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公路路线设计要点

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公路路线设计要点

公路路线设计要点范文第1篇

【关键词】公路路线设计原则;平面;纵断面

公路是一种铺筑在地面上主要供车辆行驶的线形工程构造物,主要承受车辆荷载的重复作用和经受各种自然因素的影响。公路路线的设计不仅直接影响该路线的使用价值,而且关系到该区域的社会效益和经济效益。在进行公路建设时,路线的选择会受地形地质、周边环境等因素的影响,且公路建成后又会反作用于自然环境,更会影响公路的使用安全。因此,做好公路路线的选择和设计工作至关重要。

1.路线平面线形设计要点

路线平面线形应与地形、地物和周围环境相适应,保持线形的连续性和均衡性,并且与纵断面的设计相协调。

1.1平曲线形应有足够的长度。

汽车在道路的曲线路段上行驶,如果平曲线长度过短,驾驶员需急转转向盘,这在高速行驶时是不安全的,而且也会使离心加速度的变化率过大,从而使乘客感觉到不舒服;当道路的转角较小时,容易使人产生曲线半径很小的错觉。因此,路线平面线形设计是,平曲线应有足够的长度。最小平曲线长度一般应考虑驾驶员操作从容、乘客感觉舒适要求和转角a小于7。时这两个条件来确定。

1.2保持平面线形的均衡性与连续性。

为了使一条道路上的车辆尽量以均匀的速度行驶,设计时应注意保持各线形要素的连续和均衡,避免出现技术指标突变的情况。直线与平曲线组合时变化应连续、均衡,圆曲线的半径和长度应与相邻的直线长度相适应。设计时应避免出现长直线尽头接小半径曲线和短直线接大半径的平曲线的组合。平曲线与平曲线的组合,在条件允许时相邻圆曲线大半径与小半径之比及相邻回旋线参数之比宜小于2.0。高低标准之间要逐渐过度,避免出现突变。

1.3平面线形应直捷、流畅与地形、地物相适应,与周围环境相协调。

平面线形宜直则直,宜曲则曲,不片面追求直曲,这是美学、经济和环境保护的要求。

1.4注意与纵断面设计相协调。

在平面线形设计中,应充分考虑纵断面设计的要求,与纵断面线形相协调。特别是平原微丘区的道路,平曲线的指标一般比较高,平曲线较长,与铁路、主要道路及河流的交叉的地方往往是纵断面线形的主要控制点。在设计时,应为纵断面设计留有活动的余地,从而利于平纵线形的组合设计。

1.5各级公路不论转角的大小均应敷设曲线,并宜选用较大的圆曲线半径。转角过小时,应调整竖曲线。当不得已而设置小于7度的转角时,则必须按规定设置足够长的曲线。两同向圆曲线应设有足够长度的直线,否则应调整线形设置为 单曲线或复曲线。两反向圆曲线间不宜设置短直线段,否则应调整线形设置为S形曲线。

1.6特长、长隧道或结构特殊的桥梁等构造物所处的路段,以及路线交叉点前后的路段宜采用直线线形。双车道公路为超车所提供的路段宜采用直线线形。设置圆曲线时,应同相衔接路段的平、纵线形要素相协调,使之构成连续、均衡的曲线线形,并避免小半径圆曲线与陡坡相重合的线形。

2.路线纵断面线形设计要点

纵断面线形设计的主要内容是根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制高程等。确定路线合适的高程及各坡段的纵坡和坡长,并设计竖曲线。在设计时应满足纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵断面的组合设计应协调,以及填挖经济、平衡的要求。

2.1竖曲线半径的选用。

竖曲线应选用较大半径为宜。当受到限制时宜采用大于或接近于竖曲线最小半径的一般值,地形条件特殊困难而不得已时方可采用竖曲线半径的极限最小值,坡度差小时尽量采用较大的竖曲线半径。

2.2最短坡长。

坡长不宜过短,以不小于设计速度9S的行程为宜。对于连续起伏的路段,纵坡应尽量小点,坡长和竖曲线应为极限值的一倍或者两倍以上,避免锯齿形纵断面的出现,以使增重与减重变化和缓。

2.3纵坡极限值的运用。

各级公路应避免采用最大纵坡值和不同纵坡最大坡长值,只有在为争取高度利用有利地形,或避开工程艰巨地段等不得已时,方可采用。纵坡以平、缓为宜,但最小纵坡不宜小于0.3%。采用平坡或小于0.3%的纵坡段,应作专门的排水设计。

2.4相邻竖曲线的衔接。

相邻两个同向凹形或凸形竖曲线,特别是同向的凹形竖曲线之间,如果直坡段不长应合并为单曲线或复曲线,避免出现断背曲线,这是对行车是有利的。相邻反向竖曲线之间,为使增重与减重间和缓过度,中间最好插入一段直坡段。若两竖曲线半径接近极限值时,这段直坡段至少为设计速度的3s行程,当半径较大时,亦可直接连接。

2.5连续上坡路段的纵坡设计,除上坡方向应符合平均纵坡、不同纵坡最大坡长规定的技术指标外,还应考虑下坡方向的行驶安全。凡个别技术指标接近或达到最大值的路段,应结合前后路段各技术指标设置情况,采用运行速度对连续上坡方向的通行能力与下坡方向的行车安全进行检验。山脊线和山腰线,除符合地形不得已时采用较大的纵坡外,在可能条件下应采用平缓的纵坡。

3.横断面设计要点

(1)公路横断面设计应该注重路侧安全和运用宽容设计理念,做好中间带、加(减)速车道、路肩以及渠化、左(右)转弯车道、交通岛等各组成部分的细节设计,清除有碍行车安全的障碍物,提供足够宽的无阻碍的路侧安全区。

(2)路基断面布设应结合沿线地面横坡、自然条件、工程地质条件等进行设计。自然横坡较缓时,以整体式路基断面布设为宜。横坡较陡、工程地质复杂时,高速公路宜采用分离式路肩断面。

(3)公路横断面设计应最大限度地降低路堤高度、减小对沿线生态的影响,保护环境,使公路融入自然。条件受限制不得已而出现高填、深挖时,应同架桥、建隧、分离式路基等方案进行论证比选。

(4)公路横断面范围内的排水设计除应自成体系、满足功能要求外,设置在紧靠车道的边沟,其断面宜采用浅碟形或漫流等方式,否则应加盖板。

4.线形组合设计要点

(1)平纵线形组合设计的原则为相互对应。当平、竖曲线半径均较小时,其相互对应的程度应较严格;随着平、竖曲线半径的同时增大,其对应程度可适当放宽;当平、竖曲线半径均大时,可不严格相互对应。

(2)长的竖曲线内不宜设置半径小的平曲线,长的平曲线内不宜包含多个短的竖曲线,短的平曲线不宜与短的竖曲线相组合,长直线不宜与陡坡或半径小且长度短的竖曲线组合。复曲线、S形曲线中的左转圆曲线不设超高时,应采用运行速度对其安全性予以验算。

(3)线形组合设计,各技术指标除应分别符合平面、纵断面规定的数值外,还应考虑横断面对线形组合与行驶安全的影响。应避免平面、纵断面、横断面的最不利值的相互组合设计。

(4)线形组合设计除应满足各要素间内部的相对均衡与变化节奏的协调外,还应注意同公路外部沿线的自然景观相适应且配合地质条件。

5.结语

公路的建设对地区的发展有着非常重要的影响,它对提高人们的生活水平及经济发展的推动有着积极的影响。在公路路线的设计过程中,要加强检验公路路线的各项指标,不断优化公路路线的设计,切实做到安全。环保以及人性化的设计,提高运行的安全,在保证公路使用功能不受影响的前提下还能够产生更大的社会、经济及环保效益。

【参考文献】

[1]杨少伟.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2009,6.

公路路线设计要点范文第2篇

关键词:水库;公路;路线;设计;

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

地球上最多的资源就是水资源,而我国水资源总量占世界首位,主要集中在国内四川,,云南3省。其中自治区境内,大山中大江大河蕴含的水资源占国内总水资源的60%。所以为了最大程度开发水资源,就要建设各种大型大坝。这样导致了库区内(所谓的库区是指水库淹没影响区)水位急剧升高,导致当地的建筑,公路,农田等被淹。而本文中主要解析水库淹没影响区公路路线设计要点。结合四川三、四级公路路线设计实践为背景,进行分析讨论。

库区公路路线设计要点

不同于一般公路之处

由于四川地理环境及地质条件因素的影响,库区公路路线设计上和一般公路有所不同,主要表现在:

自然条件限制与资金限制,一般公路施工要求指标并不是很高,而库区公路路线因为地质条件关系对公路施工指标要求非常高。

公路路线设计十分重要,并且精细。一般公路路线设计,可以专业分段设计,然后在整合起来。但是库区公路路线设计要求,比一般公路路线设计要求还要高。尤其是在四川省内,山路悬崖过多,在设计上只要稍微有一点偏差,就会因为实际地理环境给工程造价带来明显差异,在1:2000比例上只要偏差误差在8%左右就很可能会影响整个工程进行,或者无法施工。因此,为了保证总库区公路路线达到最佳合理状态,要求在库区公路路线设计上,一定要精确,同时还要确保其它有关专业技术可以正常施工。

库区公路路线考虑因素

库区公路路线除了与一般公路路线一样的考虑因素外,还有一些是属于库区公路路线必须要重点考虑因素。

库区公路路线设计上应该重点考虑地形、地质

库区公路路线设计应该重点考虑地形以及地质两个主要因素,地形选择路线是库区公路路线设计最基本的基础。但是由于四川库区公路地质条件种类繁多,有很多不良的地质因素存在,所以库区公路路线设计上必须受地质条件因素控制。在面对大型成片的不良地质环境应该完全规避,对于可以预防或者可以处理的小型不良地质环境,可以选用其中有利部分进行施工,同时做好好相应的公路安全措施。

库区水位升降对公路路线的影响

全面综合考虑因为库区水位升降带来的地质灾害问题。由于四川地理位置关系,当库区蓄水后,水压和水浮力不断发生变化,导致库区岸边地质应力场受到影响,破坏其原本均性,将会发生山体滑坡等地质灾害。所以在库区公路路线设计上应该重点考虑库区水位上涨后所带来的地质变化,尽量将公路路线设置在库区淹没影响区外边,或者受库区水位升降压力影响小的地质环境当中。

库区公路路线浅基的影响

库区公路路线,路基浅基础的稳定性。由于受到很多不同种类因素的限制,特别在四川这种地质环境下,有些地方难免公路路线要建设在库区淹没影响区内。当无法避免的时候,我们要重点考虑路基浅基的稳定性。保证水位上涨淹没公路路线时,毛细水对路基浅基的影响,保证公路的稳定性。

不同地质条件下库区公路路线的参考因素

在库区公路路线设计上,还要结合不同地形地质条件,通过不同的路基形式进行铺设。平缓的地形条件可以用土基形式铺设,地质条件好的山路可以通过半山洞路基形式铺设,地形差,不容易支撑的地方可以用桥梁形式通过等等。总而言之在库区公路路线设计上设计人员要综合当地不同地形地质条件对公路路基要求做到充分了解。

库区公路路线安全因素

加强对后期运营安全。由于公路路线设计上很多都是规避不良地质,在库内影响范围内很容易造成集中升降坡现象,在加上四川多变的天气,处于库区影响范围内的路线应该加大重点监控,对运行后期的检查测速一定要到位,在指标上应该高于一般公路路线指标。

库区公路路线设计流程及方法

库区公路路线设计基本上和一般公路路线设计相同,都是从宏观到微观,从整体结构逐渐缩小细节的过程。不同的是库区公路路线设计更加注重“时间方案细部优化”“与其它专业沟通”“实践方案再争强优化”三个部分,而一般公路路线设计上对这三个环境相对来说不是很重视。

库区公路路线控制点分析

库区公路路线控制点分析主要分为:制定路线的起点和终点,中间控制点,三大部分。对于库区公路路线来说,由于四川本身地形险峻,不良地质规模比较大,水位上升或者下降都会给周围地质条件造成变化,使周围原本不良的地质遭受更大的危险,因为路线设定显得格外重要。在库区公路路线设计前,应该充分了解该地区地质条件与地形环境,探查清除所有不良地质条件,来为最终确定路线提供有利的数据支持。

库区公路路线,线形设计

当库区公路路线控制点设定以后,可以根据技术标准进行路线设计。通常情况下分:“由大到小”“由小到细”“由细到微”,三个部分进行路线线形设计。

“由大到小”具体是指在整个要铺设公路路线范围内找出合理的通行路线走廊带,在对这些通行路线走廊带进行对比分析。通常情况下工程研究阶段在1:10万或者1:5万地形图上就可以进行研究对比。

“由小到细”在确定公路路线走廊带范围内,找出所有可实行的路线进行技术与经济比较,选择最佳路线出来,这一步通常在1:1万或者1:3500地形图上进行研究对比。

“细到微”是指具体确定路线方案后,对每一小段进行逐一研究。由于四川地理环境因素影响,此段研究通常在1:2000或者1:1000地形图上进行研究分析。

库区公路路线设计与其他专业组互动设计与沟通

通过前面所讲述的办法,可以基本上确定了库区公路路线可行方案,但是路线的设计工作还没有结束,下一步工作就是与其他专业组进行沟通,例如:路基,隧道,桥梁等专业人员进行必要的沟通。由于公路路线在现场施工的时候有很多地方是受到现场地形地质因素影响,对公路施工标准也不一样,大大的增加了施工难度,很多地方可能无法达到施工要求,所以跟其他专业组的沟通成为关键。

库区公路路线放样后在优化调整

根据以上所说的办法,库区公路路线就可以进行实地放样测量。因为地图上精准度与数据对照真实情况来看还是存在一定模糊性,很多地图上体现出来的高度与位置,往往跟现实上还存在一定的差距,所以需要结合现实情况不断的修改调整,直到合理为止。

库区公路路线安全问题

当最后确定库区公路路线时,通常要用运行速度对整条路线进行线形验算,并且根据实际得到的结果对库区公路线行进行细致的调整。如果实在无法调整的,可以采用安全措施进行保证后期正常运行。尤其是四川境内崇山峻岭地方特别多,重点防护对象也多,安全措施一定要到位,尤其是对突发事情的预防上,应该综合全面的考虑。库区弯道附近更是要多家注意加强防范措施防止车辆坠落。另一方面还需要考虑到工程结构本身安全问题,同时库区水位上升或者下降对工程结构造成的影响。

总 结:

库区公路路线建设与一般公路路线建设有很大的区别,最大的区别体现在于工程量的庞大与复杂,整体项目设计要求非常精细。在设计理念上应该遵循,“由大到小”“由小到细”“由细到微”三个过程。同时库区公路路线方案粗略完成后,要协同其他专业组进行沟通与协商,并且根据其专业人士对现场分析后,重新修改库区公路路线方案。一条优质的库区公路路线是靠不断优化调整方案才能设计出来的。

参考文献:

[1]朱剑红.全国水力资源家底查清[N].人民日报,2005(5).

[2]李国并.水电站库区路线设计要点探讨[J].四川林勤设计,2007(2).

[3]王文祖。水库库区公路路线设计及过程地质问题[J].青海交通科技,1999(2).

公路路线设计要点范文第3篇

本文针对现有光缆种类的介绍及分析,结合作者自身经验,总结了电力通讯光缆线路设计及施工技术特点和要求。

【关键词】电力通信光缆 线路设计 施工

1 我国电力通信线路发展与现状

自建国以来,我国的电力通信网络经历了一系列发展时期,是一个逐步由小变大,由孤立到联合的过程。七十年代,微波通信初露端倪,一些地区也形成自己的通信网,但全国范围的通信干线尚未完成,这种通信落后状况造成了大量大面积停电事故,给生产带了很大不便;而进入八十年代,信息技术出现,各种新兴技术如光线、卫星、数字微波等技术开始于电力网络相结合,发展出了电力通信新模式,而1978年国家批准建设电力通信专用网络,更是拉开了电力通信大建设的序幕,在之后的时间里,电力通信技术不断得到发展和提高,相关设备和网络也在不断完善。

目前我国正在“十二五”计划实施阶段,各行各业,各项基础设施建设都处于蓬勃发展时期。而随着工业机械化、自动化的逐步实现,人民生活水平的不断提高,整个社会对于电力的使用也是与日俱增,这就要求电力线路建设不断更新换代,满足人们的需求。而在这一背景下,传统的架空线及地下电缆就逐渐暴露出了不足。因此,我们迫切需要一种能结合二者优点,扬长避短的新兴线路材料。在这种背景下,光缆线路便应运而生。

2 电力通信光缆线路设计

2.1 常用光缆介绍

(1)光纤复合架空地线(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire,OPGW光缆)这种光缆是将光纤与高压架空输电线地线复合制成,兼具地线与信息传输双重作用。

(2)光纤复合架空相线(Optical Fiber Composition Phase Conductor,OPPC光缆)光纤与架空输电线相线复合。

(3)地线缠绕式光缆(Ground Wire Wind Optical Cable,GWWOP)将光纤直接螺旋缠绕在地线上,是较为早期和简便的设计,与之同类的还有捆绑式光缆(All Dielectric Lashed Cable,ADL)这两种光缆统称为附加型光缆,由于该设计中光缆直接与电线接触,受高温影响明显,要求电压负荷低。此外,还需要特殊器具才能正常使用,其使用范围受到较大限制。

(4)全介质自承式光缆(All dielectric self-supporting optical fiber cabl,ADSS)这种光缆可利用现有高压输电塔杆同步架设,操作简便,得到广泛应用。

(5)金属自承式光缆(Metal Aerial Self-Supporting optical fiber cable,MASS)与ADSS光缆应用大致相同,优点是通过合理接地设计可有效缓解电腐蚀问题。

2.2 光缆线路设计要点

由于各种光缆大同小异,现就电力通讯最常用的ADSS光缆来说明设计中的有关注意事项。

2.2.1 路由查勘与选择

路由的查勘与定夺,要遵循一些基本原则,如在保证通信质量的前提下,尽量选择方便抵达,维护容易的路线;尽可能裁弯取直;选择坚固、稳定的地区,如主干道两旁;避免地基不稳或等待建设的地段,如沟壑、沼泽;尽可能不穿越铁路、水域等等。

2.2.2 光缆型号确定

由于ADSS光缆是与输电线路共有杆塔,因此要考虑杆塔的承重及分布,再结合当地气象资料,线路断面以及特殊跨越点来共同参照,才能最终确定每节段各自的跨距,挂点落差,最大承受能力,最大风速等参数。由于不同规格线缆在不同跨距条件下,弧垂和张力的对应关系都有所变化,选择时以实际情况为准,但可以现成规格作为参考。如有条件,可用试差法试验几种规格选定最优的方案,以达到最佳条件。

2.2.3 运行张力设计

运行张力与弧垂具有对应关系,主要受风力影响。其影响作用体现在杆塔负荷,弧垂中心点距地面高度,以及控制点具体高度几个方面,一般对运行张力最大值取三倍安全系数即可。它对光缆元件的尺寸、模量和制造材料也有较大影响。

2.2.4 传输损耗设计

由于光缆传输损耗主要发生在接头部位,因此,在不影响传输效果的前提下,可适当增加大长度光缆数目,以达到减少接头的效果。

2.3 光缆线路施工要点

2.3.1 光缆架设机械使用要点

光缆架设的主要设备有张力放线机和牵引机,此外视具体要求使用一定数量滑轮。张力放线机顾名思义,通过匀速放线,使得光缆始终保持一定张力,为达到这一要求,通常将张力控制在3000~4500N左右,最大不超过5000N。牵引过程中,光缆顶端与牵引绳之间最好以网套,以避免内部光纤在外力作用下损坏。最后,线路架设中,务必保证每个滑轮都有专人看守,确保光缆不会脱出。

2.3.2 施工注意事项

光缆架设过程中,要特别小心不要磨损外部保护层,滑轮内部必须有橡胶缓冲层或其他缓冲措施,严禁在地面或其他粗糙表面拖拽,严禁用金属等硬物剐蹭表面,如果外部防护层发生磨损,就可能会失去防水性,进而有很大可能发生电腐蚀,使得光纤传导信号受到外界辐射的干扰,这将严重影响光缆的使用质量。对于耐张段光缆,可用棘轮来精确调节其紧张度,进而判断出光缆运行张力。此外,接续点的连接和接头盒的装配工作,都应该提前在地面完成,接续盒应装配在一般人所不能及高处,防止误触和恶意损毁。ADSS光缆的一大优点就是能带电架设,施工中应特别注意雨雪天气等可能的安全隐患,以免酿成事故。

2.3.3 其他注意事项

架设线路尽量不穿越人口聚居区,尽量不穿越经济园林;在同等条件下,选择慢车道或人行道地下施工,避开快车道;与其他建设管线,特别是热力与煤气管线保持距离,具体可参考国家规定;避开大型工业区,或有较高建筑物及树木的地区;施工所在地已有其他输电线路时,要保持两米以上的安全距离,特别要考虑到光缆悬垂高度而非杆塔架设点高度,同时在施工当中,要注意采取保护措施,必要时可切断电力供应。

3 结束语

在本文中,作者通过结合自身工作经验,对于电力通信光缆的特点及其设计和施工要求做了一定的思考,提出了可行且具有指导意义的经验总结,希望能对行业具体工作有所助力。

参考文献

[1]粟秋成.电力通信光缆线路维护系统的研究设计[J].科技资讯,2013,05:141-142.

公路路线设计要点范文第4篇

关键字:系杆拱船闸结构分析横梁应力

中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号:

1引言

巢湖闸枢纽工程位于巢湖入裕溪河处,是控制巢湖流域防洪、排涝、航运及蓄水灌溉的综合性水利枢纽,1959年底开工建设,至1960年建成。巢湖船闸、船闸公路桥是该工程的组成部分,船闸公路桥跨船闸主桥为一跨16米的空心板,纵坡为5.7%,船闸南岸引桥为4×6.4米的空心板,纵坡为5%。现因巢湖船闸扩建以及巢湖市整体规划的需要,在巢湖船闸南岸新建一座复线船闸,为满足原有公路的使用功能,随之需新建跨闸公路桥及接线,接线公路顺接船闸公路桥南岸引桥并跨越复线船闸的引航道(桥位处复线船闸航道正断面宽约33.7米,最高通航水位为12.2m)。

2 主桥结构设计

2.1 桥梁布置

本桥区位跨越巢湖复线船闸,受老节制闸高程及复线船闸通航净空的限制,要求尽量减小主桥梁高,因主桥跨径在45米左右,选择桥型时考虑了连续梁、钢桁架和系杆拱,连续梁梁高较高,势必抬高主桥处桥面高程,因引桥落地处两侧均为民居,考虑到行人出行及工程造价的综合因素,排除连续梁的方案;若选择钢桁架,梁高较高且主桥造价较高,相比之下,最终选择跨径为42.8米的系杆拱作为主桥桥型,既减小了梁高又节省了工程造价。

2.2 主桥系杆及拱肋截面

主桥上部结构采用单跨42.8m下承式钢筋混凝土系杆拱,为刚性系杆刚性拱,计算跨径L=41m,拱轴线为圆弧线,矢跨比为1/5,矢高8.2m。拱肋采用工字型截面,拱肋高1.0m、宽0.8m。全桥设置3道风撑以保证拱肋的横向稳定(如图1、图2所示)。

(图1 主桥立面图)

(图2 主桥断面图)

系杆采用等截面梁,系杆高1.25m,宽0.8m;每片拱片设间距为4.1m的吊杆9根;风撑设置3道,采用工字型截面,高0.7m、宽0.7m。端横梁高度为1.185m~1.25m,中横梁高度为1.005m~1.07m,,梁顶设有0.25m后浇混凝土,桥面双向1.5%横坡通过横梁高度的变化和桥面铺装共同调整。

每根系杆内布设8束钢绞线,分别为10φs15.2mm和12φs15.2mm钢绞线,钢束锚下张拉控制应力为0.7fpk ;每根吊杆均采用OVMDS5-61(φ65);每根中、端横梁内布设4束钢绞线,每束为6φs15.2mm钢绞线,每束锚下张拉控制应力均为0.75 fpk。

2.3 主桥结构计算分析

(一) 模型建立

计算采用《QJX 4.0新规范版》进行,全桥共划分为49个单元, 40个节点的平面杆系模型,结构离散图如下图所示:

(主桥结构离散图)

(二) 结构计算参数

材料:梁体采用C50混凝土,设计强度fcd=22.4MPa,ftd=1.83MPa;混凝土容重γ=26KN/m3;弹性模量Eh=3.45×104MPa。

钢绞线单根直径Φs15.2mm,面积Ay=139mm2,钢绞线标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ey=1.95×105MPa,张拉控制应力σcon=0.7fpk=1302MPa,塑料波纹管管道内壁与钢绞线的摩擦系数μ=0.25,管道偏差影响系数k=0.0015,一端锚具变形及回缩值为6mm。

荷载:

1) 恒载

一期恒载:重量按实际断面尺寸计取;

二期恒载:包括桥面板、桥面铺装、护栏等的重量;

2) 汽车活载

车辆荷载标准按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)取定,设计荷载等级为公路-II级。横桥向按2车道考虑,考虑车道实际布载。

3)温度荷载:

温度梯度:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)4.3.10条规定取值。

4)混凝土加载龄期:取7天

5)混凝土收缩、徐变:对于成桥,考虑3650天的混凝土收缩徐变。

(三)主桥纵向计算

1) 施工阶段短暂状态应力验算 按照新《公桥规》第7.2.8条规定,在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向应力应符合下列规定:压应力σcct≤0.70fck’,拉应力σctt≤0.70ftk’。本桥施工时混凝土强度已达到标准强度的90%,故压应力允许值0.70fck’=0.70×0.9×32.4=20.41Mpa,拉应力允许值0.70ftk’=0.70×0.9×2.65=1.67Mpa。

计算结果表明,在施工阶段,系杆出现最大压应力为13.8MPa,拱肋出现的最大压应力为12.9MPa,都满足规范要求,构件都配置了一定数量的普通钢筋,来承受施工阶段出现的拉应力。

2) 正常使用极限状态抗裂验算

根据JTG D62-2004规范6.3条,按照全预应力混凝土构件对各工况系梁进行正截面和斜截面抗裂验算(按照预制构件考虑),根据《桥规》规定,全预应力结构正应力不得出现拉应力,主拉应力不得大于0.4ftk=1.06Mpa。计算表明主桥正常使用极限状态正截面抗裂验算满足全预应力结构要求,主拉应力验算满足规范要求 (正应力、主拉应力图见下图) 。

正常使用极限状态正截面抗裂验算(长期效应组合)

正常使用极限状态正截面抗裂验算(短期效应组合)

正常使用极限状态正截面抗裂验算(标准组合)

3) 持久状况构件应力验算

根据《桥规》7.1.5、7.1.6条的规定,使用阶段受压区混凝土最大压应力不大于0.5Fck=16.2MPa,主压应力不大于0.6fck=19.44MPa,受拉区预应力钢筋最大应力不大于0.65fpk=1209MPa。

计算表明持久状况混凝土压应力满足规范要求。受拉区预应力钢筋最大应力为1119MPa,满足规范要求。

持久状况正应力图见下图

持久状况正截面应力图(成桥阶段)

持久状况正截面应力图(长期效应组合)

持久状况正截面应力图(短期效应组合)

持久状况正截面应力图(标准组合)

4) 持久状况承载能力极限状态正截面抗弯强度验算

根据JTG D62-2004规范5.1.5条,对各工况进行承载能力极限状态验算,控制截面主要计算结果见下表。计算结果表明,系杆承载能力极限状态验算结果均满足规范要求。

系杆各工况控制截面抗弯极限承载能力验算(KN·m)

拱肋控制工况控制截面抗弯极限承载能力验算(KN·m)

计算结果表明,拱肋承载能力极限状态验算结果满足规范要求。

5) 主桥刚度验算

经计算,活载作用下,系杆四分点向下位移为6.87mm,向上位移为3.33mm,刚度满足规范要求。

6)吊杆内力分析

吊杆内力汇总表(KN)

吊杆采用OVMDS5-61型成品索,其破断力为2000.6KN,吊杆安全系数3.2,满足要求。

(四) 中横梁计算

(1)计算图式

中横梁静力分析采用平面杆系有限元程序进行验算,结构边界条件采用两端简支和两端固结两种约束方式,按部分预应力混凝土A类构件进行验算。中横梁模型见图14,共划分为24个单元,25个节点。

中横梁结构离散图

施工阶段划分

阶段1:安装预制横梁构件并张拉横梁第一批预应力钢束,

阶段2:安装行车道板、桥面铺装、安装护栏等,

阶段3:张拉预应力第二批钢束,

阶段4:运营阶段。

(2)中横梁计算成果

1)持久状况承载能力极限状态正截面抗弯强度验算

根据JTG D62-2004规范5.1.5条,对各工况进行承载能力极限状态验算。计算表明正截面抗弯承载能力满足规范要求。

承载能力极限状态抗弯强度验算(两端简支)

承载能力极限状态抗弯强度验算(两端固结)

2)正常使用极限状态抗裂验算

根据《桥规》规定,部分预应力A类构件在荷载短期效应组合下拉应力不大于0.7ftk=1.855Mpa,但在荷载长期效应组合下不得出现拉应力。计算表明长期效应组合横梁正应力满足规范要求。

荷载短期效应组合截面正应力(两端简支)

荷载短期效应组合截面正应力(两端固结)

荷载长期效应组合截面正应力(两端简支)

荷载长期效应组合截面正应力(两端固结)

3)持久状况构件应力验算

根据《桥规》7.1.5、7.1.6条的规定,使用阶段受压区混凝土最大压应力不大于0.5Fck=16.2MPa,主压应力不大于0.6fck=19.44MPa。

持久状况混凝土正截面压应力验算(两端简支)

持久状况混凝土正截面压应力验算(两端固结)

计算表明持久状况混凝土压应力满足规范要求。

(五) 端横梁计算

(1)计算图式

端横梁静力分析采用平面杆系有限元程序进行验算,结构边界条件采用两端简支和两端固结两种约束方式,按部分预应力A类构件进行验算。端横梁模型见图23,共划分为24个单元,25个节点。

端横梁结构离散图

施工阶段划分:

阶段1:安装预制横梁构件并张拉横梁第一批预应力钢束,

阶段2:安装行车道板、桥面铺装、安装护栏等,

阶段3:张拉预应力第二批钢束,

阶段4:运营阶段。

(2)端横梁计算成果

1)持久状况承载能力极限状态正截面抗弯强度验算

根据JTG D62-2004规范5.1.5条,对各工况进行承载能力极限状态验算。计算表明正截面抗弯承载能力满足规范要求。

承载能力极限状态抗弯强度验算(两端简支)

承载能力极限状态抗弯强度验算(两端固结)

2)正常使用极限状态抗裂验算

根据《桥规》规定,部分预应力A类构件在荷载短期效应组合下拉应力不大于0.7ftk=1.855Mpa,但在荷载长期效应组合下不得出现拉应力。计算表明端横梁正截面抗裂验算满足部分预应力A类构件要求。

荷载短期效应组合截面正应力(两端简支)

荷载短期效应组合截面正应力(两端固结)

荷载长期效应组合截面正应力(两端简支)

荷载长期效应组合截面正应力(两端固结)

3)持久状况构件应力验算

根据《桥规》7.1.5、7.1.6条的规定,使用阶段受压区混凝土最大压应力不大于0.5Fck=16.2MPa,主压应力不大于0.6fck=19.44MPa。

持久状况混凝土正截面压应力验算(两端简支)

持久状况混凝土正截面压应力验算(两端固结)

计算表明持久状况混凝土压应力满足规范要求。

3 结语

本文以系杆拱桥为研究对象,从其构造特点出发,详细分析了系杆拱的结构与受力特点,并通过建模分析计算,为后期中小跨径系杆拱桥的主要受力构件截面尺寸的选择提供参考。

参考文献

公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004。

公路路线设计要点范文第5篇

关键词:公路工程建设;路线设计;重要性;影响因素;设计要点

随着社会经济的快速发展以及城镇化建设的不断推进,使得路线设计重要性日显重要,促使路线设计从业人员不断的提高自己专业知识能力,从而保障公路工程建设的需要。

1公路工程建设中路线设计的重要性

公路工程建设中的路线设计好坏,直接影响到本地路段的社会与经济效益,说明公路路线的设计是影响到所涉地区的经济和民生的大事,所以从业人员在路线设计时,需要考虑到所涉当地的实际情况,比如是否影响当地生态环境等等因素,所以在进行公路工程建设时,设计正确的路线非常重要。随着公路交通行业以及汽车行业的迅猛发展,现今的汽车保有量正处于一个快速攀升的阶段,导致公路的实际交通量不断增加,使得愈发频繁地出现了各类交通事故。由此可见,合理的公路路线设计就不能够仅仅停留在几何的角度,其还涉及到了工程学以及设计学等等领域。可见,所进行公路路线设计应该在充分符合汽车行驶所需的力学条件的基础下力求满足驾驶员的生理条件,此外,还应该针对地形地物等情况来进行设计,使得设计更能够兼顾到各种因素的影响,因此公路工程建设中的路线设计非常重要。

2公路工程建设中影响路线设计的主要因素

公路工程建设中影响路线设计的因素主要有:①地形因素。近年来公路建设非常的快,很多的路段都是铺设在山区之中。这些地方的地形特别的复杂,地的表面陡且不平,建设的任务十分的艰巨。假如要降低工程的难度与投资就必须将路段适应其山区的地形。例如一些路面就需要沿着河流进行铺设,一些路线就必须从山区穿过,总的来说,其地形复杂多样,不管是哪种地形,最开始就必须合理的利用地形,一些地形很复杂,但是只要合理的利用,最终的效果就会很好。因此,挑选适当的地形对公路的设计人员来说是非常重要的。②地质因素。公路建设过程中,会碰到很多的地质方面的问题,其中就包括软土与软弱土等土质、滑坡、坍塌与泥石流等情况。对于这些问题来说,对公路的安全的危害非常的大,对其后期养护和运行的影响也非常大,地质的因素对整个方案都是起决定性作用的。不好的地质在影响整个路段分布的同时,纵面的地形的分布也影响到了整体的方案。所以,公路建设过程中的地质勘测是必不可少的,也反映了公路路线设计的重要性。③环境保护因素。以往的工程建设的理念把太多的精力都放在了功能与经济方面,环境方面并没有太多的考虑,公路的工程实施对于生态的破坏是非常严重的,形成了很多的负面的影响。大面积的使用了林地与耕地,很多的庄稼都损失了,还对绿化造成一定程度的破坏,影响了自然的生态平衡,对公路进行设计的时候,大多数都是选择直接穿过某些特殊的环境区,例如湿地以及保护区,并且就算是没有办法避开的话,都没有使用相应的方法对其进行保护,这样对于整个自然状态的影响就非常的明显了,在选择公路工程实施方案的时候,并不会进行文物的勘察,更别说是公路沿路的古物了,碰到这些情况的时候并没有相应的解决措施,说明正确的公路路线的设计对环境和文物保护的重要性。

3公路工程建设中的路线设计要点分析

(1)路线设计中的平、纵、横同步设计要点。公路是三维带状构造物,平、纵、横的设计信息集中在一起才能反映真实的设计情况。公路地形在很小的范围内也可能产生很大的变化,路线平、纵面稍微移动就能产生截然不同的结果,这就要求路线设计应该平、纵、横步精细设计,以互相检验设计的合理性,这在局部路线优化时尤为重要。(2)合理采用应采用曲线型设计法。在当前的公路建设中多采用曲线设计法。所谓曲线型设计方法,即根据线形布设的技术标准要求、平纵线形组合的均衡要求、地形地物及自然环境的约束要求,采用曲线单元并选用合理的线型参数来布设路线。采用曲线型设计方法进行路线设计,既能使公路线形美观,也可以使公路本身和沿线景观相协调,更重要的是曲线型公路相比直线公路更容易让驾驶员开车时的注意力集中,从而减少交通事故。当然,直线设计法也并不是要完全杜绝,只是在设计过程中要注意一些问题。(3)线形指标的灵活应用。线性指标的选用不仅关系到公路使用的安全性和舒适性,还影响到工程的造价和区域的自然环境。在路线设计技术指标的运用上,应结合地形、地物、地质、水文.气象等自然条件,特别是要注重总体设计。要注意保证前后路线线形的均衡性和连续性。因此,设计人员必须加强对标准规范的理解,做到灵活运用技术指标。

4结束语

随着城镇化建设进程的加快,国内公路工程建设及公路路线设计水准有了很大的提高,同时人们对公路方面的要求也越来越高。在公路路线设计中,其设计对公路工程所有项目的品质、成本还有执行都具有重要作用。

作者:项欠才让 单位:青海西拓交通工程咨询有限责任公司

参考文献