起作用
18.斜拉橋梁體採用哪些抗風措施
19.斜拉橋拉索採用哪些抗風減振措施
20.斜拉橋拉索梁錨固式哪些
21.斜拉橋拉索塔錨固式哪些
22.斜拉橋索塔哪些截面形式
23.般少採用三塔或塔跨式斜拉橋
24.目前幾座建跨塔斜拉橋採用哪些構造措施保證塔穩定
25.叫矮塔部斜拉橋特點
26.特跨徑斜拉橋主梁若採用漂浮支承體系案帶哪些負面影響
27.斜向雙索麵布置主要優點
28.斜拉橋拉索修彈性模量考慮素
29.斜拉橋調索計算哪幾種基本
第七章 懸索橋
1.懸索橋由哪幾主要部組
2.懸索橋垂跨比指
3.按照吊桿布置式懸索橋哪幾種類型
4.按照靜力體系懸索橋哪幾類
5.懸索橋加勁梁採用鋼結構少採用混凝土結構
6.每側吊桿平面內布置兩條主纜雙鏈式懸索橋優點
7.作懸索橋特殊部件錨碇哪幾種形式各由哪幾部組
8.懸索橋加勁梁採用哪幾種形式
9.何保證懸索橋抗風穩定性
10.懸索橋主纜形主要哪兩種各特點
11.懸索橋主鞍座設計應注意哪些問題
12.懸索橋靴跟散索鞍設計應注意哪些問題
13.吊橋索夾哪幾種形式設計應注意些
14.吊桿由材料組與索夾及加勁梁何連結
15.何設計懸索橋主纜防腐塗裝
16.懸索—斜拉協作體系橋梁尚未圓滿解決問題
17.用懸索橋橋塔採用哪幾種形式
18.懸索橋主纜驗算應滿足要求
19.懸索橋錨碇驗算應滿足要求
20.懸索橋橋塔驗算應滿足要求
21.懸索橋加勁梁除按規進行結構析截面強度驗算外應設計考慮哪些問題
22.懸索橋吊索附加索力由哪些素引起
23.懸索橋計算所採用撓度理論作些簡化假定
24.懸索橋計算重力剛度原理
25.懸索橋計算代換梁種計算
26.叫物理非線性理論
27.叫幾何非線性理論
28.橋梁結構非線性包括哪些素
29.叫T.LU.L列式適用范圍何
30.等效靜陣風荷載計算基準高度應何確定
31.作用於橋梁等效靜陣風荷載何計算
32.於懸索橋主纜吊桿計算靜風荷載《抗風指南》規定
33.懸索橋於靜風作用要做哪些穩定性驗算
34.叫顫振
35.叫馳振
36.叫渦激共振
37.叫抖振
38.叫雨振
39.叫尾流馳振
40.驗算斜拉橋或懸索橋力穩定性用檢驗風速臨界風速兩名詞定義
41.何估算懸索橋斜拉橋基頻
42.何應用基頻初步判斷柔性橋梁顫振穩定性
43.橋梁阻尼何取用
44.橋梁顫振穩定性何級
第八章 結構設計
1.永久性構件更換構件設計應何考慮
2.磚石砌體結構共哪幾類
3.叫混凝土標號立體強度稜柱體強度間致關系式
4.叫材料標准強度設計強度
5.混凝土強度等級與混凝土標號間關系
6.叫高性能混凝土
7.叫高強混凝土
8.叫鋼纖維混凝土
9.極限狀態設計包括哪兩類
10.鋼筋混凝土受彎構件受力哪三工作階段
11.截面設計容許應力種
12.受彎構件鋼筋骨架通由哪幾種鋼筋結合各自起作用
13.鋼筋混凝土受彎構件進行截面承載能力驗算採用哪些基本假定
14.鋼筋混凝土及預應力混凝土受彎構件使用階段計算作哪些基本假定
15.受彎構件受壓區高度界限系數限制
16.縱向受拉鋼筋配筋率規定
17.叫適筋梁破壞
18.叫超筋梁破壞
19.叫少筋梁破壞
20.鋼筋混凝土受彎構件哪些情況才採用雙筋截面
21.寬翼緣受彎T形梁作效寬度規定
22.受彎構件剪跨比參數
23.叫簡支梁斜截面斜拉破壞、剪壓破壞斜壓破壞
24.受彎構件靠近支點局部區段配置斜鋼筋加密箍筋
25.簡支梁斜截面按抗剪強度公式通要驗算截面尺寸限值
26.混凝土內鋼筋錨固度搭接度同截面接數量都作限制
27.叫偏受壓構件
28.叫偏受壓構件
29.偏受壓柱要考慮偏距增系數
30.鋼筋混凝土軸受壓構件配筋式哪兩種
31.叫縱向彎曲系數
32.螺旋式間接鋼筋能提高截面承載能力原理哪
33.目前關於混凝土局部承壓工作機理主要哪兩種理論
34.局部承壓所使用間接鋼筋哪兩種形式
35.叫換算截面換算慣性矩
36.前提才應用材料力或結構力公式計算受彎構件變形
37.計算汽車荷載引起梁變形考慮沖擊力影響
38.關於鋼筋混凝土裂縫寬度計算目前哪三種理論我《公橋規》基於哪種
39.叫預應力混凝土
40.叫預應力度按照預應力度劃鋼筋混凝土結構哪三類
41.混凝土施加預應力幾種
42.鋼筋預應力損失包括哪些
43.先張構件與張構件計算彈性壓縮所引起損失面同
44.叫鋼筋效預應力
45.叫預應力鋼束布置束界
46.預應力鋼束彎起曲線形狀哪幾種
47.預應力混凝土受彎構件進行截面強度計算與普通鋼筋混凝土受彎構件同
48.叫先張構件預應力鋼筋傳遞度
49.預應力混凝土受彎構件短期荷載作用總撓度包括哪些內容
50.荷載期效應預應力混凝土受彎構件期荷載作用撓度何計算
51.鋼筋混凝土及預應力混凝土受彎構件預拱度應設置
52.部預應力混凝土結構具受力特性
53.按預應力度進行截面配筋設計要點哪些
54.按名義拉應力進行截面配筋設計要點哪些
55.粘結預應力混凝土受彎構件具受力性能
56.雙預應力混凝土梁種受力構件
57.鋼筋混凝土深梁何定義
58.簡支深梁哪三種破壞形態
59.深梁縱向受拉鋼筋錨固哪些要求
60.深梁部縱向受拉鋼筋宜布置梁高哪范圍內
61.簡支深梁主要鋼筋包括哪些
62.鋼結構計算哪幾項基本原則
63.橋梁用鋼材應具備哪些基本性能
64.鋼結構所用鋼材按材質區主要哪些品種按品鋼材區哪幾類
65.鋼結構連接哪幾種
66.焊縫形式幾種
67.叫焊接應力焊接變形
68.螺栓連接構件要作哪些驗算
69.鉚釘連接計算與螺栓連接計算哪些差別
70.高強螺栓連接承載能力計算何特點
71.叫鋼板梁按照連接式哪兩類
72.鋼板梁總體驗算內容哪些
73.焊接鋼板梁局部穩定性驗算包括哪些內容
74.鋼結構疲勞何需作疲勞驗算
75.鋼材腐蝕原
76.鋼結構防護哪幾種各特點
77.鋼材表面噴砂目噴砂何級
78.隔離層作用哪幾種類型
79.面漆哪幾種類型各何特點
第九章 橋梁部結構
1.梁式橋橋墩由哪幾部組
2.用梁式橋橋墩哪幾種類型
3.梁式橋橋台由哪幾部組
4.用梁式橋橋台哪幾種類型
5.拱式橋墩台與梁式橋差別哪些
6.拱橋用單向推力墩哪幾種形式
7.梁橋墩帽尺寸擬定應滿足哪些要求
8.梁橋台帽尺寸擬定應滿足哪些要求
9.叫破冰棱
10.防撞島構築物
11.梁橋重力式橋墩要驗算哪些內容
12.梁橋樁柱式橋墩柱身計算特點
13.梁橋重力式橋台要考慮哪幾種荷載組合
14.拱橋重力式橋台要考慮哪幾種荷載組合
15.拱橋輕型橋台計算般作哪些基本假定
16.底支撐梁梁橋輕型橋台按結構體系計算其計算包括哪些內容
17.基淺基礎哪幾種主要類型
18.剛性擴基礎驗算內容哪些
19.樁基礎由哪兩部組
20.樁基按受力條件哪幾類
21.樁基按施工哪幾類
22.叫高樁承台叫低樁承台
23.計算樁基礎mKC些
24.叫剛性樁彈性樁計算差別哪
25.單排樁與外力(N,M,H)共平面計算要考慮哪些素
26.由根樁構樁基礎條件才考慮群樁作用
27.沉井基礎由哪幾主要部組
28.按沉式沉井哪幾類
29.氣壓沉箱與普通沉井主要差別
30.嵌岩沉井與非嵌岩沉井計算差別哪
31.沉井施工沉程要作哪些部結構強度驗算
32.浮運沉井穩定性必要條件
33.叫基加固處理換土
34.用深層擠密加固基具體哪幾種
35.用排水固結加固基具體哪幾種
36.用漿液灌注加固基具體哪幾種
37.軟土基橋台設計應注意哪些問題
第十章 橋梁支座與附屬構造
1.除橋梁支座外橋梁附屬構造設施包括哪些內容
2.支座作用
3.梁式橋支座哪些基本類型各自適用范圍何
4.跨度鋼橋所採用搖軸支座由哪幾主要部組
5.跨度鋼橋所採用輥軸支座由哪幾主要部組
6.叫拉力支座
7.叫減振支座
8.支座墊石作用
9.盆式球型支座般用橋梁
10.跨徑斜拉橋或懸索橋橋塔處設置水平限位支座
11.板式橡膠支座機理
12.固定支座支座布置應遵循哪些原則
13.連續梁橋設置固定支座橋墩(台)否全部採用固定支座設置支座橋墩(台)否全部採用雙向支座或單向支座
14.於具坡度橋梁設支座處梁底面應作何處理
15.連續曲梁橋間獨柱墩支座沿徑向按定預偏布置
16.板式橡膠支座設計驗算包括哪些內容
17.盆式橡膠支座設計驗算包括哪些內容
18.於同橋面結構應選擇橋面鋪裝
19.何進行橋面排水設計
20.橋梁伸縮縫哪些形式各特點
21.橋梁行道主要哪些類型
22.橋梁安全帶哪些形式
23.橋梁護欄主要哪些類型
24.橋梁照明設計應滿足哪些基本要求
25.橋梁照明哪幾種布置式
26.橋跳車產原哪些
27.防止橋跳車採取哪些措施
28.橋梁防撞保護系統設計規則內容哪些
29.橋墩防護薄殼築砂圍堰何達防撞目
30.震區橋梁構造設計應遵循哪些原則
31.橋梁標志作用
32.交通標志哪些類型
第十章 混凝土橋梁加固改造
1.舊橋承載能力足主要歸結哪些素
2.外包混凝土加固適用於哪些場合
3.外包混凝土加固應注意哪些設計要點
4.外包混凝土應滿足哪些構造規定
5.噴錨混凝土哪些基本性能
6.噴錨混凝土用於哪些場合
7.噴錨混凝土加固舊橋應遵循哪些設計原則
8.錨固植筋膠哪些種類特點
9.植筋錨固工藝流程
10.植筋錨固力與錨固深度何關系
11.粘貼鋼板適用於哪些場合
12.貼鋼板加固應何設計
13.貼鋼加固結構膠性能何要求
14.纖維增強聚合物由材料組
15.纖維增強聚合物(FRP)哪些類型特點
16.碳纖維補強加固哪些優點
17.碳纖維加固用於哪些場合
18.何進行碳纖維粘貼加固
19.體外預應力加固用於哪些場合
20.體系轉換加固原理
21.橋梁部結構易產哪些病害
22.部結構哪些加固
E. 為什麼梁面要做成變截面
節省材料,根據材料力學,在受力小的地方去除部分材料既能節省材料,又能減輕重量。
F. 現澆鋼筋混凝土拱橋施工方案技巧
現澆鋼筋混凝土拱橋施工方案技巧
目前在中國,鋼筋混凝土為應用最多的一種結構形式,占總數的絕大多數,同時也是世界上使用鋼筋混凝土結構最多的地區。那麼,下面是我為大家整理的現澆鋼筋混凝土拱橋施工方案技巧,歡迎大家閱讀瀏覽。
一、工程概況
滹沱河大橋是新城大道工程的一部分,橋梁設計起點為K0+260.5,本橋平面位於直線上,與滹沱河交角90°。橋梁全長2414.06m、分為17聯,其中跨滹沱河主橋採用9×66米跨徑的上承式鋼筋混凝土板拱。全橋下部結構採用鑽孔灌注樁基礎,主橋橋墩基礎採用φ1800mm的鑽孔樁,矩形承台(承台高度分為2.5米與3.5米兩種)。
橋梁橫斷面為雙向8車道,兩側設置人行道,標准斷面總寬度49米:2×(6.0米人行道+15.0米機動車道+0.5米防撞護欄+3米中空帶),橋面鋪裝為10cm厚的瀝青混凝土。
二、編制依據
(1)、合同文件;
(2)、施工設計圖紙;
(3)、國家、交通部、建設部、河北省現行設計、施工規范、驗收評定標准及有關文件;
(4)、項目辦及總監辦下發的有關文件;
(5)、現場實際情況及施工條件;
(6)、積累的成熟技術、科技成果、施工工藝及同類工程的施工經驗,可調用到本合同段工程的各類資源。
三、主要工程數量
主拱圈採用鋼筋混凝土板拱,截面高1.0m、寬221.5m,採用C40混凝土,一個主拱圈混凝土理論數量1435.3m3,全橋左右幅18個主拱圈共計25835.4m3.
四、現澆拱橋施工方案
(1)、基底處理
1、地基處理
根據橋位處水文地質情況,滹沱河河道內地下水位較高,且基本上為砂層,因此承台開挖需要採取1:1.5的邊坡並採取防水措施,河道內有水的承台採用施打鋼板樁防水、開挖。
現澆拱橋在施工過程中荷載較大,因此在搭設支架前對地基進行全面處理,首先把施工區域內的淤泥、雜物及泥漿池中的泥漿清理干凈,換填砂層(採用水壓)。整體整平後再填築30cm厚以上砂礫層,分層碾壓成型,並做出單向橫坡。處理後測試地基承載力,地基符合要求後,澆築15cm厚C20混凝土墊層。在混凝土澆築完成後,要進行收面、壓光、必須保證砼面的平整度。在收完面以後進行灑水,並用塑料薄膜覆蓋養護。
2、排水溝挖設
地基范圍一米外兩邊挖設60×80cm的排水溝,排水溝要做防滲處理,防止雨水浸泡地基,避免地基沉陷,碗扣支架產生不均勻沉降。
(2)、支架搭設
支撐方式採用滿堂式碗扣支架。碗扣支架採用WDJ式支架,架桿外徑4.8cm,壁厚0.35cm,內徑4.1cm。支架要求鋼管表面無銹、光滑、無裂紋,具有出廠合格證,所用鋼材符合有關規定。根據主拱圈混凝土的重量,支架縱橋向間距0.6m,橫橋向間距0.6m,橫桿間距0.6m。考慮支架的整體穩定性,支架頂部及底部設置水平剪力撐,中部剪力撐設置間距小於4.8米;在支架的四周及中間的縱橫向,由底到頂連續設置豎向剪力撐,其間距不大於4.5米,剪力撐斜桿與地面的夾角在45°—60°之間。
斜桿每步與立桿扣接,扣接點距碗扣節點的距離 ≤150mm;當出現不能與立桿扣接的情況時可採取橫桿扣接,扣接點牢固。斜桿的搭接長度不小於1m,搭接處設2個扣件,兩端扣件位置距端頭不小於10cm。
1、測量放樣
測量人員用全站儀放樣出現澆拱橋在地基上的豎向投影線,並用白灰撒上標志線,現場技術員根據投影線由中心線向兩側對稱布設碗
扣支架。
2、碗扣支架安裝
根據立桿及橫桿的設計組合,從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。一般先全部裝完一個作業面的底部立桿及部分橫桿,再逐層往上安裝,同時安裝所有橫桿。立桿和橫桿安裝完畢後,安裝斜撐桿,保證支架的穩定性。斜撐桿通過扣件與碗扣支架連接,安裝時盡量布置在框架結點上。
支架安裝要設置掃地桿,底托下墊方木或木板以使地基受力均勻,底托伸出量控制在20cm以內。
2.1、人行坡道的搭設:
①人行馬道立桿縱向間距1.2m,橫橋向間距1.2m,橫桿步距1.2m。內側橫桿與馬道面平行。
②人行坡道搭設寬度為1.0米。
③人行坡道坡度1:2。
④人行坡道踏步高度不大於25厘米。
⑤在外側立面設置一道剪刀撐,並應由底至頂連續設置,兩側立面由底至頂連續設置八字斜撐;剪刀撐採用搭接,搭接長度不小於1m。
⑥上欄桿上端高度1.2m,中欄桿居中設置。
⑦欄桿和擋腳板應搭設在外墩身的內側。
⑧擋腳板高度不應小於180mm。
2.2、搭設要求
①可調底座及可調托撐絲桿與螺母捏合長度不得少於4-5扣,插入立桿內的長度不得小於150mm。
②隨著架體升高,剪刀撐同步設置。
③安全網在剪刀撐等設置完畢後設置。
④安全網滿掛在外排桿件內側大橫桿下方,用26#鐵絲把網眼與桿件綁牢。
⑤搭設滿堂碗扣式腳手架時,使用普通鋼管搭設水平剪刀撐。
⑥安裝碗扣式腳手架時,立柱和縱、橫橋向水平桿的安裝必須同步進行,接頭必須鎖緊。支架搭設完成後,對碗口進行檢查,必須保證所有碗口都已敲緊鎖死,並檢查立桿連接銷是否安裝、斜桿扣接點是否符合要求、扣件擰緊程度。
⑦腳手架頂自由端高度不得大於600mm,超過後設置水平橫桿連接。
⑧搭設腳手架因地勢情況出現端正時,用十字扣件連接水平橫桿。
3、頂托安裝
為便於在支架上高空作業,安全省時,可在地面上大致調好頂拖,再運至支架頂安裝。每個斷面橫向設置5個控制點,順橋向在拱腳、1/8L、1/4L、3/8L、拱頂設置控制面,精確調出頂托標高。然後用明顯的標記標明頂托伸出量,以便校驗。最後再用拉線內插方法,依次調出每個頂托的標高(以設計圖紙確定最終標高,注意加上預拱度),頂托伸出量控制在20cm以內。
4、拱頂支架固結
由於現澆結構為拱橋,因此在支架頂(拱腹下方)位置將縱橫向立桿用鋼管連接,連接鋼管採用兩道,間距為60cm,鋼管確保與立桿的每個接觸點用十字扣件扣接牢固。
(3)、縱橫梁安裝
頂托標高調整完畢後,在其上安放15×15cm的方木橫梁,在橫樑上安放5cm厚的縱板,橫梁長度隨橋梁寬度(21.5m)而定,每一邊各寬出至少100cm,以支撐外模支架及檢查人員行走。安裝縱橫方木、模板時,應注意橫向方木的接頭位置與縱向方木的接頭錯開,且在任何相鄰兩根橫向方木接頭不在同一平面上。
(4)、支架預壓
1、支架預壓目的
為保證支架施工安全,提高現澆拱橋質量,在拱橋支架安裝完畢,拱橋底模鋪設完成後,對支架進行超載預壓,超載系數為1.2。
預壓目的:
1)檢查支架的安全性,確保施工安全。
2)消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響,有利於控制梁體線形。
3)確定預拱度。
2、預壓方法
安裝好底模模板後,對支架進行預壓。支架預壓荷載為混凝土結構恆載與模板重量之和的120%。支架預壓分為3級載入,依次為預壓值的60%、80%、120%。預壓採用袋裝砂土預壓,載入的順序盡量接近於澆築混凝土的順序,布載與混凝土重量相當;橫向載入時從砼結構中心線向兩側進行對稱布載。每級載入完成後,先停止下一級載入,每間隔12h對支架沉降量進行一次觀測。當支架頂部監測點12h的沉降量平均值小於2mm時,進行下一級載入。
3、監測方法
在預壓前對拱底標高觀測一次,在每載入一級後預壓的過程中監測各觀測點標高並計算沉降量,全部預壓荷載施加完成後,每間隔12h應監測一次並記錄各監測點標高,當預壓結構符合支架合格規定:各監測點最初24小時沉降量平均值小於1.0mm,各監測點最初72小時沉降量累計值小於5.0mm,判定支架預壓合格。將預壓荷載按載入級別卸載後再對標高觀測一次,預壓過程中要進行精確的測量,要測出梁段荷載作用下支架將產生的彈性變形值及地基下沉值,將此彈性變形值、地基下沉值與施工控制中提出的因其它因素需要設置的預拱度疊加,算出施工時應當採用的預拱度,按算出的預拱度調整底模標高。監控點的布置按拱腳、1/8 L、1/4L、3/8L和拱頂,每個截面按
5個控制點均勻進行控制。
4、預設反拱
為保證線路在運營狀態下的平順性,梁體應預設反拱,理論計算按設計實施,施工中反拱的設置根據具體情況,充分考慮混凝土收縮徐變的影響以及二期恆載上橋時間確定。預留拱度=設計拱度+支架彈性變形值,設計圖紙中已提供設計拱度,包括施工階段的恆載、預應力和混凝土收縮、徐變產生的撓度,預壓沉降量根據現場地基承載力試驗可得。
5、卸載:人工配合吊車吊運砂袋均勻卸載,卸載的同時繼續觀測。卸載完成後記錄好觀測值以便計算支架及地基綜合變形。
6、支架調整
在支架預壓完成後,重新標定橋梁中心軸線,對拱底模板平面位置進行放樣。預壓後通過調整承托精確調整底模板標高,其標高設定時考慮設置預拱度。預拱度設置要考慮拱自重所產生底拱度,下沉曲線與預留拱疊加,為成型後拱體底模標高。
7、線性控制
支架預壓後底模按照計算標高調整,確保支架各桿件均勻受力。預壓後架體在預壓荷載作用下基本消除了地基塑性變形和支架豎向各桿件的間隙即非彈性變形,並通過預壓得出支架彈性變形值。根據以上實測的支架變形值,結合設計標高,確定和調整拱底標高。拱底立模標高=設計拱底標高+預留拱度。
在頂托上先鋪橫向方木,再鋪設縱向木板,接頭相互錯開;在縱向木板上面鋪15mm厚的竹膠板,用水準儀按梁底立模標高控制高程,保證梁底曲線符合設計要求。
(5)、模板工程
為保證現澆拱橋的外觀質量、光潔度、表面平整度和線形,加快施工進度,外模、側模均使用竹膠板。
1、底模安裝
拱橋底模採用竹膠板,模板加工時按照拱橋線形將模板分段製作,將每一段視為直線段,按照拋物線X與Y值調整模板位置,保證線形美觀。
在支架上橫向鋪設15cm*15cm方木,在橫向方木上縱向鋪設5cm厚的.木板,再安裝底模,底模板各種接縫要緊密不漏漿,在模板接縫上貼密封膠帶,保證接縫平順。
2、側模安裝
先進行測量放線確定底板邊線,施工時要求側模與底模板對准,調整好側模垂直度,並與底模聯結牢固。側模安裝完後,檢查整體模板的長、寬、高尺寸及平整度等,並做好檢查記錄。不符合規定者及時調整,以保證安裝准確。
3、頂模安裝
頂模在拱圈鋼筋綁扎以後及時安裝,安裝要注意各方面尺寸,固定牢固。按照澆築段落預留孔洞,以方便混凝土的振搗。
(6)、鋼筋工程
鋼筋施工時,首先在鋼筋加工場完成鋼筋下料、彎曲、成型和必要的焊接,驗收合格後,運至需要地點,利用汽車吊、塔吊和人工卸至作業面。鋼筋需要接長時採用搭接焊或採用機械連接,鋼筋保護層採用混凝土墊塊形成,以確保均勻可靠。
鋼筋安裝前核對鋼筋規格、型號、種類是否與圖紙相符,確認鋼筋已進行檢驗並合格。嚴格按照圖紙設計和施工規范進行鋼筋加工製作,加工過程中嚴格控制加工誤差。製作完成後按照鋼筋編號分別存放,並掛牌標識。
鋼筋綁扎前先在底板上精確按設計放出鋼筋點位,並墊設砼墊塊,然後進行鋼筋綁扎,綁紮成型的鋼筋尺寸,箍筋間距必須滿足規范要求,待監理工程師驗收合格後方可進行下一道施工工序。
鋼筋綁扎採用分段預留的方式,待相應段落混凝土澆築完成以後再進行機械連接。
(7)、混凝土的運輸、澆築、及養護
混凝土拌合使用商品混凝土站集中拌制,混凝土運輸採用罐車運送,泵送入模,現場採用3台泵車澆注混凝土, 1台泵車備用(3孔同時澆築)。
1、泵送混凝土施工工藝:
1.1泵送混凝土前,先把儲料斗內清水從管道泵出,達到濕潤和清潔管道的目的,然後向料斗內加入與混凝土配比相同的水泥砂漿(或1:2水泥砂漿),潤滑管道後即可開始泵送混凝土。
1.2開始泵送時,泵送速度放慢,油壓變化在允許范圍內,待泵送順利時,才用正常速度進行泵送。
1.3泵送期間,料斗內的混凝土量保持不低於缸筒口上10mm到料鬥口下150mm之間為宜。避免吸入效率低,容易吸入空氣而造成塞管,太多則反抽時會溢出並加大攪拌軸負荷。
1.4混凝土泵送保持連續作業,當混凝土供應不及時,降低泵送速度,泵送暫時中斷時,攪拌不停止,保持運轉。當葉片被卡死時,需反轉排隊,再正轉、反轉一定時間,待正轉順利後方可繼續泵送。
1.5泵送中途若停歇時間超過20min、管道又較長時,每隔5min開泵一次,泵送小量混凝土,管道較短時,採用每隔5min正反轉2—3行程,使管內混凝土蠕動,防止泌水離析,長時間停泵(超過45min)氣溫高、混凝土坍落度小時可能造成塞管,將混凝土從泵和輸送管中清除。
1.6當施工時氣溫較高,採用溫草袋覆蓋管道進行降溫,以降低入模溫度。
1.7泵送管道的水平換算距離總和應小於設備的最大泵送距離。 2、澆築前准備工作
2.1原材料准備
砼用原材料包括砂、碎石、水泥、外加劑,在材料進場後使用前進行檢驗,合格後方可使用,在施工前進一步核實數量是否足夠,質量是否符合要求,保證澆築順利進行。
2.2機械設備、電氣檢查
現澆拱橋澆築量大,連續作業時間長。在施工前對拌合站、砼運輸車、泵車、備用發電機和所有的機械設備認真地進行檢查、維修,保證設備滿足施工的需要。
2.3施工人員到位準備
混凝土澆築前,要進一步檢查作業班組的分組情況。現場配備架子工、鋼筋工、模板工進行施工中檢查,發現異常情況及時處理;檢查現場砼施工人員、機械駕駛人員是否全部到位,同時准備一定數量的備用人員,和意外事件發生時所需要的人員。
2.4施工現場檢查
澆築前,對模板的穩定性、螺栓連接等進行檢查,清除模板內雜物、積水等。模板、鋼筋、波紋管、錨具、預埋件等經監理工程師驗收合格。
2.5混凝土拌制
混凝土的配製根據設計的強度等級、彈性模量及耐久性能要求,進行混凝土拌合物的性能、抗壓強度、抗裂性能及耐久性能試驗,按照工作性能優良,強度、彈性模量、耐久性滿足要求,從中選出符合板拱設計要求的耐久性砼配合比。
砼拌合利用商砼站集中拌制,拌制前,粗細骨料中的含水量及時測量,每班抽查2次,雨天隨時抽查,並按實際測定值調整用水量、粗細骨料用量。攪拌時,按選定的理論配合比換算為施工配合比,計算每盤混凝土實際需要的各種材料用量。澆築梁體混凝土之前與之聯系,安排水泥、材料、配合比等有關准備工作,隨時准備拌和。
2.6混凝土澆築
拱橋混凝土的澆築採用分段(分為5段)澆築,中間設間隔槽,對稱於拱頂進行,各段的接縫面應與拱軸線垂直。砼的澆築按照由低到高逐層、逐段落進行投料、振搗,並且要在下一層砼振搗密實後,再進行上一層的投料工作;層與層之間要在砼初凝前使其連續上。
砼振搗採用插入式振搗,振搗時,振搗棒與側模應保持5cm距離,每一處振搗完後,徐徐提起振搗棒,嚴禁碰撞鋼筋預埋件與模板,砼澆築的間斷時間不得超過砼初凝時間。振搗密實的標準是砼表面不再下沉、不再冒氣泡。
初凝後,養生期間採用土工布覆蓋,經常灑水養護,保持濕潤狀態,以防止混凝土表面出現裂紋。特別要注意混凝土的濕潤、經常灑水,保持潮濕狀態最少7天,濕養護不間斷,不得形成干濕循環。混凝土在養護期間或未達到一定強度之前,防止遭受振動。
(8)、拱上結構的施工
待主拱圈強度達到100%時再進行立牆與腹拱圈的施工。立牆使用定型模板,工作方法同立柱施工,腹拱圈的施工採用滿堂支架同主拱圈。主拱圈與腹拱側牆的施工方法同上(參考墩柱施工)。
(9)、支架及模板的拆除
在混凝土達到設計強度100%後,再行拆模板和支架。先拆除腹拱支架,對滿堂支架的拆除,應該在兩個單向推力墩之間三孔同步進行拆除,要從每孔的拱頂向兩端拱腳對稱進行,在橫向同時一起卸落。每次拆支架,拆除程序遵守由上而下,先搭後拆的原則,即先松頂托,使底梁板與梁體分離,隨時注意觀察梁底是否變形(可按照預壓時確定的觀測點,進行主拱擾度的監測),主要是拱腳位置的水平位移,若發生變形須立即停止支架拆除,若未發生變形則將模板拆除,然後拆除剪刀撐、斜撐,最後拆小橫桿、大橫桿、立桿等(拆除順序為:安全網→欄桿→底模→剪刀撐→小橫桿→大橫桿→立桿)。
不準分立面拆架或在上下兩步同時進行拆架。做到一步一清、一桿一清。拆立桿時,要先抱住立桿再敲松碗扣。分段拆除高差不應大於2步,如高差大於2步,臨時增設斜撐加固保證拆除後架體的穩定性不被破壞,拆除各標准節時,應防止失穩,必要時加設臨時支撐防止變形。
(10)、支架拆除的安全防護措施
⑴工人作業前必須對個人防護用品進行檢查合格後,方可投入使用。檢查使用的工具是否牢固,板手等工具必須用繩子鏈系掛在身上,防止掉落傷人。避免釘子扎腳和空中滑落。高空或懸空作業時必須戴好安全帽和系好安全帶。
⑵架子拆除時劃分作業區,周圍必須設圍欄或豎立警戒標志,地面設有專人監護和指揮,嚴禁非作業人員入內。
⑶在拆架過程中,不得中途換人,如必須換人時,將拆除情況交代清楚後方可離開。
⑷拆架時嚴禁碰撞腳手架附近電源線,以防觸電事故。拆下的零配件要裝入容器內,用吊籃吊下;拆下的鋼管要綁扎牢固,雙點起吊,嚴禁從離空拋擲。
⑸每天拆架下班時,不留下隱患。
(11)、滿堂架搭設質量、安全保障措施
11.1、質量保障措施
1、操作人員施工前必須進行崗位技術培訓與安全教育。
2、支架前做好安全技術交底,並落實所有技術措施和人身安全防護用品。
3、桿件材料到場後必須進行檢查,不合格的桿件及配件不得使用。
4、嚴格按施工方案進行施工。
5、每級載入完成後,應先停止下一級載入,並應每間隔12h對
支架沉降量進行一次監測。當支架頂部監測點12h沉降量平均值小於2mm時,可進行下一級載入。
6、腳手架施工完畢,進行驗收方可使用。
7、不得在腳手架基礎及相鄰處進行挖掘作業,否則應採取安全措施。
11.2、安全保障措施
1、支架施工人員必須經培訓考核,持證上崗。不適宜從事此項工作的疾病的施工人員不得進入施工現場。
2、佩戴安全冒、安全帶、穿防滑鞋。
3、不得隨意向下拋丟物品,不得隨便拆除安全防護裝置。
4、雨雪天氣及六級大風嚴禁施工。
5、模板安裝過程中如遇中途停歇,應將已就位模板或支架連接牢固,不得浮擱或懸空,防止構件墜落或作業人員扶空墜落傷人。
6、在吊裝作業時,由專人統一指揮,參與吊裝人員要有明確分工。
7、吊裝作業前,檢查起重設備的可靠性和安全性,並進行試吊,在吊裝時應防止吊裝物撞擊支架。
8、每幅支架兩側各搭設寬度不小於1m的作業平台,平台上鋪設腳手板,外側設置安全防護欄桿,高度不小於1.5m。
9、施工場地要求平整,夜間施工需要有足夠照明設施。 10、如遇影響排架基礎穩定情況立即停工及時上報,待問題解決後再行施工。
(12)、支架受力計算
1、立桿承重計算
本工程採用滿堂碗扣式支架,支架高度最高處預計15m。 主拱圈荷載:主拱圈混凝土1453.3m3,鋼筋自重287764.25Kg,底板寬度全斷面21.5米計算 混凝土重
G1=1453.3m3×24KN/m3=34879.2KN 鋼筋重
G2=287764.25×9.8/1000=2820.1KN 一條主拱圈重
G=G1+G2=34879.2+2820.1=37699.3KN
按照《公路橋涵施工技術規范》要求,拱圈自重荷載取1.2倍系數計G=45239.2KN。
以全部重量作用於底板上計算單位面積壓力: F1=G÷S=45239.2KN÷(21.5m×60m)=35.1KN/m2 施工活荷載(包括振搗荷載)F2=4.5KN/㎡
每一計算支架間隙內荷載F1=35.1×0.6×0.6=12.64KN F2=4.5×0.6×0.6=1.62KN 立桿軸向力N=1.2F1+1.4F2=17.4KN 立桿的穩定性計算公式為: N 其中 N —— 立桿的軸心壓力最大值,N=17.4KN;
i —— 計算立桿的截面回轉半徑,i=1.58cm:
A —— 立桿凈截面面積,A=4.890cm2;
W —— 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3;
[f] —— 鋼管立桿抗壓強度設計值,[f] = 205.00N/mm2;
a —— 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度,a=0.50m;
h —— 最大步距,h=0.60m;
l0 —— 計算長度,取0.6+2×0.50=1.600m;
—— 由長細比,為160/1.58=101.3;
—— 軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 l0/i 查表得到0.58;
經計算得到=17.4KN/(0.58×4.89 cm2)=61.35N/mm2≤[f] =
205.00N/mm2 立桿穩定性滿足要求!
(2)地基承載力計算:
支架之託支撐在15cm厚的C20混凝土面上,底托的大小為10cm×10cm,按45度角進行擴散。混凝土墊層與砂礫接觸的面積應按0.25m×0.25m即0.0625m2,取受力最大的單桿進行計算,產生的最大的基地應力為:17.4KN/0.0625m2=278.4KPa,到達原狀地基的接觸面積為0.6m×0.6m即0.36㎡,產生的最大地基應力為:48.3KPa.
根據《建築施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規范》回填土取0.4的折減系數,故要求地基承載力大於80.5Kpa,砂礫層承載力大於464KPa。
;G. 混凝土主拱圈的截面形式有哪幾種
主拱圈的橫截面形式主要有下面的六種:
1、板拱橋
主拱圈採用矩形實體截面的拱橋稱為板拱橋。它的構造簡單、施工方便, 但在相同截面面積的條件下,實體矩形截面比其它形式截面的抵抗矩小。
2、混凝土肋拱橋
肋拱橋是在板拱橋的基礎上發展形成的,它是將板拱劃分成兩條 或多條分離的、高度較大的拱肋,肋與肋間用橫系梁相聯。這樣就可以用較小的截面面積獲得較大的截面抵抗矩,從而節省材料,減輕拱橋的自重,因此多用於大、中跨徑的拱橋。
3、雙曲拱橋
其主拱圈橫截面由一個或數個橫向小拱單元組成,由於主拱圈的縱向 及橫向均呈曲線形,故稱之為雙曲拱橋。這種截面抵抗矩較相同材料用量的板拱大,故可節省材料。
施工中可採用預制拼裝,較之板拱有較大的優越性,但存在著施工工序多、組合截面整體性較差和易開裂等缺點,一般用於中、小跨徑拱橋。
4、箱形拱橋
這類拱橋外形與板拱相似,由於截面挖空,使箱形拱的截面抵抗矩較 相同材料用量的板拱大很多,所以能節省材料,減輕自重,相應地也減少下部結構材料用量,對於大跨徑拱橋則效果更為顯著。
又因它是閉口箱形截面,截面抗扭剛度大,橫向整體性和結構穩定性均較雙曲拱好,故特別適用於無支架施工。但箱形截面施工製作較復雜,因此,大跨徑拱橋採用箱形截面才是合適的。
5、鋼管混凝土拱橋
鋼管混凝土簡稱為CFST(Concrete Filled Steel Tube),它屬於鋼 —混凝土組合結構中的一種,主要用於以受壓為主的結構。它一方面藉助內填混凝土增強鋼管壁的穩定性,
同時又利用鋼管對核心混凝土的套箍作用,使核心混凝土處於三向受壓狀態,從而使其具有更高的抗壓強度和抗變形能力。
6、勁性骨架混凝土拱橋
勁性骨架拱橋與普通鋼筋混凝土拱橋的區別在於前者以鋼骨拱桁架作為受力筋,它可以是型鋼,也可以是鋼管,採用鋼管作勁性骨架的混凝土拱又可稱為內填外包型鋼管混凝土拱。它主要用在大跨度拱橋中,
同時也解決了大跨度拱橋施工的「自架設問題」,即首先架設自重輕、剛度、強度均較大的鋼管骨架,然後在空鋼管內壓注混凝土形成鋼管混凝土,使骨架進 一步硬化,再在鋼管混凝土骨架上外掛模板澆注外包混凝土,形成鋼筋混凝土結構。
在這種結構中,鋼管和隨後形成的鋼管混凝土主要是作為施工的勁性骨架來考慮的。成橋後,它也可以參與受力,但其用量通常是由施工設計控制。
H. 鋼管混凝土的優缺點是什麼
優點:(1)跨越能力大、適應能力強
(2)承載能力大,施工快捷
缺點:理論研究水平偏低,結構研究沒有深入
I. 鋼管混凝土
鋼管混凝土就是把混凝土灌入鋼管中並搗實以加大鋼管的強度和剛度.
一般的,我們把混凝土強度等級在C50以下的鋼管混凝土稱為普通鋼管混凝土;混凝土強度等級在C50以上的鋼管混凝土稱為鋼管高強混凝土;混凝土強度等級在C100以上的鋼管混凝土稱為鋼管超高強混凝土。
鋼管混凝土結構是由混凝土填入鋼管內而形成的一種新型組合結構。由於鋼管混凝土結構能夠更有效地發揮鋼材和混凝土兩種材料各自的優點,同時克服了鋼管結構容易發生局部屈曲的缺點。近年來,隨著理論研究的深入和新施工工藝的產生,工程應用日益廣泛。鋼管混凝土結構按照截面形式的不同可以分為矩形鋼管混凝土結構、圓鋼管混凝土結構和多邊形鋼管混凝土結構等,其中矩形鋼管混凝土結構和圓鋼管混凝土結構應用較廣。
1.鋼管混凝土結構的特點
眾所周知,混凝土的抗壓強度高。但抗彎能力很弱,而鋼材,特別是型鋼的抗彎能力強,具有良好的彈塑性,但在受壓時容易失穩而喪失軸向抗壓能力。而鋼管混凝土在結構上能夠將二者的優點結合在一起,可使混凝土處於側向受壓狀態,其抗壓強度可成倍提高.同時由於混凝土的存在,提高了鋼管的剛度,兩者共同發揮作用,從而大大地提高了承載能力。鋼管混凝土作為一種新興的組合結構,主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構件為主,被廣泛使用於框架結構中(如廠房和高層)。鋼管混凝土結構的迅速發展是由於它具有良好的受力性能和施工性能,具體表現為以下幾個方面:
1.1 承載力高、延性好,抗震性能優越
鋼管混凝土柱中,鋼管對其內部混凝土的約束作用使混凝土處於三向受壓狀態,提高了混凝土的抗壓強度;鋼管內部的混凝土又可以有效地防止鋼管發生局部屈曲。研究表明,鋼管混凝土柱的承載力高於相應的鋼管柱承載力和混凝土柱承載力之和。鋼管和混凝土之間的相互作用使鋼管內部混凝土的破壞由脆性破壞轉變為塑性破壞,構件的延性性能明顯改善,耗能能力大大提高,具有優越的抗震性能。
塑性是指在靜載作用下的塑性變形能力。鋼管混凝土短柱軸心受壓試臉表明,試件壓縮到原長的2/3,縱向應變達30%以上時,試件仍有承載力。剝去鋼管後,內部混凝土雖已有很大的鼓凸褶皺,但仍保持完整,並未鬆散,且仍有約5%的承載力,用錘敲擊後才粉碎脫落。抗震性能是指在動荷載或地震作用下,具有良好的延性和吸能性。在這方面,鋼管混凝土構件要比鋼筋混凝土構件強得多。在壓彎反復荷載作用下,彎矩曲率滯回曲線表明,結構的吸能性能特別好,無剛度退化,且無下降段,和不喪失局部穩定性的鋼柱相同,但在一些建築中,鋼柱常常要採用很厚的鋼板以確保局部穩定性。但還常發生塑性彎曲後喪失局部穩定。因此,鋼管混凝土柱的抗震性能也優於鋼柱。
1.2 施工方便,工期大大縮短
鋼管混凝土結構施工時,鋼管可以做為勁性骨架承擔施工階段的施工荷載和結構重量,施工不受混凝土養護時間的影響;由於鋼管混凝土內部沒有鋼筋,便於混凝土的澆注和搗實;鋼管混凝土結構施工時,不需要模板,既節省了支模、拆模的材料和人工費用,也節省了時間。
1.3 有利於鋼管的抗火和防火
由於鋼管內填有混凝土,能吸收大量的熱能,因此遭受火災時管柱截面溫度場的分布很不均勻,增加了柱子的耐火時間,減慢鋼柱的升溫速度,並且一旦鋼柱屈服,混凝土可以承受大部分的軸向荷載,防止結構倒塌。組合梁的耐火能力也會提高,因為鋼梁的溫度會從頂部翼緣把熱量傳遞給混凝土而降低。經實驗統計數據表明:達到一級耐火3小時要求和鋼柱相比可節約防火塗料1/3一2/3甚至更多,隨著鋼管直徑增大,節約塗料也越多。
1.4 耐腐蝕性能優於鋼結構
鋼管中澆注混凝土使鋼管的外露面積減少,受外界氣體腐蝕面積比鋼結構少得多,抗腐和防腐所需費用也比鋼結構節省。鋼管混凝土構件的截面形式對鋼管混凝土結構的受力性能、施工難易程度、施工工期和工程造價都有很大的影響。圓鋼管混凝土受壓構件藉助於圓鋼管對其內部混凝土有效的約束作用,使鋼管內部的混凝土處於三向受壓狀態,使混凝土具有更高的抗壓強度。但是圓鋼管混凝土結構的施工難度大,施工成本較高。相比之下,方鋼管混凝土結構的施工較為方便,但鋼管混凝土受到的約束作用較小,結構的承載力較低。
1.5 施工方面
鋼管混凝土柱的零件較少,焊縫少,構造簡單,柱腳常採用在棍凝土基礎上預留杯口的插人式柱腳,因而工廠製造比較簡單,同時構件自重較小,運輸和吊裝也較易,施工很簡便,而且鋼管餛凝土柱採用板材卷制,板材厚度都不大,一般在40m以內,無論工廠焊接和現場進行對接,都沒有什麼困難。同時,與鑰筋混凝土柱相比,鋼管混凝土柱的外皮鋼管具有鋼筋的功能,兼有縱向鋼筋和橫向箍筋的作用,所以管內沒鋼筋,省了鋼筋下料和綁扎鋼筋等一系列工藝,又由於柱外皮鋼管本身就是耐側壓的模板,同時也省了支模和拆模等工序。近年來,泵送磚相當普遍,現場澆灌並無困難,我國創造並廣泛使用的高位拋落不振搗混凝土的施工方法,更簡化了現場灌混凝土的工序,簡便了施工。也有在管柱下部開臨時澆灌孔,用混凝土泵自下而上灌注混凝土的方法,既快,又保證澆灌質量。而且,在澆築後,鋼管內處於相當穩定的濕度條件,水分不易蒸發,省去澆水養護工序,簡化了混凝土的養護工藝。
J. 空腹式拱橋拱上建築腹孔的常用型式有哪幾種各有何特點及其適用范圍
一、梁橋
以受彎為主的主梁作為主要承重構件的橋梁。主梁可以是實腹梁或者是桁架梁(空腹梁)。實腹梁外形簡單,製作、安裝、維修都較方便,因此廣泛用於中、 小跨徑橋梁。但實腹梁在材料利用上不夠經濟。桁架梁中組成桁架的各桿件基本只承受軸向力,可以較好地利用桿件材料強度,但桁架梁的構造復雜、製造費工,多用於較大跨徑橋梁。桁架梁一般用鋼材製作,也可用預應力混凝土或鋼筋混凝土製作,但用的較少。過去也曾用木材製作桁架梁,因耐久性差,現很少使用。實腹梁主要用鋼筋混凝土、預應力混凝土製作,也可以用鋼材做成鋼鈑梁或鋼箱梁。實腹梁橋的最早形式是用原木做成的木樑橋和用石材做成的石板橋。由於天然材料本身的尺寸、性能、資源等原因,木橋現在已基本上不採用, 石板橋也只用作小跨人行橋。
二、拱橋是以承受軸向壓力為主的拱(稱為主拱圈)作為主要承重構件的橋梁。
1.按照主拱圈的靜力圖式,拱轎可分為三鉸拱、兩鉸拱和無鉸拱(圖3 拱橋形式示意圖)。
(1).三鉸拱是靜定結構,其整體剛度較低,尤其是撓曲線在拱頂鉸處產生折角,致使活載對橋梁的沖擊增強,對行車不利。拱頂鉸的構造和維護也較復雜。因此,三鉸拱除有時用於拱上建築的腹拱圈外,一般不用作主拱圈。
(2).兩鉸拱取消了拱頂鉸,構造較三鉸拱簡單,結構整體剛度較三鉸拱為好,維護也較三鉸拱容易,而支座沉降等產生的附加內力較無鉸拱為小,因此在地基條件較差和不宜修建無鉸拱的地方,可採用兩鉸拱橋。
(3).無鉸拱屬三次超靜定結構,雖然支座沉降等引起的附加內力較大,但在荷載作用下拱的內力分布比較均勻,且結構的剛度大,構造簡單,施工方便,因此無鉸拱是拱橋中,尤其是圬工拱橋和鋼筋混凝土拱橋中普遍採用的形式。
2.按照主拱圈的構成形式,拱又可分為板拱、肋拱、雙曲拱、箱形拱、桁架拱等(圖4主拱圈的構成形式示意圖)。
①板拱:拱圈橫截面呈矩形實體截面,它橫向整體性較好、拱圈截面高度小、構造簡單,但抵抗彎矩能力較差,一般用於圬工拱橋。1972年建成的四川九溪溝橋為石砌的板拱橋,跨徑達到116米,為目前世界上最大跨徑的石拱橋。
②肋拱:拱圈是由兩條或多條拱肋組成,肋與肋之間用橫系梁相聯系,拱肋形狀可以是矩形、工字形、箱形或圓管形,它的抗彎能力較板拱為優,用料較省,但製作較板拱復雜,多用於鋼筋混凝土拱橋或鋼拱橋。1960年建成的瑞典恩斯科洛夫約橋,跨徑為278米,為目前最大的鋼管拱橋。
③雙曲拱:60年代以後,在中國採用的一種拱式橋梁。它在橫向除有拱肋外,還有由拱波、拱板等構成的小拱將整個拱圈聯結成整體,它在施工時可以將拱肋、拱波預制,安裝後再澆築拱板,減輕吊裝重量,並可以不用拱架,或只需用簡單支架,為混凝土拱橋提供了一種新的結構形式和簡便易行的施工方法。但需採取措施保證拱圈的整體性。1969年建成的河南省前河橋跨徑為 150米,為目前跨徑最大的雙曲拱橋。
④箱形拱:橫截面可為整體多室箱形或分離箱形。混凝土或鋼筋混凝土箱形拱也可採用無支架施工。它的整體性、橫向穩定性和抗扭性能都較雙曲拱的結構為好,但在中、小跨徑時不如雙曲拱簡便和節省鋼材。1979年建成的南斯拉夫克拉克橋,跨徑為390米,是當前世界上最大的鋼筋混凝土箱形拱橋。
⑤桁架拱:拱圈由桁架構成,可做成桁肋拱或肩拱形式(圖5 桁架拱的形式示意圖)。桁架拱的材料用量較經濟,但桁架的某些桿件將承受拉力,故主要用在鋼拱橋或預應力混凝土拱橋中。1976年建成的美國新河橋,跨徑為518米,為目前跨徑最大的鋼桁架拱橋。
拱橋主拱圈沿橋跨方向的形狀,可以做成橫截面尺寸沿拱軸線不變的等截面拱,或者做成橫截面尺寸由拱腳向拱頂逐漸變化的變截面拱。變截面拱能較好地適應拱圈內力的變化,用料較經濟;等截面拱構造簡單、施工方便,因而採用較普遍。
主拱圈的拱軸線形狀,對拱圈截面的應力大小將產生直接影響。一般盡量使拱軸線與荷載作用下的拱圈壓力線相吻合,以減小截面的彎矩值。當不計拱圈彈性壓縮及其他因素的影響時,拱在均布荷載作用下的壓力線為拋物線;在由拱頂向拱腳按拱軸線形狀逐漸增大的分布荷載作用下,拱的壓力線將為懸鏈線;而圓弧線線形最簡單,利於施工。故這幾種線形成為拱橋中常用的拱軸線形狀。
3.拱還可按拱上建築的形式不同而分為實腹式拱和空腹式拱。實腹式拱是將主拱圈以上至橋面間的空間全部用填料填實,一般用於小跨徑的橋梁;空腹式拱則在主拱圈以上設有橫橋向貫通的腹孔,一般用於中等以上跨徑的橋梁。趙州橋是現存修建最早的空腹式拱橋。
在豎直荷載作用下,作為承重結構的拱肋主要承受壓力。拱橋的支座則不但要承受豎直方向的力,還要承受水平方向的力。因此拱橋對基礎與地基的要求比梁橋要高。下圖分別表示上承式拱橋(橋面在拱肋的上方)、中承式拱橋(橋面一部分在拱肋上方,一部分在拱助下方)與下承式拱橋(橋面在拱肋下方)。僅供人、言行走的拱橋可以把橋面直接鋪在拱肋上。而通行現代交通工具的拱橋,橋面必須保持一定的平直度,不能直接鋪在曲線形的拱肋上,因此要通過立柱或吊桿將橋面間接支承在拱肋上
三、斜拉橋:由主梁、斜向拉緊主梁的鋼纜索以及支承纜索的索塔等部分組成(圖9 斜拉橋形式示意圖)。斜拉橋的纜索張拉成直線形,整個結構為幾何不變體,其剛度比懸索橋大。主梁同彈性支承上的連續梁的性能相似。斜拉橋的跨徑一般在梁橋和懸索橋之間。1977年法國建成的布魯東納橋,跨徑達320米,是目前世界上跨徑最大的預應力混凝土斜拉橋;1975年法國建成的盧瓦爾河鋼斜拉橋,主跨徑為404米。斜拉橋在構造上有單塔或雙塔、單面布索或兩面布索、密索或少索等形式,索的布置也有不同的放射形式,塔、梁、墩之間鉸接或固接等也有多種類型。
斜拉橋日文稱"斜張橋",德文稱"斜索橋",英文稱"拉索橋(Cable Stayed Bridge)"。將梁用若干根斜拉索拉在塔在上,便形成斜拉橋。與多孔梁橋對照起來看,一根斜拉索就是代替一個橋墩的(彈性)支點,從而增大了橋梁的跨度。
斜拉橋這種結構型式古已有之。但是由於斜拉索中所受的力很難計算和很難控制,所以一直沒有得到發展和廣泛應用。直到本世紀中,由於電子計算機的出現,解決了索力計算難的問題,以及調整裝置的完善,解決了索力的控制問題,使得斜拉橋成為近50年內發展最快,應用日廣的一種橋型。
四、懸索橋 又名吊橋,是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構件的橋梁。懸索橋由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成(圖6 懸索橋示意圖)。懸索橋的主要承重構件是懸索,它主要承受拉力,一般用抗拉強度高的鋼材(鋼絲、鋼絞線、鋼纜等)製作。由於懸索橋可以充分利用材料的強度,並具有用料省、自重輕的特點,因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越能力最大,跨徑可以達到1000米以上。1981年建成的英國恆比爾懸索橋的跨徑為1410米,是目前世界上跨徑最大的橋梁。懸索橋的主要缺點是剛度小,在荷載作用下容易產生較大的撓度和振動,需注意採取相應的措施。
按照橋面系的剛度大小,懸索橋可分為柔性懸索橋和剛性懸索橋。柔性懸索橋的橋面系一般不設加勁梁,因而剛度較小,在車輛荷載作用下,橋面將隨懸索形狀的改變而產生S形的變形,對行車不利,但它的構造簡單,一般用作臨時性橋梁。剛性懸索橋的橋面用加勁梁加強,剛度較大。加勁梁能同橋梁整體結構承受豎向荷載。除以上形式外,為增強懸索橋剛度,還可採用雙鏈式懸索橋和斜吊桿式懸索橋等形式,但構造較復雜。
橋面支承在懸索(通常稱大攬)上的橋稱為懸索橋。英文為Suspension Bridge,是"懸掛的橋梁"之意,故也有譯作"吊橋"的。"吊橋"的懸掛系統大部分情況下用"索"做成,故譯作"懸索橋",但個別情況下,"索"也有用剛性桿或鍵桿做成的,故譯作"懸索橋"不能涵蓋這一類用橋。和拱肋相反,懸索的截面只承受拉力。簡陋的只供人、畜行走用的懸索橋常把橋面直接鋪在懸索上。通行現代交通工具的懸索橋則不行,為了保持橋面具有一定的平直度,是將橋面用吊索掛在懸索上。和拱橋不同的是,作為承重結構的拱肋是剛性的,而作為承重結構的懸索則是柔性的。為了避免在車輛駛過時,橋面隨著懸索一起變形,現代懸索橋一般均設有剛性梁(又稱加勁梁)。橋面鋪在剛性樑上,剛性梁吊在懸索上。現代懸索橋的懸索一般均支承在兩個塔柱上。塔頂設有支承懸索的鞍形支座。承受很大拉力的懸索的端部通過錨碇固定在地基中,個別也有固定在剛性梁的端部者,稱為自錨式懸索橋。