钢管混凝土系杆拱空间结构计算书.doc

钢管混凝土系杆拱空间结构计算书 一、设计依据 1、交通部部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)； 2、交通部部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)； 3、交通部部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)； 4、交通部部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)； 5、交通部部颁《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)； 6、交通部部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)； 7、交通部部颁《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)； 8、中国工程建设标准化协会标准《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS-28:90)； 9、建设部部颁《钢结构设计规范》（GB50017-2003）Dr.Bridge系统--桥梁博士V3.1版； 11、Midas Civil 6.7.1空间有限元分析软件 二、技术指标 1、路线等级：高速公路，按双向6车道计算； 2、计算行车速度100公里/小时； 3、半幅桥面宽度：0.5米(护栏)+11.5米（行车道）+0.5米(护栏)=12.50米； 5、设计荷载：公路-Ⅰ级； 6、结构重要性系数：1.1； 7、桥孔布置：跨径60米系杆拱桥； 8、桥面采用单向横坡2%（由横梁倾斜形成）； 9、护栏类别：采用三横梁护栏，护栏底座宽50厘米 三、材料参数 1、混凝土： a、系梁采用C50混凝土： 轴心抗压标准强度fck=32.4Mpa，抗拉标准强度ftk=2.65Mpa 弹性模量Ec=3.45×104Mpa。容重2.6t/m3； b、沥青混凝土铺装8厘米，按9厘米计入受力，容重2.3t/m3； c、整体化混凝土采用10厘米C50混凝土，容重2.6 t/m3； 2、钢材： a、预应力钢绞线：采用15.20Ⅱ级松弛钢绞线束 标准强度fpk=1860 Mpa，弹性模量Ep=1.95×105 Mpa。公称面积140mm2，张拉控制应力1330Mpa； 塑料波纹管摩阻系数μ=0.17，孔道偏差摩阻系数k=0.0015，一端锚具变形δ=6mm，松弛系数ζ=0.3(低松弛)； b、锚具：预应力钢绞线采用OVM型锚具或其它成型锚具； c、拉索及锚具：中系梁吊杆采用OVM PES(FD) 7-109成品拉索，边系梁吊杆采用OVM PES(FD) 7-55成品拉索，外包双层HDPE保护套（黑色+彩色），锚具采用与拉索配套的OVM LZM系列冷铸墩头锚。 抗拉强度标准值fpk=1670Mpa, 抗拉强度设计值fpd=1140Mpa； 抗压强度设计值fpd’=410Mpa, 弹性模量Ep=2.05×105Mpa； 钢丝束公称面积38.48mm2； d、拱肋及主要结构钢材：Q345C钢，其技术性能符合国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591规定。 抗拉、压强度设计值fa=310Mpa, 弹性模量Es=2.06×105Mpa； 质量密度 ρ=78.5kN/m3,线膨胀系数 αs=1.2×10-5/℃； 3、普通钢筋 采用HRB335钢筋。 4、伸缩装置： 桥台两侧均采用D80型伸缩缝装置，缝宽6cm。 5、支座：待计算后确定。 四、结构形式及结构尺寸 桥梁结构形式采用下承式钢管混凝土系杆拱桥，计算跨径60米，桥梁全长62.6米，拱轴线形式采用二次抛物线，矢跨比f=1/5,设计时采用三拱肋整幅设计。桥梁结构主要由钢管混凝土拱肋、预应力混凝土系梁、横梁、吊杆，桥面板及桥面系组成。 1、系梁： 中系梁采用矩形断面，中系梁跨中尺寸（高x宽）：1.62mx1.8m； 梁端尺寸（高x宽）：2.35mx2.0m； 梁端变化段长度：2.719m； 边系梁采用矩形断面，边系梁跨中尺寸（高x宽）：1.75mx1.0m 梁端尺寸（高x宽）：2.35mx1.2m； 梁端变化段长度：2.533m； 2、拱肋：采用钢管混凝土结构，断面采用圆端形，中拱肋：竖向高度1.55m，横向宽度1.2m；边拱肋：竖向高度1.2m，横向宽度0.9m。钢管由14mm厚的Q345C钢板卷制焊接管，内灌C50微膨胀混凝土（抗压强度设计值fcd=23.5Mpa,抗拉强度设计值ft=2Mpa, Ec=3.45×104Mpa），形成钢管混凝土结构。 3、横梁： 横梁为预应力混凝土结构，端横梁高1.54m，宽1.99m，其中悬臂长0.34m，悬臂端部高0.3m，悬臂根部高0.45m；中横梁为梁肋宽0.6米的“十”型梁，高为1.37m；边、中横梁均设启口放置桥面板，横梁采取现浇方式，钢束一次张拉成型； 4、风撑：采用钢管结构，断面采用