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大桥方案比选研究论文

大桥方案比选研究论文

[择要]本文细致先容了新沙口大桥在开端计划阶段的三个方案,且对三个方案在经济、结构等方面作出了比力,并推选出施工图计划所采用的最优方案。

[要害词]沙口大桥一连梁一连刚构系杆拱方案比选

1.概述

旧沙口大桥是105国道的一座三跨一连梁桥,位于中山市西部,凌驾小榄水道,毗连小榄与东风两镇,于1984年建成通车。桥址处,阵势低平开阔,属河流相一级阶地,地面标高约2~6.5m,该桥所跨小榄水道水量富厚,水流平缓,受潮汐影响较大,具一日两涨两落的特点。桥区上部为第四系松散笼罩层,厚约26.8-46.0m,基岩在小榄段为碳系硅质灰岩,河中及东风段为燕山期花岗岩。桥区属南亚热带季风海洋性天气,湿热多雨,年均匀气温21.8度。

随着珠三角地域经济的迅速生长,对交通的需求日益增长,105国道中山段特别是沙口大桥处已成为本地交通的瓶颈,紧张影响了本地的生长,经上级部分答应,拟在旧沙口大桥旁建一新桥。

我院于1999年继承了该桥的计划使命。新桥计划技能尺度:桥面宽15m;计划洪流频率:三百年一遇;计划荷载:汽-超20级,挂-120;通航尺度:净高18m,净宽80m;计划地震烈度:按8度设防。

2.桥型布置

旧沙口大桥为(73.59073.5)m三跨一连梁。上部为双箱单室截面,采用预制吊装施工,为与旧桥和谐同等,新桥分孔跨径与旧桥连结同等,在开端计划阶段做了三个比力方案:

方案1:(73.59073.5)m三跨一连刚构方案。主梁支点梁高4.5m,跨中梁高2.2m,梁高采用二次抛物线情势过渡。截面情势为单箱单室,底板宽8m,两头悬出3.5m,采用三向预应力结构。主墩为双薄壁墩,壁厚80cm,双壁中距5.5m,基础为双排桩,每墩下设6根直径1.8m的桩,桩低打入微岩,桩长37m。

方案2:(73.59073.5)m三跨一连梁方案。上部结构采用一连刚构方案类似尺寸,主墩为空心薄壁墩,壁厚50厘米,基础为双排桩,每墩下设6根直径1.8m桩,桩低打入微岩,桩长37m。

方案3:(73.59073.5)m三跨系杆拱方案。各跨之间设置伸缩缝,73.5m跨和90m跨采用统一梁高,统一系杆断面,系杆高2m,宽1.5m,73.5m跨单边拱肋设置13根吊杆,90m跨单边拱肋设置16根吊杆,吊杆间距5m。由于系杆设置的缘故原由,本方案桥宽17.75m。

3.经济评价

方案1与方案2结构类似,且上部结构接纳类似的截面情势,桥梁造价相差无几。故在开端计划经济评价中,我们仅将方案1与方案3举行比力。

从比力表中可看出,方案3比喻案1仅建安费就凌驾跨过42.1%。显然方案3造价高。

4.结构盘算

方案1和方案2都采用悬臂现浇施工,施工要领成熟可靠,且淘汰水中作业,工期易于控制,不影响通航;而方案3则需在水中架设较多暂时支持,增长施工难度和施工用度,增长施工工期,且在较永劫间内影响正常通航。从经济角度看方案3造价也颇高(见表1),所以本文重要对方案1和方案2在结构方面举行比力。

选取一连刚谈判一连梁桥二种差异的体系举行结构盘算,使用平面杆系步伐分别盘算出重要控制截面在结构自重、二期恒载、汽-超20级、挂-120、温度厘革等作用下弯矩、轴力、剪力值以及中跨跨中和边跨L/3处的竖直位移。为取得同等比力条件,在盘算中作如下设定:

(1)两桥型均取类似结构尺寸。

(2)两桥方案使用统一质料标号,采用统一的温度厘革值。

(3)盘算中不思量悬臂施工历程的内力叠加,仅按一次落架模式举行盘算。

(4)汽车-超20级按四列车布载,车队折减系数为0.3。荷载组合仅思量[1.2X(自重二期恒载)1.4汽-超20级]一种情况。

盘算图示如下:

4.1内力盘算

采用平面杆系步伐盘算,效果汇总如下表,其中弯矩下缘受拉为正,上缘受拉为负,轴力受拉为正,受压为负。

议决对表2和表3阐发相比,可以看出:

(1)负弯矩控制截面(支点截面),由自重和二期恒载引起的弯矩,一连刚构要比一连梁大6.3%;在汽车荷载作用下,一连刚构要大4.86%。

(2)在正弯矩控制截面,由自重和二期恒载引起的正弯矩,边跨L/3处,一连刚构比一连梁少6.3%;中跨L/2跨径,一连刚构凌驾跨过21.7%,而在汽车荷载作用下,边跨L/3处一连刚构则淘汰20.4%,在中跨L/2处淘汰33.25%。

(3)在温度荷载作用下,一连刚构桥中由温度引起的弯矩比一连梁大许多,但温度荷载与恒活载相比,所占比例极小,不控制计划。

(4)在恒活载组合中,现在该桥议决招投标已由交通部公路二局中山处举行施工。如今已施工到2号块,预计将在今年、十月份竣工。