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《鋼管混凝土拱橋拱肋設(shè)計淺析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、學兔兔www.xuetutu.com2011年8月第8期城市道橋與防洪橋梁結(jié)構(gòu)163鋼管混凝土拱橋拱肋設(shè)計淺析高金萍(大連理工大學土木建筑設(shè)計研究院有限公司,遼寧大連l16023)摘要:通過對大連港鲇魚灣港區(qū)22號原油泊位鋼管混凝土拱橋的計算分析,應用通用有限元程序(MIDASCIVIL2006)對拱橋的拱肋部分進行深入分析與研究,即對拱肋的正常使用狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)進行計算分析,其主要結(jié)論對同類型橋梁的設(shè)計具有指導性的意義。關(guān)鍵詞:鋼管混凝土拱橋;拱肋;正常使用狀態(tài);承載能力極限狀態(tài);分析中圖分類號:U448.22文獻標識碼:B文章編號:1009—
2、7716(2011)08—0163—03接作用于橋面系,經(jīng)橫梁傳遞到吊桿,再通過吊桿全1概述部傳遞到拱肋。單片拱肋采用雙肢啞鈴型斷面,由弦大連港鲇魚灣港區(qū)22#原油泊位工程位于大連桿和腹桿焊接而成,弦桿內(nèi)灌注混凝土。拱肋弦桿截市大孤山半島端部東側(cè),緊鄰已建成的30萬t級原面為800mm×12mm,腹桿截面為245mm×油碼頭。該工程建設(shè)規(guī)模為新建一個3O萬t級原油7mm,上、下弦桿軸線間距2.0ITI,橫橋向拱肋軸線碼頭,向上兼顧45萬t,向下兼顧l5萬t船型。碼頭間距l(xiāng)2.45m。拱肋問設(shè)置橫撐及K撐以增大橫向按開敞式設(shè)計,采用蝶型平面布置,陸域和碼頭
3、工作剛度,橫撐及K撐由主桿和腹桿焊接而成。平臺之間通過引橋連接。本文重點對主引橋的鋼管橋面系由系桿、縱梁、橫梁及聯(lián)結(jié)系組成。系混凝土拱橋的拱肋進行深入的計算與分析。桿為剛性,采用焊接箱形截面,系桿在與拱腳連接1.1設(shè)計荷載處加高加寬,系桿與拱肋剛接,平衡了拱肋產(chǎn)生的(1)工藝管線荷載:原油1、原油2、燃料油3每水平推力??v梁主要承擔行車道荷載;橫梁為主要根管充水、保溫后總重為1374.596kg/m;消防水管承載構(gòu)件,直接承擔管線荷載并將縱梁荷載傳遞4充水、保溫后總重為536.860kg/m;泡沫液管5、至吊桿。為保證橋面系橫向整體穩(wěn)定,設(shè)置聯(lián)結(jié)生活水管
4、6、氮氣管7和蒸汽管8充水、保溫后總系。縱梁和聯(lián)結(jié)系采用焊接H形截面;橫梁采用重分別為311.561kg/m、85.262km、32.030kg/m、焊接箱形截面。吊桿為柔性,采用環(huán)氧噴涂鋼絞線32.030kg/m。成品索,兩端均設(shè)OVM擠壓式配套錨具。(2)行車道荷載:按照人行3.5kPa,20t單車1.3建筑材料荷載考慮。(1)拱肋采用Q345D鋼,拱肋腹桿、橫撐和K(3)風荷載:基本風速35.2mls(1/100),基本撐采用Q345C無縫鋼管。風壓0.75kPa。(2)拱肋內(nèi)混凝土灌注C50微膨脹混凝土。(4)地震:大連港地區(qū)地震動峰值加速度為1
5、.4施工過程0.1g,抗震設(shè)防烈度為7度,地震動反應譜特征(1)構(gòu)件均采用工廠內(nèi)預制,并分節(jié)段運至拼周期為O.35S,抗震設(shè)防類別為c類。裝場地。(5)溫度:整體溫升+30oC,溫降一20。C。(2)場地內(nèi)搭支架拼裝橋面系、拱肋,并安裝1.2橋梁布置及結(jié)構(gòu)概述吊桿,拆除支架,空橋拼裝完畢等待吊裝。安裝墩碼頭引橋采用鋼管混凝土系桿拱橋,全長頂支座。126m,計算跨徑120m,矢跨比1/6,橋面全寬(3)采用1200t海吊整體吊運。15.30m。圖1為橋梁立面布置圖,圖2為橋梁標(4)安裝就位后,灌注拱肋混凝土,先下弦管準斷面,圖3為拱肋橫斷面圖。后上弦管,
6、混凝土應在初凝前全部灌注完畢。碼頭引橋采用下承式鋼管混凝土系桿拱橋,(5)待混凝土達到設(shè)計強度90%以上后,開內(nèi)部為超靜定體系,外部整體簡支,屬靜定體系。始橋面附屬工程施工。鋼管混凝土拱肋為全橋承載的主體,使用荷載直2拱肋正常使用狀態(tài)計算分析收稿日期:2011-o4—072.1計算模型作者簡介:高金萍(1978一),女,遼寧大連人,工程師,從事橋梁設(shè)計工作。計算分析采用大型空間有限元程序Midas學兔兔www.xuetutu.com164橋梁結(jié)構(gòu)城市道橋與防洪2011年8月第8期工況2:空橋吊運安裝——自重荷載,拱肋上四點支撐。工況3:灌注拱肋混凝土——
7、混凝土未參與受力,只計其自重。工況4:橋面二期恒載——考慮鋪裝、欄桿等荷載,混凝土已經(jīng)參與受力。工況5:成橋運營——管線荷載及可變荷載圖2橋梁標準斷面【單位:cm)(溫度、風以及汽車荷載)。除特殊情況外,本節(jié)單位、符號規(guī)定如下:(1)單位。力——kN;長度——m;應力——kN/m2;彎矩——kN·m。(2)符號。內(nèi)力或應力(+)表示受拉,(一)表示受壓。計算模型見圖4。圖3拱肋橫斷面圖【單位:mm)Civil2006,除拉索采用桁架單元外均采用梁單元,整體簡支,四點支撐,外部靜定,截面特性按照實際鋼構(gòu)件尺寸模擬,鋼管?昆凝土拱肋采用“施工圖4計算模型階段
8、聯(lián)合截面”作施工階段分析,從而獲得鋼管和混凝土各自的應力結(jié)果。計算方法主要采用容