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第1章桥梁结构稳定

对桥梁结构一些经典概念的探讨(阅)

对桥梁结构一些“经典概念”的探讨 对桥梁结构一些“经典概念”的探讨 文/徐栋 6 R. P& A& [% A% r0 ] 作者的话: 非常感谢《桥梁》杂志的约稿,我所理解“重点实验室”栏目中的“实验”是广义的,并不仅仅指真材实料的实验,也可以包括新理论,甚至新 设想的实验性研究成果,或是研究过程中的探讨。 笔者近年来对混凝土桥梁结构的分析和配筋理论等方面做了一些较为深入的研究,借此机会分享一些研究成果,也将一些思考、困惑及感兴趣的问题拿出与业界同仁探讨。由于笔者水平有限,如有条理不清、错误甚至是谬误的地方请大家不吝指正。 综合现状 经过近三十年的大规模建设,我国的桥梁工程师已经具备丰富的设计经验和较高的知识水平。复杂桥梁或复杂截面的桥梁在我国得到了非常普遍的运用,在课堂上学的分析方法和针对简单桥梁的现行规范体系由于不能完全解决问题,往往出现“安全度不足造成的早期破坏和蜕化所带来的损失,或者因过于保守造成的浪费”[1]的现象。在工程实践中发生的许多令桥梁工程师困惑却客观存在的问题使他们不断寻求解答,甚至可以说,由于混凝土桥梁的大规模实践,世界上或许没有哪个国家的工程师像中国工程师那样渴望彻底了解复杂桥梁的受力状况。/ m4 C( q% c5 q7 V2 d/ T+ c2 ^ 桥梁结构理论发展的动力来自工程实践中出现的问题,同时我国对过去新建桥梁的维修加固也在日益增多,但指导维修加固的思想仍然停留在现行桥梁常用计算方法和规程上,现在已经到了应该对过去常用的分析理论和设计思想进行反思和重新梳理的时候。 对于桥梁结构的分析方法,发达国家由于受到来自国家强力发展方向的推动,如航空航天、新材料、机械等,所以发展迅猛,出现了一批水平很高的通用大型有限元分析软件,这些大型通用软件有些甚至已经有几十年的历史。这些软件对于桥梁结构的影响是深远的,使桥梁工程师对于桥梁结构的局部和微观受力情况的认知达到了前所未有的高度和水平。但是,桥梁结构,特别是混凝土桥梁结构具有的几大特征,如桥梁施工、收缩徐变效应、预应力、活载计算等,这些大型软件并不能完全满足要求。8 x5 H$ V# v, Q+ F# i8 y 对于混凝土构件的配筋配束方法,是涵盖受弯、受剪、受扭、受拉(压)的不同方向和不同组合的设计原理,内容非常丰富,也是很早(甚至将近100年)以来发展起来的经典学科。国内外相关规范虽然经过几轮发展,其基本思想仍然停留在“窄梁”范畴。同时,由于各时期的发展和内容补充,里面也留存有大量各时期的,有些甚至已经早已过时的痕迹。所以虽然规范有时显得越来越厚,但实际上并不代表越来越好。1 a; f0 h }; Y* @9 q" [ 作者近年来通过参与我国桥梁规范的最新修订,深刻体会到目前飞速发展的结构分析方法与“蜗行”的桥梁构件设计规范之间的矛盾,就像一个人拥有一条长和一条短的两条腿,其前行速度仍受制约。具体的表现便是结构分析的方法越来越精细,而配筋配束设计理论却仍停留在简单结构范畴,造成了虽然能对复杂桥梁结构进行非常精细的分析,却无法建立与配筋设计方法紧密联系的尴尬情况。 对桥梁结构分析方面一些“经典概念”的探讨 横向分布 桥梁空间结构的近似计算方法,实质上是在一定的误差范围内,寻求一个近似的方法把一个复杂的空间问题转化成平面问题进行求解。早期工程师们采用将空间问题转化为平面问题的横向分布理论,来对多梁式桥梁进行分析验算。横向分布理论的研究,加深了工程师们对桥梁各种上部结构形式的力学性能(纵、横向分配荷载的性能)的理解。如图1为一座常见的多梁式简支梁桥。 图1 多梁式简支梁桥 在横向分布的计算方法中,刚性横梁法和比拟正交各向异性板法(又称G-M法)为最为常用的方法。众所周知,其基本前提是纵横向影响面具有相似的图形[2]。为了简化计算,剪力采用了杠杆法近似考虑。% X9 }) A& u; O, S" ^ 对于箱梁结构,特别是如图2的宽箱梁结构,同样存在各道腹板的荷载横向分配问题。在单梁模型计算中,往往借用“横向分布”的概念,将各道腹板看成一根梁,采用与多道梁式结构同样的横向分布计算方法来计算。) f2 l- ?0 R2 r x* w9 h8 F 图2 多室宽箱梁截面 对图2截面而言,一般一排仅采用2个支座,不会每道腹板下面均设支座,而桥梁结构一般也为连续梁结构。可见,其力学图式与图1的计算原 型结构相差甚远,特别是简支支撑条件已完全改变。 图3是一个4跨连续梁采用的单箱多室箱梁截面及其梁格分割线,中间向两边的腹板编号为0#、1#和2#。该桥的支座布置见图4。图5~7分别为采用梁格计算和传统G-M法计算的3车道活载的0#、1#和2#腹板的剪力横向分布系数。

桥梁专业设计技术规定 第八章 桥梁震动及抗震

8 桥梁振动及抗震 8.1结构抗震体系 8.1.1结构应具有合理的地震作用传力途径和明确的计算简图。结构除了具有必要的承载能力以外,还应具有良好的变形能力和耗能能力,以保证结构的延性性能。 8.1.2结构的质量和刚度应均匀分布,避免因质量和刚度突变而造成地震时结构各部分相对变形过大。对于质量和刚度变化较大的部位,应采取有效措施予以加强。 8.1.3结构基础应建造在坚硬的地基上,尽可能避开活断层及地质条件不好的地基。当结构必须建造在软土地基或可能液化的地基上时,应对地基进行处理。 8.1.4上部结构应尽量采取连续的形式。当上部结构与下部结构之间的支座允许上部结构平动时,必须保证支承面宽度并采取相应的限位措施,防止落梁的发生。 8.1.5确定墩柱的截面尺寸时应避免墩柱的轴压比(墩柱所承受的轴向压力与抗压极限承载力之比)过大,以保证墩柱截面的延性性能。 8.1.6对于多跨连续结构,各中墩柱的截面尺寸和高度应使各柱的纵桥向刚度和横桥向刚度基本相同。跨径相差较大时,应考虑上部结构质量对横桥向频率的影响。对于地面高差较大的地形,可通过下挖地面来调整墩柱的高度。 8.1.7对于大跨度桥梁,应结合桥位处的地质条件和地震动特性等具体情况,对各种结构体系进行分析研究,选择抗震性能较好的结构体系。 8.2地震反应计算 8.2.1工程设计项目应按《地震安全性评价管理条例》(国务院令第323号)及各地方相应管理办法,要求业主对相应区域进行地震危险性分析,

并根据地震危险性分析进行结构的地震反应计算。在桥梁建设中尽量避开具有危险性的活动地震断层。活动性地震断层附近桥梁的地震反应计算要特别注意地面位移对结构的影响。按“条例”不需进行地震安全性评价的一般性工程,应按照《中国地震动参数区划图》(GB18306-xx)规定的设防要求进行抗震设防。 8.2.2应根据工程的重要性等级、场地的地质条件和地震烈度、结构的自振特性等情况,按照规范用反应谱方法进行结构的地震反应计算。对于大跨度桥梁,还应进行时程反应分析,并考虑地震动的空间不均匀性。 8.2.3对于地震作用的计算,应按公路桥梁相关规范执行,城市桥梁应根据道路等级和桥梁的重要性,按表8.1进行重要性系数修正。 表8.1 城市桥梁重要性修正系数Ci 考虑地震引起的位移,避免结构因位移过大而导致非强度破坏。 8.2.5对大跨度桥梁进行地震反应计算时,由于高阶振型的影响较大,必须计算足够多的振型。 8.2.6采用减震措施设计时,应结合具体桥型进行动力时程分析。 8.3构件抗震设计和抗震构造措施 8.3.1 应搜集桥位处地震基本烈度、地质构造、地震活动情况、工程地质及水文地质条件,并根据地震基本烈度及桥梁重要性等级采取相应的

浅谈桥梁工程与结构力学

浅谈桥梁工程与结构力学 梁桢 土木工程与力学学院地质工程专业2班 2011级 摘要:桥梁工程的发展与力学的进步是紧密相联的,而且是互相促进的:随着经济的发 展,建筑材料、设备、建桥技术也有了很快的发展,特别是电子计算技术的广泛应用加 快了人们对桥梁力学问题的研究,极大地推动了桥梁力学的发展;同时,桥梁力学的研 究成果也使桥梁的设计、施工及管理水平得到了进一步的提高。 关键词:桥梁、力学、发展、现状 一、引言 在原始时代就已经出现了桥梁,那时跨越水道和峡谷是利用自然倒下的树木,自然形成的石梁或石拱,虽然还不具备造桥的能力,但已经知道利用桥梁为生活创造方便。在17世纪以前,桥梁一般是用的木、石材料建造的,并按建桥材料分为石桥和木桥。19世纪50年代以后,随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展,钢材成为重要的造桥材料,钢的抗拉强度大,抗冲击性能好,尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材,为桥的部件在厂内组装创造了条件,钢材应用日益广泛。因为只是凭经验修桥,曾使19世纪80-90年代得许多铁路桥发生重大事故;从那时起,正在发展中的结构力学理论得到了重视,在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后,桥梁因强度不足而造成的事故大为减少。到了现代,桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥。混凝土抗拉强度很低,但其价格却远低于钢材,为了增加其抗拉能力,设计了钢筋混凝土这类复合建筑材料,使其既能承受拉力,又能承受压力,但限于混凝土材料本身所具有的力学性能,将其作为梁式桥结构用材,跨度仍远逊色于传统的拱桥结构。而预应力钢筋混凝土桁架拱桥:尽管有受力钢筋在承载,但在受拉区仍然不可避免地会出现一些裂缝,若对钢筋施加一定的张力作用,可以克服此弊端,即通过张拉预应力筋,使得受拉区事先储备一定数值的压应力,当外荷载作用时,混凝土可不出现拉应力或不超过某个临界值的拉应力,从而极大地提高了混凝土结构的抗裂性能,刚度和承载能力,进而导致了预应力混凝土桥梁结构的出现。 二.桥梁建设简述与发展趋向 1、国外桥梁建设简述和发展趋向 纵观国外桥梁建设发展的历史,对于促进和发展现代桥梁有深远影响的,是继意大利文艺复兴后18世纪在英国、法国和其他西欧国家兴起的工业革命。它推动了工业的发展,从而也促进了桥梁建筑技术方面空前的发展。 1855年起,发共建造了第一批应用水泥砂浆砌筑的石拱桥。法国谢儒奈教授在拱桥结构、拱圈

桥梁顶升工程中混凝土临时结构裂缝分析及处理措施

桥梁顶升工程中混凝土临时结构裂缝分析及处理措施 发表时间:2019-12-25T15:15:18.587Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年19期作者:赵爱卫 [导读] 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。 赵爱卫 上海先为土木工程有限公司上海市普陀区 200331 摘要:混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。本文从桥梁顶升中混凝土临时结构的设计、材料、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。 关键词:桥梁顶升、临时结构、裂缝处理 1 抱柱梁裂缝概况 在混凝土养护完成,施工顶升之前,部分抱柱梁便在横桥向中心位置以及部分系梁上出现竖向贯通裂缝,裂缝高度为1.4m,裂缝宽度在0.2mm左右(主要集中在0.05~0.35mm之间),裂缝深度在0~60cm之间,且以60cm深居多。 2裂缝产生的主要原因分析 2.1 混凝土收缩 化学收缩(自身收缩):水泥水化产物的体积小于反应前物质的总体积而导致的混凝土收缩称为化学收缩,为不可逆变形,属于混凝土自身的收缩。 干燥收缩:混凝土在干燥环境中,其内部吸附的水分蒸发而引起凝胶体收缩或者毛细管内水分蒸发导致毛细管压力增大而出现的收缩,变形部分可逆。 在施工中, 为保证其和易性, 往往加入比水泥水化作用所需的水分多4 ~ 5 倍的水。多出的这些水分以游离态形式存在, 并在硬化过程中逐步蒸发, 从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞, 造成混凝土体积收缩[1]。 变化规律:混凝土收缩变形随时间而加大,在结硬初期发展较快,一年左右渐趋稳定,其值可达,一般可取常数,在钢筋混凝土构件中,其收缩值可为素混凝土的一半。 2.2 混凝土水化热导致温度裂缝 混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生。混凝土内外温差过大引起开裂,热膨胀系数为。 2.3 系梁收缩受到圆形桥墩的限制 系梁混凝土收缩受到圆形桥墩的限制,在横桥向中心位置外侧形成应力集中,容易产生裂缝。同时系梁受到反作用,应力加大容易产生裂缝。 通过ABAQUS有限元对未配筋的混凝土进行模拟,当混凝土的收缩值达到时,不考虑桥墩对混凝土收缩限制的结果如图4所示,考虑桥墩对混凝土完全限制的结果(即假设桥墩为刚体)如图5所示。 对比发现中间系梁由于长度原因,收缩值较大,容易导致横桥向中心位置外侧和系梁上产生竖向贯通裂缝。 图4 不考虑桥墩限制时的应力图

桥梁设计存在的主要问题

桥梁设计存在的主要问题 桥梁设计存在的主要问题 现在,国内的结构设计过程中,有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要 。 的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等;也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题,更是对桥梁安全造成致命的损害。 而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时,出现了影响正常使用的病害与劣化;特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题,这也与施工质量低下有重要关系,典型的问题有钢筋保护层不足及目前

广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题(主要原因包括:水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等)。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响,但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。 2)设计理论和结构构造体系不够完善 在承认施工存在问题的同时,也不可否认,在桥梁设计领域,特别是关于 和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此,合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。 需要改进和努力的方向

1)应该更加重视结构的耐久性问题 桥梁在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域,国内从上世纪80年代以来,修建了大量的斜拉桥;虽然迄今为止出现倒塌或 强调使结构易于检查、维修,以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用,取得了较好的综合经济效益。实际上,国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。 2)重视对疲劳损伤的研究 桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变

风振对桥梁工程损害及防治

风振对桥梁工程损害及防治 摘要:风对桥梁的作用是一种十分复杂的现象,随着桥梁跨径的不断增加,风振现象也越来越受到工程界的关注。本文针对抖振、涡激共振、风雨振等风致振动对大跨度桥梁的结构安全形成不可忽视的影响,探讨了大跨度桥梁抗风设计原则与风致振动的控制,提出了改善桥梁结构和增加机械阻尼等方法。 关键词:大跨度桥梁;风致振动;抗风设计 1引言 1940年秋,美国华盛顿州建成才四个月的主跨853m的塔科马悬索桥在风速不到20m/s的8级大风袭击下发生了当时还难以理解的强烈振动,奇妙的风竟使桥面扭曲翻腾.而且振幅愈来愈大。直至使桥面倾翻到45度,最终导致桥粱的折断坠入峡谷之中。这次事故后引起了国际桥梁工程界和空气动力界的极大关切,并开展了大量的理论探索和风洞实验研究。我国自70年代起斜拉桥蓬勃发展,跨度日益增大,1999年10月,主跨1385m的江阴长江公路大桥的建成通车,使我国成为世界上能自主设计和建造千米级悬索桥的第六个国家。中国改革开放以来已经建成了百余座缆索承重桥梁,其中包括10座悬索桥和近20座跨度超过400m的斜拉桥。与此同步,斜拉桥和吊桥的风致振动理论与实验研究也结合工程实际迅速发展,并取得了一些有价值的研究成果。 2桥梁结构风致振动理论 风灾是自然灾害中发生最频繁的一种,桥梁的风害事故屡见不鲜。风与结构的相互作用是一个十分复杂的现象,它受风的自然特性、结构的外型、结构的动力特性以及风与结构的相互作用等多方面因素的制约。当风绕过一般为非流线型作用截面的桥梁结构时,会产生旋涡和流动的分离,形成复杂的空气作用力。当桥梁结构的刚度较大时,结构保持静止不动,这种空气力的作用只相当于静力作用。当桥梁结构的刚度较小时,结构振动受到激发,这时空气力的作用不仅具有静力作用,而且具有动力作用。 2.1 风的静力作用 静力作用指风速中由平均风速部分施加在结构上的静压产生的效应,可分

桥梁工程施工临时用电方案范文

桥梁工程施工临时 用电方案

施工临时用电方案 一、工程概况: 大桥地位于珠江三角洲平原地貌区,在广东省市区境内,里程为K0+000~K1+621.93,路线全长1622米,桥长1202米,35个墩台。该工程临时用电设备主要有冲击式桩机、搅拌机、电焊机、钢筋加工机械、水电机械、小型电动工具、照明用电等。 二、供配电方式: 施工现场配备2个变压器,拌和站和生活区配备1个变压器,均为50KW,共计3个。施工现场的变压器引一路电源至总配电柜,再由总配电柜分配给各分配电箱,由分配电柜配给各开关箱,用电设备接线到开关箱,一台设备一个开关箱。总配电柜处设电度表,以计量施工总电量。供电方式采用三相五线制TN-S系统。在总配电箱及末端箱,以及超过100m的箱内做重复接地,并与保护零线可靠联接。工作零线和保护零线要严格区分,不得混用。所有机电设备的金属外壳必须与保护零线做可靠联接。具体 三、施工现场配电线路: 1、架空线路必须采用绝缘铜线或绝缘铝线,并敷设在专用电杆上,不得架在树木和脚手架上。 2、导线截面应符合下列要求: (1)导线中的负荷电流(即计算电流)不得超过其允许载流量。 (2)线路末端电压降不得大于额定电压的5%。 (3)单相线路零、相线截面相同,三相五线制线路,N、PE线截

面不小于相线之半。 (4)为满足机械强度要求,绝缘铝线截面不小于16mm2,绝缘铜线不小于10mm2。跨越铁路、公路、河流、电力线路档距内的架空绝缘线分别不小于25 mm2(铝线)和16 mm2(铜线)。 3、架空线路的相序排列:同杆分层架设,上起为L1、L2、L3、N、PE; 4、架空线档距≯35m,线间距≮0、3m 5、架空线与邻近线或设施的距离为: 6、架空线路要采用无损伤及腐蚀的砼杆,稍径≮130mm,埋深为杆长的1/10----1/6,松土质应埋深或加卡盘固定。15度—45度的转角杆应采用双担双瓷瓶,45度以上转角杆采用十字横担;电杆用拉线或撑杆、绝缘子应符合规范要求。 7、接户线在档距内不得有接头,进线处离地面高度不得小于2、5m。 8、配电线路用熔断器作短路保护时,熔体电流不大于电缆(或穿管绝缘线)允许电流的2、5倍或明敷绝缘线允许电流的1、5倍。自动

韩学良的桥梁结构与技术

桥梁工程与技术 08房建1班韩学良 200810701038 1、桥梁结构工程的分类 按结构分类,按结构体系分类是以桥梁结构的力学特征为基本着眼点,对桥梁进行分类,以利于把握各种桥梁的基本特点,也是桥梁工程学习的重点之一。以主要的受力构件为基本依据,可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。 1.1、梁式桥 主梁为主要承重构件,受力特点为主梁受弯。主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土,多用于中小跨径桥梁。简支梁桥合理最大跨径约20米,悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米。优点:采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观;这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。缺点:结构本身的自重大,约占全部设计荷载的30%至60%,且跨度越大其自重所占的比值更显著增大,大大限制了其跨越能力。 1.2、拱式桥 拱肋为主要承重构件,受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。主要材料是圬工、钢筋砼,适用范围视材料而定。跨径从几十米到三百多米都有,目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。优点:跨越能力较大;与钢桥及钢筋砼梁桥相比,可以节省大量钢材和水泥;能耐久,且养护、维修费用少;外型美观;构造较简单,有利于广泛采用。缺点:由于它是一种推力结构,对地基要求较高;对多孔连续拱桥,为防止一孔破坏而影响全桥,要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力,增加了工程造价;在平原区修拱桥,由于建筑高度较大,使两头的接线工程和桥面纵坡量增大,对行车极为不利。 1.3、钢架桥 钢架桥是一种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁,支柱与主梁共同受力,受力特点为支柱与主梁刚性连接,在主梁端部产生负弯矩,减少了跨中截面正弯矩,而支座不仅提供竖向力还承受弯矩。主要材料为钢筋砼,适宜于中小跨度,常用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况,如立交桥、高架桥等。优点:外形尺寸小,桥下净空大,桥下视野开阔,混凝土用量少。缺点:基础造价较高,钢筋的用量较大,且为超静定结构,会产生次内力。 1.4、斜拉桥 梁、索、塔为主要承重构件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨内增加了弹性支承,减小了梁内弯矩而增大了跨径。受力特点为外荷载从梁传递到索,再到索塔。主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材。适宜于中等或大型桥梁。优点:梁体尺寸较小,使桥梁的跨越能力增大;受桥下净空和桥面标高的限制小;抗风稳定性优于悬索桥,且不需要集中锚锭构造;便于无支架施工。缺点:由于是多次超静定结构,计算复杂;索与梁或塔的连接构造比较复杂;施工中高空作业较多,且技术要求严格。 1.5、悬索桥 主缆为主要承重构件,受力特点为外荷载从梁经过系杆传递到主缆,再到两端锚锭。主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材,适宜于大型及超大型桥梁。优点:由于主缆采用高强钢材,受力均匀,具有很大的跨越能力。缺点:整体钢度小,抗风稳定性不佳;需要极大的两端锚锭,费用高,难度大。

桥梁施工通航及临时助航标志设置方案

桥梁施工通航及临时助航 标志设置方案 Final approval draft on November 22, 2020

XX高速公路XX大桥施工期 通航及临时助航标志设置方案编制单位: 编制日期:

目录

1. 工程概况 综述 介绍项目概况。 为适应广西经济社会快速发展的新形势,完善广西高速公路网布局,建设广西沟通广东便捷公路通道,促进区域经济合作,改善梧州、贵港、来宾、柳州市及苍梧、藤县、平南、金秀、象州、柳江、鹿寨等县沿线的交通条件和投资环境,加快沿线资源的开发,梧州至柳州高速公路起点位于梧州市长洲区倒水镇附近,与国家高速公路网包茂线的桂林至梧州高速公路马江至梧州段以及梧州外环高速公路北段相接,路经9个市县区境,呈东西走向,全长约216公里,连接线共约公里。 桥梁建设方案 桥梁设计方案 桥址所处位置及上下游与航道有关的建(构)筑物,桥梁平面、立面布置,桥梁通航净空尺度,桥区航道布置,设计最高最低通航水位,设计代表船型等。 ××高速公路××特大桥横跨××江,××江河床宽约为680米,实测时最大水深约为18米。。桥址位于××附近,上游距离××大桥,下游距离××水利枢纽大坝100km,桥位处属于××水利枢纽回水库区。 ××特大桥共长1603米,桥跨布至形式为8×30+30+50+30+6×40++2×160++6×40+9×30预应力混凝土连续T梁+预应力混凝土现浇箱梁+预应力混凝土连续刚构,桥面宽19米,中心桩号为L1K8+,共设计三个主墩,每个主墩设计20根直径2米的桩基,承台结构尺寸为15×23米,共有8个水中桥

墩,需要进行钢栈桥及平台的搭设,钢栈桥宽为8米,距离大桥红线外约4米。 拟建桥梁按双孔单向通航设计,主桥主跨布置为+2×160+,共设置二个通航孔,即18#桥墩与19#桥墩、19#桥墩与20#桥墩之孔间为通航孔。建成后的大桥是××高速公路重要组成部分桥,并作为广西、贵州、四川、湖南与粤港澳联系的过境通道的一部分,成为云南、四川特别是广西与广东、港澳地区联系的一座重要桥梁。 桥梁施工方案 桥梁施工所采取的施工工艺、施工顺序,桥梁施工时所采取的辅助措施(如钢平台、围堰、钢栈桥、船吊等)的及其平面、立面布置,钢平台、围堰、钢栈桥、临时桥墩等临时设施的施工、拆除方法,施工进度计划。 自然条件及航道、航标现状 河流概况、气候气象、水文泥沙、工程地质,航道、航标现状,桥区水域通航船舶现状等。 西江三桥位于珠江流域西江水系干流浔江龙圩水道河段,河面宽阔,河宽800~1000m,航道维护尺度为×80×1000m,全河段河道顺直,水流平缓,航道条件优良。 西江流域属典型的亚热带季风气候,雨水充沛,多年平均气温14~22℃,多年平均降雨量,最多年降雨量,少最年降雨量1191mm,平均风速为~ m/ s。造成流域大洪水的暴雨多出现在6~8月。 ××高速公路××特大桥桥址位于××县城下游河段,河面宽阔、顺直,船舶通航密度大,桥区通航条件复杂,施工船舶的进出及其所抛设的锚缆对过往

桥梁基本知识

第一章 桥梁基本知识 第一节认识桥梁结构 为了满足各种车辆、行人的顺利通行或各种管线工程的布设,建造的跨越河流、山谷或其他交 通线路等障碍的工程建筑物,一般统称为桥梁。桥梁是交通工程中的重要组成部分,随着经济的发 展、科技的进步和社会生产力的不断提高,人们对桥梁建筑提出了越来越高的要求。 一、桥梁结构的组成及名词术语 1.桥梁结构的组成 桥梁一般由上部结构(也称桥跨结构)、下部结构、支座和附属设施四个基本部分组成(图1-1-1,图1-1-2)。 图1-1-1梁式桥基本组成 图1-1-2拱式桥基本组成 1)桥梁上部结构是承担线路荷载,跨越障碍的主要承重结构。它的作用是承担上部结构所受的 全部荷载并传给支座。例如梁式桥中的主梁,拱桥中的拱肋(拱圈)、桁架梁桥中的主桁等。它是桥梁承载和跨越的重要部分。

2)桥梁下部结构是桥墩、桥台及桥梁基础的总称,是支承桥跨结构并将荷载传至地基的建筑物。 桥墩和桥台一般合称墩台。 (1)桥墩。位于多孔桥跨的中间部位,支承相邻两跨上部结构的建筑物,其功能是将上部结构 荷载传至基础。 (2)桥台。位于桥梁的两端,支承桥梁上部结构,并使之与路堤衔接的建筑物,其功能是传递 上部结构荷载于基础,并抵抗来自路堤的土压力。为了维持路堤的边坡稳定并将水流导入桥孔,除 带八字形翼墙的桥台外,在桥台左右两侧筑有保持路肩稳定的锥形护坡,其锥体填土,坡面以片石 砌筑。 (3)桥梁基础。是桥梁最下部的结构,上承墩台,并将全部桥梁荷载传至地基。基底应设置在 有足够承载力的持力层处,并要求有一定的埋置深度。基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难 的部分,而且常常需要在水中施工,因而遇到的问题也很复杂。 3)支座。设于桥(墩)台顶部,支承上部结构并将荷载传给下部结构的装置。它能保证上部结构在 荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。 4)附属设施。包括桥面系、桥头搭板、护坡、导流堤等。桥面系一般由桥面铺装、栏杆(防撞墙)、人行道、伸缩缝、照明系统等组成。桥面铺装用以防止车轮直接磨耗桥面板、排水和分布轮重。伸 缩缝位于桥梁墩顶上部结构之间或其他桥型上部结构与桥台端墙之间,以保证结构在各种因素作用 下的自由变位,为使桥面上行车顺适、不颠簸。 2.桥梁结构的名词术语 1)桥梁全长:简称桥长,对于有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离(对于无桥台的桥梁为桥面系的行车道长度)。 2)净跨径:对梁式桥为设计洪水位上相邻两桥墩(或桥台)间的水平净距。对于拱式桥,是指每孔 拱跨两拱脚截面最低点之间的水平距离。用 l表示。 3)计算跨径:对于设支座的桥梁,为相邻两支座中心之间的水平距离,对于不设支座的桥梁, 为上下部结构的相交面之中心间的水平距离,用l表示。桥梁结构的分析计算以计算跨径为准。 4)标准跨径:对梁式桥,是指两相邻桥墩中线间水平距离或桥墩中线与台背前缘之间的水平距 离,也称为单孔跨径,对于拱式桥和涵洞,则是指净跨径。用k l表示。标准跨径是桥梁划分大、中、 小桥及涵洞的指标之一。 5)标准化跨径:为了便于编制标准设计,增强构件间的互换性,当跨径在50m及以下时,通常 采用标准化跨径。《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)规定了标准化跨径从0.75m至50m,共21级,常用者为10m、16m、20m、40m等标准设计。采用标准化跨径设计,有利于桥梁制造和施工的 机械化,也有利于桥梁养护维修和战备需要。 6)总跨径:多孔桥梁中各孔净跨径的总和(Σ0l),它反映桥梁排泄洪水的能力。 7)桥下净空高度:设计洪水位或计算通航水位与桥跨结构最下缘之间的高差,称为桥下净空高 度。桥下净空高度应满足排洪、通航或通车的规定要求。 8) 桥梁建筑高度:桥面路拱中心顶点到桥跨结构最下缘(拱式桥为拱脚线)的高差h。线路定线中所确定的桥面标高,与通航(或桥下通车、人)净空界限顶部标高之差,称容许建筑高度。城市 多层立交桥对桥梁建筑高度有较严格的限制,显然,桥梁建筑高度不得大于容许建筑高度。 9)桥梁高度:桥面路拱中心顶点到低水位或桥下线路路面之间的垂直距离,称为桥梁高度。 10)净矢高:拱桥从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点连线的垂直距离,用f0表示。 11)计算矢高:是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离,用f表示。 12)矢跨比:拱桥中拱圈(或拱肋)的计算矢高与计算跨径之比(f/l),也称拱矢。它是反映拱

桥梁工程临时工程施工作业指导书

桥梁工程临时工程施工作业指导书 (一)、概况 主桥桥墩基础为直径2m的钻孔灌注桩,桩长80m、86m,主引桥桥墩基础为直径1.7m的钻孔灌注桩,桩长90~51 .5m。 设计最高洪水位8.109m,设计通航最高水位7.239m。桥址水域汛期受洪水控制,非汛期受潮汐控制,位于强涌潮河段。潮头最大高度为2.5m,涌潮压力为56Kpa,百年一遇的大涌潮潮压力80Kpa,设计风速20m/s。 根据本桥结构的特点和水文、地质、河床、涌潮、通航等因素,施工水位拟定+7.0米,采取在正桥下游设置施工栈桥,在各墩位处设置施工平台,并修建临时码头,钢套箱防水围堰,进行水中桥墩基础施工。 (二)、临时码头设计及说明 临时码头的设置,是供栈桥和平台的施工使用,并作为水上施工设备的停泊锚地,同时也是抗涌潮的一项措施。 码头建于桥址下游丁字坝处,是一座钢管桩拉锚式结构。码头前沿用8根钢管桩Φ800×8m打入河床冲刷线以下

8~10m,再用型钢联结成挡墙,并用拉杆和锚梁进行锚固。码头两侧为直径2m的型钢石笼,在码头前沿钢管桩挡墙和两侧型钢石笼以内填筑片石和粗粒土,台面铺筑20cm厚的素混凝土。 码头前沿水深1.5~6m,可停泊机动舟和非机动舟(采用的机动舟吃水0.69m),进行拼组浮吊、定位船、栈桥梁等水上作业。台面顶宽21m,并在码头前沿上游设20吨桅杆吊机一座。汽车、轮胎吊机等均可在台面上作业,利用20吨桅杆吊机进行装卸器材和进行水上拼组等作业。 码头修建,采取由岸边向河中间逐步推进的方式,用35吨轮胎吊机将型钢笼下到河床上,然后在笼内抛填片石。用中—160型振动锤将码头前沿的钢管桩沉入河床,然后用型钢把钢管桩联成挡墙,再用拉杆与锚梁相连,填筑片石和粗粒土,碾压密实,摊铺素混凝土面。台面修成以后,35吨轮胎吊机停在台面上,吊放钢管桩和中—160振动锤,将20吨桅杆吊机的钢管桩基础沉入河床,组立20吨桅杆吊机。临时码头布置见附图二。

第四章 桥梁振动试验

第四章桥梁振动试验 4.1概述 振动是设计承受动荷载的工程结构必须研究的问题,桥梁不仅要研究由车辆移动荷载引起的振动,还要研究桥梁结构本身的抗震、抗风性能和能力。 随着结构计算、施工技术和建筑材料等方面科技水平的不断进步,桥梁的跨度越来越大,因此对桥梁振动性能的研究分析提出了更高的要求。桥梁振动试验可以求的基本问题可以归类为三种:桥梁振源、桥梁自振特性和结构动力反应。 桥梁振源的测定一般包括对能引起桥梁振动的风、地震和车辆振动等振动荷载的测定。 桥梁自振特性是桥梁结构的固有特性,也是桥梁振动试验中最基本的测试内容。 车辆、风和地震等外荷载作用下桥梁结构动力反应的测定是评价桥梁结构动力性能的基本内容之一。 传统的结构动力学方法,根据力学原理建立结构的数学模型,然后由已知振源(输入力或运动)去求所需要的动态响应。这种方法至少有两方面的问题难以完善:一是阻尼系数只能凭假定设置;其次是计算图式和设计图式与实际结构之间的差异。 振动试验已经发展起来的参数识别与模态分析技术,是改善理论计算不足的有力手段。它的基本做法是,利用已知(或未知)输入力对结构激振,用仪器测得结构的输出响应,然后通过输入、输出的关系(或仅输出)求取结构的数学模型,使更接近于结构的实际情况。 振动试验作为一门独立的工程振动学科,解决了许多理论计算上无法解决的实际问题,我国从1976年唐山地震后滦河大桥的抗震试验开始,各高校、科研单位先后对许多实桥和模型桥做过振动试验,特别是近年来对新建的一些大跨度桥梁进行施工阶段和运营阶段的振动试验,许多实测数据已直接为桥梁结构的振动分析、抗震抗风研究所利用。 4.2桥梁自振特性参数测定 测定桥梁自振特性参数是桥梁振动试验的基本内容,要研究桥梁结构的抗震、抗风或抗其它动荷载的性能和能力必须了解桥梁结构的自振特性。 自振特性参数,也称动力特性参数和振动模态参数,主要包括结构的自振频率(自振周期)、阻尼比和振型等,是由结构形式、材料性能等结构固有的特性决定,与外荷载无关。 4.2.1自振特性参数 1.自振频率和自振周期 自振频率是自振特性参数中最重要的概念,物理上指单位时间内完成振动的次数,通常用f表示,单位为赫兹(Hz),也可以用圆频率ω(ω =2πf)表示,单位为1/秒(1/s)。 自振周期(T)指物体振动波形重复出现的最小时间,单位为秒(s),它和自振频率互成倒数关系T=1/f。

结构振动控制的概念及分类

耗能方案 性能来抵御地震作用的,即由结构本身储存和消耗地震能量,以满足结构抗震设防标准,小震不坏,可能无法满足安全性的要求;另一方面,在满足设计要求的情况下,结构构件的尺寸可能需做得很大木工程领域新兴一种新型的抗震方式——结构振动控制,即对结构施加控制机构,由控制机构和结构 半主动控制和混合控制。 是由控制装置随结构一起振动变形而被动产生的。被动控制可分为基础隔震技术、耗能减震技术和吸是由控制装置按某种控制规律,利用外加能源主动施加的。主动控制系统由传感器、运算器和施力作术。主动控制有主动拉索系统(ATS)、主动支撑系统(ABS)、主动可变刚度系统(AVSS)、主动质期开始研究主动控制。目前,主动控制在土木工程中的应用已达30多项,如日本的Takenaka实验控制力虽也由控制装置自身的运动而被动的产生,但在控制过程中控制装置可以利用外加能源主动调置、半主动TMD、半主动力触动器、半主动变刚度装置和半主动变阻尼装置等。 主动控制,或者是同时应用不止一种的被动控制装置,从而充分发挥每一种控制形式和每一种控制装:同时采用AMD和TMD的混合控制系统、主动控制和基础隔震相结合的混合控制系统以及主动控制和

京的清水公司技术研究所。 ,但由于建筑结构体形巨大导致所需的外加能源较大,加之控制装置的控制的算法比较复杂,而且存好,容易实现,目前发展最快,应用最广,尤其是其中的基础隔震技术已相当成熟,并得到了一定程主动控制低廉,而且不需要较大的动力源,因此其具有广阔的应用和发展前景;混合控制综合了某几 和耗能减震技术。 置控制机构来隔离地震能量向上部结构传输,使结构振动减轻,防止地震破坏。目前研究开发的基础和混合隔震等。近年来,越来越多的国家开展了基础隔震技术的研究,因此,隔震技术也得到了飞速:日本94栋,美国21栋,中国46栋,意大利19栋,新西兰16栋,已采用了基础隔震技术。最近有 使结构的振动能量分散,即结构的振动能量在原结构和子结构之间重新分配,从而达到减小主结构振尼器(TLD);(3)质量泵;(4)液压—质量控制系统(HMS);(5)空气阻尼器。其中,应用最多两个重300吨的TMD,质量块在9米长的钢板上滑动,它很好地减小了大楼的风振反应,防止了玻璃幕nade桥的桥塔均安装了TMD,其减震效果均令人十分满意。日本的Yokohama海岸塔是一个高101米析表明,安装了TLD后塔的阻尼比由0.6%增加到4.5%,在强风作用下塔的加速度减小到原来的1/3 TLD以控制其风振反应。

什么样的桥梁结构承重最大

什么样的桥梁结构承重最大 (春光小组:周鹏徐德闯) 一、项目概述 1. 开展年级:五年级、六年级 2.学科:科学、数学、信息技术 3. 简介: 本学习项目主要对象是五年级至六年级学生,桥梁是他们日常生活中常见事物,但桥梁的承重量有多大,什么样的地理环境适合建造什么结构类型的桥梁等等问题却很少同学去关心。本次项目探究 活动,将从少年儿童身边熟悉的桥梁入手,让他们自己提出有关对桥梁感兴趣的问题,设计探究方法,通过调查、实验、观察、搜集资料、整理信息等方法,培养他们对科学探究的兴趣及数学、信息技术 应用的能力。 二、学习团队 1. 教师: 周鹏:综合实践 徐德闯:科学 2.学生: 旅顺口区迎春小学: 庄河光明山中心小学: 三、学习目标与任务 1. 教学目标分析 认知目标:了解不同结构的桥梁承重力是不同的 能力目标:能通过改变桥梁的结构来改变桥梁的承重力 情感与价值观:培养学生科学探究的方法与能力,知道科学就在我们身边。 信息素养:提高学生利用现在网络技术、高科技手段搜集、整理文字、图片信息的能力。 2. 学习任务

5位同学为一小组,合作完成以下任务: ●任务1:从日常生活中同学们司空见惯的桥梁入手,让学生提一些比较感兴趣、乐于研究的问题, 确立研究主题。 ●任务2:从电视、杂志、互联网等寻找一些有关桥梁的图片、数据信息。 ●任务3:通过信息的整理与分析,从中发现问题及思考解决问题的方案,设计对比实验。 ●任务4:把任务1、2、3的研究成果进行整理,做出一份可以相互交流的项目报告。 四、学习过程 项目学习活动过程(概念图): 任务一寻找世界各地的桥梁设计

?报章、杂志:你们可以从报章或杂志寻找你们所熟悉的桥梁结构,把图片及设计方案(或有关新闻)剪下,并记录你是从哪一份报章(报章名称)和哪一天(日期)取得的。 ?互联网:你亦可以从互联网上寻找桥梁结构设计并把它打印出来,记录你是从哪个网址中取得的。 ?其他途径:其实,若你能细心观察,亦可以从其他途径发现桥梁结构的设计应用,例如电视节目等。把有关的桥梁结构设计记录下来,并记录你是从哪里获得有关资料。 想一想以下的问题: ?桥梁的整体形状是什么样子? ?桥梁的主体结构是怎样设计的? ?最突出的、最令人印象深刻的桥梁结构设计对你的启发? 任务二设计桥梁结构设计图 学生搜集力学原理,结构以什么样的形式制作最稳定? 注意:进行访问时,紧记要表现应有的礼貌! 根据搜集讨论得来的思路绘制桥梁设计图(可以是多个设计方案) 从绘制成的桥梁结构设计图中,你们发现什么? 有什么总结? 把你们的发现记录下来。并思考问题: ?桥梁的整体形状及桥体的结构特征? ?你会如何解释你们的发现? ?你们的发现对你有什么启示? 任务三制作项目实践探究整理

桥梁共振和预防

列车-桥梁共振研究的现状与发展趋势及预防共振的措施 列车通过桥梁时将引起桥梁结构的振动,而桥梁的振动又反过来影响车辆的振动,这种相互作用、相互影响的问题就是车辆与桥梁之间振动耦合的问题。人类自1825年建成第一条铁路以来,便开始了对列车与桥梁相互作用研究探索的漫长历史过程。1849年Willis提交了第一份关于桥梁振动研究的报告,探讨了Chester铁路桥梁塌毁的原因。在随后的近100年时间内,由于当时力学水平、计算技术、方法及手段的落后,研究中通常将车辆、桥梁简单地看作两个独立的模型,在这种模型里,机车车辆被简化成单个或多个集中力,或者将其各种动力因素简化为简谐力,而桥梁被处理成均布等截面梁,采用级数展开的方法进行近似的求解,这些方法基本上只能算是解析或半解析法。 20 世纪60、70年代以来,电子计算机的出现以及有限元技术的发展,使得车桥耦合振动研究有了飞速的发展,从车桥系统的力学模型、激励源的模拟到研究方法和计算手段等都有了质的飞跃,人们可以建立比较真实的车辆和桥梁计算模型,然后用数值模拟法计算车辆和桥梁系统的耦合振动响应,美国、日本、欧洲和国内诸多学者为车桥耦合振动理论的发展做出了重要贡献,在车辆模型、桥梁模型以及车桥系统耦合振动方面取得了不少成就。 本文就车桥耦合振动的研究思路、车辆分析模型、桥梁分析模型、轮轨接触关系、激励源、数值计算方法6个方面,较系统地阐述了列车~桥梁耦合振动研究的现状与进展,总结在上述6个方面已取得的一些研究成果和结论,同时,指出目前研究工作中存在的尚待进一步完善的问题,就如何进一步开展上述领域的研究作了初步探讨。 1 车桥耦合振动研究的现状 20 世纪60、70年代,西欧和日本开始修建高速铁路,对桥梁动力分析提出了更高的要求;同时,电子计算机的出现以及有限元技术的发展,使得车桥振动研究具备了强有力的分析手段,这极大地促进了车桥耦合振动研究的向前发展。 日本在修建本四联络线时,对车桥动力响应做了大量的理论研究、试验研究和现场测试工作。通过分析轮轨横向力、轮重减载率、脱轨系数和车体加速度来

桥梁工程临时用电施工方案

郑州市郑东新区龙子湖区桥梁工程 崇德东桥(B5) 临 时 用 电 方 案 编制: 审核: 审批: 日期:2013年3月10日

崇德东桥(B5)临时用电方案 一、编制依据 1、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005。 2、《建设工程施工现场供用电安全规范》。 3、《建筑电器安装图集》。 4、施工图纸和施工组织设计。 二、工程概况 崇德东桥(B5桥)位于郑东新区龙子湖区龙子湖上,明理路跨龙子湖处。本工程起点桩号K0+082.332,终点桩号K0+185.412,全长,103.08m。工程范围内道路平面线形为直线,全线最大纵坡1.37%。 该桥设计中采用了简洁鲜明的结构形式,为三跨连续箱梁结构,中跨40m,边跨均为25m,边跨及中跨比例合理,具有良好的受力特性和视觉效果。桥面布置为两边各8m的人行道及非机动车道和中间12m+15m的车行道。 1、桥梁结构概况及总体布置 新建桥梁采用预应力连续箱梁,柱式墩身,轻型桥台,钻孔桩基础。中间跨L=40m,两边各边跨25m,总桥长90m,边中跨比例0.625。施工工艺采用全支架现浇混凝土箱梁后,后张法张拉预应力钢束,张拉预应力后落架。 桥梁跨径布置为25m(边跨)+40m(中跨)+25m(边跨)=90m的变

截面连续梁。设计桥梁宽度:8m(人行道及非机动车道)+2m(机非分隔带)+12m(机动车道)+3m(分隔带)+15m(机动车道)+2m(机非分隔带)+8m(人行道及非机动车道),宽度50m。 桥梁以中央分隔带为中心分为左右两幅,宽度不等。 2、桥梁上部构造 本桥采用预应力钢筋混凝土连续箱梁结构。主梁为预应力混凝土连续结构,封闭箱型断面,左幅桥为单箱四室,宽22.5m;右幅桥为单箱五室,宽25.5m;主梁顶板厚度22cm,底板厚度22-50cm。腹板厚度42-70cm。 为施工方便,桥面不布设横向预应力,悬臂宽度定为 2.5m。主梁内配有纵向预应力钢束,全部箱梁浇筑完成后在支架上张拉预应力;纵向预应力束分腹板束、底板束和顶板束。 3、桥梁下部构造 桥墩采用柱式墩身,桥墩为长、宽均为1.5m的实心矩形普通钢筋混凝土结构,承台高度2m,桥墩基础采用双排钻孔灌注桩群基础,每个承台下设8根1.2m直径的钻孔桩;桥台采用轻型桥台,单排桩基础,每个桥台承台下设6根1.2m直径的钻孔灌注桩。台身为C40钢筋混凝土结构。下部结构采用支架施工。桩身砼为C30水下砼。 三、主要施工机械设备和现场照明用电基本情况

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