摘 要
本設(shè)計(jì)主要是關(guān)于高速鐵路拱橋的設(shè)計(jì)，目前我國(guó)的高速鐵路快速發(fā)展，設(shè)計(jì)施工水平以處于世界先進(jìn)水平。我國(guó)西南地區(qū)地質(zhì)復(fù)雜，河流縱橫，在一些多山地區(qū)拱橋是有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)的。本設(shè)計(jì)拱橋的設(shè)計(jì)跨度為45m，設(shè)計(jì)為新建高速雙線無(wú)石碴鐵路，線路中心線距離4.8m，橋軸線為直線，設(shè)計(jì)縱坡為-0.15%，橋面橫坡為2％人字排水坡，設(shè)計(jì)荷載為ZK活載。由于拱橋的跨度較小，拱橋的施工方法為滿堂支架法。
本設(shè)計(jì)采用橋梁工程軟件Midas建立全橋結(jié)構(gòu)模型并進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及變形分析，先把橋跨結(jié)構(gòu)分為各若干節(jié)段，在Midas里面用相應(yīng)的材料建立單元，并在上面施加相應(yīng)的荷載，添加邊界條件和施工階段，調(diào)整運(yùn)行模型得到相應(yīng)的內(nèi)力和變形。用電子表格整理內(nèi)力，再根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行截面的配筋檢算，最后繪制相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙。
設(shè)計(jì)過(guò)程中，多次運(yùn)用計(jì)算和繪圖的輔助軟件，特別是涉及到大量的數(shù)字運(yùn)算，采用手算比較繁瑣，而且準(zhǔn)確性得不到保證，這時(shí)Excel電子表格對(duì)大量數(shù)據(jù)的重復(fù)處理效率非常有用，本設(shè)計(jì)在Midas的內(nèi)力整理和截面配筋檢算的計(jì)算過(guò)程中，都采用了Excel輔助工具完成。設(shè)計(jì)圖紙主要包括橋跨結(jié)構(gòu)的整體布置圖和結(jié)構(gòu)的鋼筋布置圖，繪制時(shí)主要用Auto-CAD繪圖軟件完成相關(guān)圖紙的繪制。


關(guān)鍵詞：雙線高速鐵路 板拱橋 滿堂支架施工 有限元分析



Abstract
This graduate design is mainly about the design of the two-line rapid transit railway arch bridge. The development of rapid transit railway in our country is very fast at present. The geology in southwest of China is great complex, and the advantage of arch bridge is reveal in this mountainous and river area. The span of arch bridge is 45 m in my graduate design . this new rapid transit railway design for the two ballastless track lines .the distance of two centerline4.8m, The axes of this bridge is a straight line, and the grade of deck is -0.15‰ , the herringbone lateral slope of deck is 2% for draining . The design load standard is the ZK Live Load (double line). Because the span of arch bridge is small, the construction method of small arch bridge is full support method.
This design adopts the bridge analytical software—Midas Civil. It establishs a full-bridge structure model and analysis the internal force and deformation. First, it divided bridge span structure into several segment, Establish units with the appropriate materials and imposed relevant loads on it. Add boundary conditions and the construction stage, adjustment of the operating model of the relative internal forces and deformation. Finishing internal forces with spreadsheet .and use the theory designing concrete structures and relevant code to design and check the reinforcement of the cross-section. Finally ，draw relevant design drawings.
Because this design involving a great deal of numerical calculation, it's too tedious to work by hand and the accuracy assuranced hardly. I used many strong soft-wares: Auto-CAD ,Word and Excel etc.which also advanced the design efficiency and precision.in my graduate design, the main software to design and check the reinforcement of the cross-section is Excel spreadsheet, the main drawing software is Auto-CAD.


Key word: two-line rapid transit railway arch bridge full support method Finite Element Analysis


目 錄
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.1.1 拱橋的發(fā)展歷史及結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn) 1
1.1.2 現(xiàn)代拱橋的發(fā)展 3
1.2 設(shè)計(jì)基本資料 5
1.2.1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 5
1.2.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 6
第2章 主要尺寸擬定 7
2.1 主要材料參數(shù) 7
2.2 橋跨結(jié)構(gòu)平面的總體布置 7
2.2.1 橋面高程及縱坡確定 7
2.2.2 拱腳位置確定 8
2.2.3 拱軸線的選取 8
2.2.4 立柱位置的選取 9
2.2.5 最終橋梁結(jié)構(gòu)布置 9
2.3 結(jié)構(gòu)截面尺寸擬定 10
2.3.1 梁的截面尺寸 10
2.3.2 板拱截面尺寸 11
2.3.4 立柱截面尺寸 11
第3章 建立Midas結(jié)構(gòu)模型 12
3.1 模型各結(jié)構(gòu)節(jié)段劃分 12
3.1.1 梁體節(jié)段劃分 12
3.1.2 立柱節(jié)段劃分 13
3.1.2 板拱節(jié)段劃分 13
3.2 模型單元的建立 14
3.2.1 材料 14
3.2.2 截面 14
3.3 邊界條件 15
3.4 時(shí)間依存性材料 16
3.5 結(jié)構(gòu)荷載 16
3.6 施工階段定義 21
3.7 模型修改調(diào)整 22
第4章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力 變形分析 24
4.1 荷載組合 24
4.2 結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 24
4.2.1 梁體的內(nèi)力 24
4.2.2 板拱的內(nèi)力 28
4.2.3 施工階段作用下板拱內(nèi)力 32
4.2.4 立柱的內(nèi)力 33
4.2.5 帽梁的內(nèi)力 35
4.2.6 拱橋整個(gè)結(jié)構(gòu)反力 36
4.3 結(jié)構(gòu)的變形 37
4.3.1 梁體豎向變形 37
4.3.2 梁體橫向變形 39
第5章 結(jié)構(gòu)截面配筋及檢算 41
5.1 鐵路橋跨結(jié)構(gòu)截面配筋原則 41
5.1.1 受彎構(gòu)件截面受力的幾個(gè)階段 41
5.1.2 按容許應(yīng)力法計(jì)算的基本假定 42
5.1.3 截面換算原理 44
5.1.4 鋼筋種類及其布置原則 44
5.2 梁體截面配筋 45
5.2.1 T形截面梁配筋原理 45
5.2.2 梁體正截面抗彎配筋 47
5.2.3 梁體斜截面抗剪配筋 58
5.2.3 梁體斜筋及構(gòu)造配筋 60
5.3 板拱截面配筋 61
5.3.1 偏心受壓截面梁配筋原理 61
5.3.2 板拱截面配筋及檢算 65
5.3.3 板拱斜截面抗剪配筋 70
5.3.3 板拱穩(wěn)定性驗(yàn)算 72
5.3.4 板拱斜筋及構(gòu)造配筋 73
5.4 立柱截面配筋 73
5.4.1 軸心受壓截面梁配筋原理 74
5.4.2 軸心受壓截面梁配筋 75
5.4.3 立柱穩(wěn)定性驗(yàn)算 75
5.4.4 立柱截面配筋結(jié)果 76
5.5 帽梁截面配筋 76
第6章 橋跨結(jié)構(gòu)裂縫檢算 78
6.1 受彎構(gòu)件裂縫產(chǎn)生原因 78
6.2 受彎構(gòu)件裂縫計(jì)算原理 78
6.3 受..