省道云和县城过境段公路工程计算书+CAD图纸(4)

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致谢 71

参考文献 72

附录 73

1 绪论

1.1 设计的目的与要求

1.1.1 目的

通过对53省道云和县城过境段公路工程的设计，达到培养学生的综合素质、工程实践能力和创新能力的目的。

1.1.2 要求

根据已有水文地质资料选择桥位，拟定桥梁结构型式和初步尺寸，进行方案比较，说明推荐方案的特点。根据已选的初步设计方案，进行荷载计算和荷载组合方法，结构设计计算，绘制施工详图，同时，应掌握至少一种电算方法。

通过施工图的绘制，熟练掌握工程制图的表达方法。

通过文献阅读和英文翻译，掌握获取和分析相关课题资料的初步方法。

1.2 钢管混凝土拱桥的特点

钢管混凝土作为钢混组合结构的受压构件更能充分发挥混凝土所具有的优越抗压性能和钢材所具有的优越抗拉性能。一方面，借助内填混凝土增加钢管的稳定性，对于薄壁钢管很容易发生局部屈曲，而在钢管内充填混凝土则大大提高了管壁的侧向刚度，增加了钢管的稳定性。另一方面利用钢管对混凝土的紧箍力改变了混凝土的受力状态，将通常的单向受压改变为三向受压，提高了混凝土的抗压强度。

由于钢管与其核心混凝土间的这种相互作用和协同互补的套箍效应，使钢管混凝土具有一系列优越的力学性能，同时也导致了其力学性能的复杂。

1.3 钢管混凝土拱桥的优势

（1）承载力高

（2）塑性性能好

（3）经济效益显著

（4）施工简单，缩短工期

（5）抗震性能优越

（6）比钢结构抗火性能优越

（7）有利于采用高强混凝土

1.4 梁拱组合的特点

拱桥与梁桥的区别，不仅在于外形不同，更重要的是两者受力性能有着本质区别。梁式结构在竖向荷载作用下，支座处仅产生竖向支撑反力，梁体主要承受弯矩和剪力；而拱式结构在竖向荷载作用下，两端支撑除了有竖向反力外，还将产生水平推力。正是这个水平推力使拱体的弯矩大为减小，拱截面主要承受轴向压力，主拱圈以受压为主，使之成为以受压为主的压弯构件。因此，与同跨径的梁相比，拱的弯矩、剪力和变形都要小得多。而梁拱组合体系桥将梁和拱两种基本结构组合起来，共同承受桥面荷载和水平推力，充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及其组合作用，达到节省材料的目的。

1.5 三跨梁拱组合体系拱桥在国内的发展

近年来桥梁工程技术有了长足的进步，随着悬臂浇注、转体、劲性钢骨架以及钢管拱架及预应力等施工方法的采用，新的结构体系——梁拱组合体系桥梁的提出，使拱与梁在受力方面的优点得以充分发挥，呈现出优良、稳定的经济指标与美观的外形，并且因其结构轻巧、外部无水平推力故较适用于软弱地基。而中承式钢管混凝土肋拱桥建筑造型好，近几年来在城市桥梁中的应用很多。为了减小中承式拱桥水平推力对墩台的不利影响，可以采用系杆来平衡水平推力的带悬臂半孔的无推力拱（俗称飞鸟式或飞燕式，也有称自平衡或自锚式），它又可分为带悬臂刚架系杆拱和连续拱梁组合体系。钢管混凝土拱桥中应用的大都是带悬臂刚架系杆拱。中承式拱桥常用在主跨（跨径较大），边跨采用上承式（跨径较小），通过采用小矢跨比和较大恒载集度比（如钢筋混凝土板拱、肋拱、刚架拱）来解决不等跨的不平衡推力问题。主孔中承式位于广阔的江中，视野开阔，显得雄伟壮观，往往成为城市标志性建筑。这种梁拱组合桥的三跨连续形式在60～200m跨径范围内具有较大的竞争优势。因此这种桥型应当有着十分广阔的发展空间。