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密级：公开海青铁路1-64m钢管混凝土系杆拱桥设计与施工TheDesignandConstructionofthe64mCFSTTiedArchBridgeinHaiqingrailway培养单位：土木工程学院专业领域：建筑与土木工程学生姓名：李晓兵校内导师：朱英磊副教授校外导师：李俊桢高工工程硕士学位论文二○一三年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要摘要实际工程进行施工前，鉴于设计难免有疏忽或遗漏，需要对工程设计进行校核验算，以免施工完成后发现设计中存在问题而无法补救，甚至造成工程事故。本论文依托海青铁路线1-64m钢管混凝土系杆拱桥，根据桥梁结构特点，利用有限元软件MIDAS/civil建立全桥模型，根据规范确定荷载组合，验算成桥状态下支座反力、吊杆内力以及系梁和拱肋内力、应力、变形等。此外，为明确箱梁截面的横向受力状态，通过MIDAS/civil对箱梁横截面普通钢筋进行了设计验算。施工临时结构设计的好坏不仅涉及施工的安全和经济效益，还影响到永久结构的质量安全。临时结构存在的每一个安全隐患都将影响到整个桥梁施工的安全效果。本文依据桥梁施工相关规范，对施工中的若干临时结构，如支架、分配梁、模板(底模、侧模)、侧模对拉螺杆、跨路门架、拱肋支架等进行设计计算。拱脚是整个拱桥结构的关键部位，受力复杂，因此保证拱脚施工质量非常重要，本文采用MIDAS/civil对拱脚定位支架进行了有限元设计计算。本文研究了桥址地形和地质特点，采用帮宽填筑原有高速公路路基、对拱脚采用定位型钢支架固定、内模采用整体吊装等施工措施，有效加快了施工进度，保证了施工质量，取得了良好的效果。关键词：钢管混凝土拱桥；设计计算；仿真分析；临时结构；施工AbstractAbstractBeforeconstructionoftheactualproject,inviewofthedesignisinevitablethatnegligenceoromissionneedstobecheckedforengineeringdesigncheckingtoavoidconstructioncompletedesignproblems,fraudulentclaimscausedbyconstructionaccidents,thepre-constructiondesignreviewcheckingisparticularlyimportant.Inthisthesis,relyingonthe1-64mtheHaiqingrailwaylineConcreteFilledSteelTubularTiedArchBridge,usingfiniteelementsoftwareMIDAS/civilestablishmentoffull-bridgemodelaccordingtotheirstructuralcharacteristics,determinedthroughstandardizedloadcombination,checkingintoabridgestatesupportreactionforce,hangingrodinternalforcesandthetiebeamandRibinternalforce,stress,deformation;Thetheclearboxgirdercross-sectiontransverseforcestatus,theDepartmentofthebeamtransversecross-sectionofordinaryreinforcedbyMIDAS/civildesigncheck.Temporaryconstructionstructuredesignisgoodorbadisnotonlyrelatedtoconstructionsafety,constructioneconomy,butalsoaffectthepermanentstructureofthequalityandsafety;temporarystructureasafetyhazardwillaffecttheentireeffectofthesafetyofthebridgeconstruction.Accordingtothebridgestructuredesignspecificationconstructionscaffold,allocatedbeamtemplate(bottommold,side-mode),thethesidemoldingscrewtopullthedoorframe,crosstheroad,Ribbracketdesigncalculations.Thearchofthefootisakeypartofthestrengthoftheentirebridgestructure,andarchfeetconsolidationforcethecomplexwithoutuniversality,thusensuringthequalityofconstructionofthearchofthefootisveryimportant,andthispaper,thefiniteelementdesigntheMIDAS/civilarchfootpositioningbracket.Topographicandgeologicalcharacteristicsofthebridgesitehasbeenstudiedinthispaper,theuseoffillingandwideningtheexistinghighwayembankment,fixedpositioningsteelsupportsthearchofthefoot,suchasliftingtheoverallinternalmodelconstructionmeasurestospeeduptheconstructionprogress,andtoensuretheAbstractqualityofconstructioninordertoobtaingoodconstructioneffect.Keywords:CFSTArchBridge,Designcalculations,Simulationanalysis,Temporarystructures,Construction目录-I-目录第一章绪论...............................................................................................................11.1钢管混凝土拱桥概述........................................................................................11.1.1钢管混凝土拱桥在我国的发展................................................................11.1.2钢管混凝土拱桥的优点............................................................................21.2系杆拱桥分类和特征........................................................................................31.2.1系杆拱桥的分类........................................................................................31.2.2系杆拱桥的特征........................................................................................41.3钢管混凝土拱桥施工方法................................................................................51.4研究意义和内容................................................................................................81.4.1研究意义....................................................................................................81.4.2研究内容....................................................................................................9第二章工程背景概况.............................................................................................102.1海天至青岛线铁路ZH-I线工程概况..............................................................102.1.1工程地理位置及自然地形地貌特征......................................................102.1.2工程地质情况..........................................................................................102.1.3气象、水文特征......................................................................................102.21-64M钢管混凝土系杆拱桥工程概况...........................................................112.2.1周边环境..................................................................................................112.2.2上部结构设计..........................................................................................112.2.3主要技术标准....................................................