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日本的新形钢桥
Xiao Ying






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2012-9-12 12:15    顶部
支座产生上扬力时的对策

hmseu






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2012-10-25 12:00    顶部
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谢谢作者
中华一人






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2012-11-19 09:49    顶部
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真的不错  学习学习
Xiao Ying






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2012-11-26 18:19    顶部


随着桥梁跨径的增大,连续跨径数的增多,由于免震支座的采用造成的梁移动量的增加,伸缩装置的移动量越来越大。

1.        梳状伸缩装置有了越来越厚的面板
2.        表面需作防滑处理
3.        需做好排水处理,防止漏水。

zh123168






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2012-12-7 11:19    顶部
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讲的不错,落后了,努力吧!!!
Xiao Ying






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2012-12-11 17:26    顶部
风琴状伸缩装置

梳状伸缩装置只能对应顺桥向的变形,对于一些在横桥向也采用免震设计的桥梁无法使用。风琴状伸缩装置则可以适应各个自由度方向的变形。随着路面横梁数目的增加,可以适应多达2米的伸缩量。路面各道横梁之间用柱状橡胶体相联接,以使得各道横梁之间的变形量能均匀分布。为支持各道路面横梁,横桥向每间隔1.5米左右设置一道支持轨道。

Xiao Ying






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2012-12-21 11:54    顶部
带耗能横梁的钢制墩柱

通常的钢制墩柱为抵御强震,采用的截面模量较大。为防止局部屈曲的发生和增强塑性变形能力,设有较强的加劲肋。基部锚固部结构也较为复杂。最近在大阪出现一种新型的带有抗震耗能横梁的新型抗震墩柱。地震能量主要依靠横梁的塑性变形吸收,保护了钢管的安全性。而且墩柱的结构得以简化,造价降低了2成左右。
左图是这种新型墩柱在平时的工作样子,中图是其遭遇E2型罕遇地震时横梁处产生塑性变形吸收能量。右图是一般的钢制墩柱在遭遇E2地震时,墩柱基部产生较大塑性变形的样子。

kangkai24






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2013-1-11 15:14    QQ 顶部
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新人,没看懂
Xiao Ying






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2013-1-18 17:15    顶部
最大限减少施工过程对城市交通的影响

东京大田区京浜电铁公司为缓解铁道岔口对城市交通造成的影响,在不影响线路正常运行的情况下对6公里长的线路以及车站进行了高架化处理,取消了28处交叉道口。其中上行线的改造在2010年5月完成。2012年10月20日深夜,末班车结束后到第二天早头班车发车的线路停止使用的3小时50分钟的时间以及其中轨道停止送电的2小时45分钟时间里,对下行线的关键部分进行了高架化转换。其中一段线路长108。5米,重945吨,使用千斤顶抬上1735mm,各千斤顶之间的位相差限定在8mm。然后进行了轨道铺设,电气,通信工程的施工,以及防止意外的准备时间。所有这一切都在末班车之后和早班车之前完成。

Xiao Ying






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2013-5-23 11:26    顶部
钢桥整体架设时使用的工程运输车

上图 六轴台车及动力单元的组合
中图 两台六轴台车的联合使用
下图左  台车悬挂装置对地面凹凸不平的适应性
下图右  台车悬挂装置对地面坡度的适应性

wanghao516






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2013-6-13 08:40    顶部
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免震设计
Xiao Ying






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2013-6-25 09:08    顶部
由于要在施工中跨越日本最为繁忙的东名高速公路,最大限度不影响现有交通成为一个重要课题。跨越高速公路的门形框架式钢制桥墩,门柱之间距离为61米。使用大型场地运输车整体架设。架设钢重为885吨,其中整体架设的钢制横梁的钢重为629.6吨。整体搬运距离156米。使用6台250吨的场地运输车,在2005年11月12日晚8点到13日早6点的10个小时里,成功完成架设。

Xiao Ying






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2013-7-15 13:03    顶部
在整体架设施工过程中,除了要用到场地运梁车,经常有架设构件整体重量超过起重机吊装能力的情况发生。需要用到特殊千斤顶。在组装场地处,特殊千斤顶伸长,将架设构件移送到运梁车上。场地运梁车将构件运到架设位置后,特殊千斤顶缩短,使构件就位。为了适应快速施工的要求,特殊千斤顶的最大行程达2米以上。

Xiao Ying






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2013-10-14 12:55    顶部
钢桥造价高,工期长,须后期养护,为什么要采用钢桥?

高铁,高速,新城区的建设蓬勃发展,现有城区怎么办?坐飞机几十分钟能赶到几百公里外的城市,但几十分钟的时间还不能从机场赶到市中心。改造一个旧环境比建设一个新环境要更加困难。改善城市交通,并不仅仅是修地铁和发展轨道交通。高速公路不仅仅是在城外和城市之间,在日本的收费高速公路公司中,除了有東,中,西日本高速公路公司外(原来都属于日本道路工团,公司化以后,被拆成三家),还有首都高速公路公司(东京市区的高速公路),阪神高速公路公司(大阪和神户市区的高速公路),名古屋高速公路公司。市区道路的改造和高架,周边会有各种各样的限制条件。为了改善成熟城区的市政设施而进行各项工程,而施工又往往是造成交通拥堵的一个重要原因。钢桥本身造价高一些,但比混凝土桥有对周边环境有更好的适应性。狭小空间,小曲率半径,结构奇特的各种形状的墩柱,多层桥,躲避地下埋设物,跨越正在使用中的线路等条件下单纯形式的桥梁难以适应。为了能改造现有环境而被迫进行大范围动迁,长时间封闭施工。大范围动迁的费用,以及施工造成的交通拥堵,车辆绕行的社会成本也应该考虑进去。在城区里发展交通设施,如果考虑综合成本钢桥并不一定高。建设过程中的环保问题越来越突出,环保问题不仅是讲施工过程中造成的雾霾,粉尘,噪音,污染物,还有如何在尽量在不影响现有环境下条件下,尽量不增加施工造成的负面影响下建设新项目。为了少动迁一处设施,少中断一小时的交通而采取的各种措施也是环保精神的体现。在市区里建设,成本必然要比在城外高。桥梁本身的材料费,施工费反而处于次要的地位。

近年来,钢铁产能极大发展。造船等行业加工能力也有所过剩。已经具备了钢桥的制造加工的条件。就整个建设周期而言,由于有钢材订货,桥梁厂内加工制造等过程,工期会长一些。但是在工地的施工时间,可以尽可能地缩短,影响交通的时间甚至可以缩短到几个小时。钢桥不同于造船,可以在船坞里完成后下水。对于城市桥梁而言,钢桥节段在工厂里制造后,需要经过道路运输,到工地后组装起来。如果有大量的工地焊接,修建钢桥同样对交通造成很大的妨碍。采用工地拼接,对制造企业的加工精度有更高的要求。对于施工企业,需具备相应的运输和起重等施工机械。

这里所说的钢桥不仅是指上部结构的钢梁,还包括钢制墩柱,钢制基础等。比如钢管回转桩,施工时无振动,无噪音,零排土,施工速度快,非常适合在市区采用。

钢桥建成后需要后期养护。为了防腐,每过若干年需要重新涂装。虽然有免涂装钢材,但是色调并不好看,在市区里景观效果不好。好的东西养护也要复杂一些。现在市区内市政设施的养护能力已经达到一定的水平,为了城市的美化,道路,桥梁的轮廓灯等景观设施已经颇具规模,钢桥的后期涂装问题也应该有办法得到解决。

我国的公路钢桥设计规范还是86年的。由于形式灵活多变,少有标准图。但是国外有很多成熟经验可以借鉴。仅就日本公路钢桥规范而言,94版,96版,02版,12版,一直都在改进中,很多东西可以直接拿来使用。

钢桥自重轻,抗震性能好。日本大部分地区的桥梁要求在1.5g到2.0g的水平地震作用下,达到震后可修的水平。明显高出我国8度区,9度区的水平地震影响系数。可以参考我在工程抗震板块中的桥梁抗震的帖子。
Xiao Ying






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2013-10-15 10:26    顶部
旋转钢管桩

在钢管的端部加装两片带刃的厚钢板,通过旋转的方法,象拧螺丝一样,把钢管桩旋入到地基中。前部带刃的厚钢板直径通常为钢管直径的1.5倍。比如钢管直径为1.2米,刃的直径为1.8米。旋转钢管桩的环保性能非常好,采用全周旋转的施工机械,施工时低噪音低振动,非常适宜在市区施工。施工时零排土,免去了处理废土的麻烦,尤其是被污染土的处理难题。不需使用泥浆护壁等措施,对地下水无污染。往相反方向旋转,就可以把钢管桩再从地里拔出来。对地基有挤土效果,对软弱地基有一定改良作用。

商品化的旋转钢管桩有两种类型,前部刃为封闭型和开放型。同样直径的封闭型可以比开放型可以获得更大的支持力。开放型的刃部中央有钢管直径一半的圆孔,更容易旋入到持力层中。封闭型旋转钢管桩的最大施工深度60米,开放型最大施工深度77米。封闭型的钢管直径做到1米2,开放型的可以做到1米6。

Xiao Ying






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2013-10-21 09:10    顶部
离家最后10公里(改善城市交通)  都市高速公路  日本首都高的介绍

日本首都高速公路株式会社成立于2005年,是一个半官半民的公司,前身是成立于1959年的首都高速道路工团。为缓解经济高速成长期带来的市区内车辆拥堵问题,主要建设在东京市区为主的收费公路。现在道路长322.5公里,由中央环状线和放射状线路构成,连接各条通往东京市的高速公路,直达东京核心区域,如银座,上野,涉谷,新宿等。

由于建设在城市之中,必然受到种种条件制约,道路几何线形无法象城市之间的高速公路那样得以保证,道路转弯半径小,对噪音的防止水准高,中央环状线的设计时速为50公里,其余为60-80公里。荷重水平与高速公路相同,白天多乘用车,晚上多大货车。

下图为箱崎交叉路口。虽然上空修建了三层首都高的高架道路,但基本没侵占地面的免费道路。

Xiao Ying






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2013-10-28 09:58    顶部
闹市之中架飞梁(改善城市交通)   都市高速公路

在完成顺畅的城际交通之后,必然要解决拥堵的市内交通。轨道交通是一方面,对于车辆而言发展都市高速道路必不可少。不同于简单的高架桥,由于环境所限,都市内高速道路钢桥更有优势。
顺畅的交通对于现代都市的重要性不言而喻。说一点自己的体会。11年东日本地震时,在东京剧烈晃动的楼房中并未感到惊恐。当晚交通瘫痪,只好第二天早上回去吧,感觉真是很麻烦。惊恐是在随后的时间里。从几千平米的大型超市到几十平米的便利店,所有的食品货架上都是空空如也。在物流顺畅的平日里根本不可能见到的景象,货架上从来都摆满了各种商品。好在一两天后就逐渐恢复正常了。
日本大都市里的高速道路网如同地铁线路般复杂。都市高速道路是收费公路,多为高架,但对地面的免费道路造成的影响并不大。因为建在闹市之中,无论是规划,设计,施工都受到种种现有条件的限制。在规划中,整体布局,因地制宜,与周围环境相协调,充分考虑建设过程中可能遇到的各种问题。各项工作尽可能在工厂中完成,在工地施工时对周边环境的影响最小限。在施工过程中,对噪音,振动,粉尘,雾霾,污染物的排放有更严格的限制。虽然多为梁桥,由于限制条件太多,做得很细,未必比跨海大桥和地铁简单。

Xiao Ying






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2013-10-30 10:46    顶部
精彩尽在不言中(改善城市交通)   钢桥的运输和架设

比起建在城外的桥梁,都市桥梁不显山漏水,缺乏豪迈感,真是有点无声无息。因为城市才是主角,城市有自己的文化。大多数城市桥梁只不过是为改善交通而建,在修建过程中就尽可能不要打乱城市正常的节奏。

为了少妨碍现有交通,桥梁的架设选在夜间进行。拼装后桥梁的重量已经超出了起重机的起重能力,使用台车和千斤顶。从拼装场地到桥梁主体就位,很多时候就是一夜之间的事。

城市之中,拼装场地也非常紧张,尽可能少占用,占用时间要尽量短。对于钢桥不可能像在船坞那样什么都在拼装场地进行。所以各梁段之间采用螺栓连接拼装后用台车整体搬运架设。

公路的超载超限运输对公路造成很大的损害,不要为了架新桥而坏旧路(桥)了。象运输集装箱那样,梁段可以通过普通的公路网运输。所以梁段的重量和尺寸不要超出公路运输界限。

Xiao Ying






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2013-11-6 16:53    顶部
桥上路上皆畅通(改善城市交通)  都市高架的形式

高速道路上一座座线形流畅的互通式立交桥,到了都市里面却难有用武之地,都市里没有那么大空地。郊外施工机械轰鸣,施工队伍人声鼎沸,到了都市里面却得小心翼翼。哪个称得上都市的地方在规划之初都不会想到有今天如此大的交通量。

城市里往往也建了一些高架路,但是很多高架路的结构形式简单,用在郊外或县级市里倒也罢了,高架路虽然跨越了一些交叉路口及铁路道口等,由于墩距二三十米程度,被交叉的道路拓宽之后,墩柱又成为下面道路新的障碍物。或者虽然墩柱没有侵入到拓宽的被交叉道路之中,却也对桥下交叉口处视线影响很大。使用钢桥轻松跨越数十米跨径,对于桥下空地的使用大有益处。

设在主干道上的高架路桥上交通量较大,怎么也得双向四车道吧。四车道的高架桥一建,桥下的主干道的通行能力却大打折扣。墩柱本身也占了不少的道路。

下图是东京首都高速山手线板桥附近道路的横断面。球拍形钢制墩柱(上部结构也为钢桥),双层桥面合计双向六车道(现在正在进行拓宽工程,将来为八车道)。但是只占用了桥下山手线的两条车道,应该也是最小限影响了吧。

Xiao Ying






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2013-11-15 13:29    顶部
各借地势起高桥(改善城市交通)  都市高架的形式

为解决城市拥堵而修建的高架路,很多就顺着原来道路。既要修建顺畅的高架路,又不能对桥下交通造成过多影响,简单形式的高架路难以应对。墩柱的结构形式就要各借地势灵活应变。下图是东京小菅附近沿河而建的高架路(目前正在局部改造拓宽中),钢制墩柱主要利用堤岸用地而建,没有侵占桥下道路的空间。钢桥的跨越能力强,梁式结构轻松跨越数十米;钢制墩柱的结构形式灵活,1基框架式钢制墩柱就能负担双向六车道或八车道的上部荷载。墩柱盖梁的悬挑段上也能负担2到3车道,使得柱的位置可以灵活布置。如果是简单门型框架,两柱纯间隔可超过30米,使得高架桥可以几乎不侵占桥下路面的空间。

桥面高7,8米的简单形式立交桥难于应对都市复杂的道路条件。为适应复杂的交叉条件,线形条件和减少对桥下的遮挡,上下行线分离设置的情形较多。都市高架桥大多桥面较高,即使在平坦的市区之内,有些地段上层桥面可达20米以上。

Xiao Ying






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帖子 319
2014-1-16 09:41    顶部
弹丸之地路畅通(改善城市交通)  都市里的全互通立交桥

苜蓿叶型立交桥是线条最为流畅的立交桥。然而遗憾的是在都市之中难有施展空间。在都市里建桥,即使桥下道路是笔直的,为了和上下桥处的匝道配合,直行的主桥也会得做成曲线桥。那种引桥20来米一跨,十字路口30,40米跨径的简单形式立交桥只能用在县级市里啦。都市里线型复杂的立交桥就只好采用钢桥了。

下图为东京城乡结合部正在扩建中的某立交桥示意图。

Xiao Ying






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帖子 319
2014-4-9 09:01    顶部
桥面板比较表

少数主梁,狭小箱梁等新型钢桥主梁间隔可达6米程度,幅员11米的桥梁2片主梁就可实现。与此相对应的桥面板常见形式有钢混合成桥面板,现浇预应力桥面板和预制预应力桥面板等。就适应性,施工性,造价,工期,养护性能等的比较表。

Xiao Ying






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帖子 319
2014-4-24 09:55    顶部
钢桥的造价

单跨40米的6跨连续少数主梁钢桥(2车道)工程造价的例

以下造价仅为上部结构的造价
以桥梁钢,高强螺栓等钢材的加权价格为100%,其他费用以相对于钢材价格的百分比形式给出
由于日本对抗震的高度重视,相对于钢梁,具有减震隔震效果的抗震支座的价格非常高
涂装价格仅为初期费用,过十几二十年还得重新涂装

Xiao Ying 修改于2014-04-24 10:00
q为23nice






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帖子 8
2014-5-29 08:29    QQ 顶部
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确实感觉比国内先进了不少,很多可以借鉴,学习到了。
Xiao Ying






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帖子 319
2014-6-18 16:02    顶部
市政桥梁一涉及到拆迁麻烦就多了许多。为了能因地制宜,见缝插针,不仅是上部结构,墩柱和基础也越来越多采用钢结构。
通过连接管彼此互相咬合在一起的集合钢管桩能有效解决基础结构占地过大问题。
相比现场灌注桩,集合钢管桩的占地面积只有1/4程度,并且承台施工时不需要另挖基坑。
通过采用自行式施工机械,大幅度减少了施工中占地面积。
即使在繁忙的道路旁施工,对交通的影响也非常有限。

Xiao Ying






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帖子 319
2014-9-7 23:09    顶部
烟大海底隧道总造价2000到3000亿,耗资堪比三峡,不知有多少客流量。还是动车拉着汽车跑,不知道动车有多少是货车。速度再快,烟大之间一天能开多少对?等候时间太长,不如坐轮渡过去。
要是有这批天文数字的资金,改善渤海圈城市的市政交通就好了。反正大连是堵得不像样子。北京应该更堵吧,虽然又限号又限行的,要是真给改善了,受益人数更多,比海底隧道更有意义吧。
都市交通真的没有办法了?东京60年代市政道路就修7环路了。都市高速公路另算,不过是要收通行费的。基本计划是3环状9放射,现在还未全部完工。7圈免费的加3圈收费的就10环了。还不算东京都外的圈央道。
不过这3圈可真是不好修啊。高架占79%,隧道占10%,半地下6%,土工部一共只有5%。跟一般的高速公路不是一个概念。而且高架桥的结构基本都是相当复杂,在都市里建设,限制太多,跨度倒不见得有多大,也未必比跨海大桥简单。结果就不要说上部结构了,墩柱也是钢的多。改善都市交通,非钢桥莫数。

Xiao Ying






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帖子 319
2014-10-14 09:22    顶部
钢制停车场桥
停车场主体部分长192米宽36.5米
上部结构,下部结构,基础均为钢结构,桥面板为PC结构
立体框架结构,顺桥向墩柱23根,横桥向墩柱2根
顺桥向跨度 9m ,横向向跨度(悬挑8.5米+中跨23米+悬挑5米)
顺桥向主梁高,横桥向主梁高均为1.8m,横桥向小梁高1.3m
桥面板为预制预应力桥面板(顺桥向预应力),顺桥向长9m,横桥向宽约2.5米,厚260mm,(一般的PC桥面板是横桥向铺设的,此桥相反)跨度3x3m=9m
墩柱为46根直径1米的钢管,管内充填混凝土
软弱地基,基础为230根长38米直径1米的钢管桩

Schwartz






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2014-11-18 08:19    顶部
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LZ的分享太好了,受益匪浅啊~
guru2004






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2014-11-18 10:18    顶部
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这种细活大概就德国和日本做得到
Xiao Ying






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帖子 319
2015-6-22 19:37    顶部
汽车荷载是离散性很大的荷载,超载现象难于避免。桥梁上部结构做的再强,也可能被严重超载车辆损坏。在汽车荷载作用时上部结构尚未发生致命损伤前支座不应先行发生脱空而导致上部结构侧翻。普通支座的抗拉能力很弱,通常不是通过增强支座的抗拉性能来提高抗侧翻性能,而是通过优化支座的设置位置来减小、消除支座可能产生的上扬力。在日本道路桥示方书中对防止支座的极端事件的发生做了较为详尽的规定。

A 汽车荷载的加载方式
日本的汽车荷载是影响面方式加载的(16楼的帖子已有介绍),相对于我国的影响线加载方式,算出的负反力更为严峻。在横桥向上影响面的分布范围与桥面净宽相同,在正常行车道宽度之外的侧向宽度范围内也须考虑。除了疲劳验算,上部结构设置汽车荷载时不关心设计车线数以及车线宽度,汽车荷载作用时不涉及车线在横桥向的具体分布位置。桥面宽度改变,紧急停车带等局部加宽,曲线桥的视距加宽等正常行车范围之外的区域,只要在防撞墙或人行道范围之外,全部要考虑面分布荷载。桥面净宽范围内影响面加载的方式相对于各设计车道位置上影响线加载的方式,尤其对于幅员变化的曲线桥,在横桥向算出的负反力更大。

B 支座上扬力计算时汽车荷载的放大
鉴于汽车荷载的离散性很大,虽然汽车荷载采用了桥面净宽范围内影响面加载方式,也不能充分保证支座不发生脱空。所以在验算支座上扬力时,需要对负反力乘以放大系数。
RU=2RL+I+RD
式中:RU为支座的上扬力
RL+I为汽车荷载(包含冲击力,下同)作用下支座的最大负反力。
RD为恒载作用下支座的支反力
在计算汽车荷载在支座处产生的支反力时,采用空间模型进行结构分析,以正确评价扭矩造成的影响。公式中产生负反力的汽车荷载的系数为2,考虑到汽车荷载的离散性大,所以使用了2倍的放大系数然后与恒载作用相叠加。
对于高等级市政道路中的钢桥,(日本)首都高速道路株式会社桥梁构造物设计施工要领中采用了更为严格的验算式:
RU=2RL+I+RD1+RD2/1.5
式中:RD1为使支座产生负反力部分的恒载作用下支座的支反力
RD2为使支座产生正反力部分的恒载作用下支座的支反力
此处,不仅考虑了2倍的产生负反力的汽车荷载,而且把恒载也分成了两部分:产生负反力的部分和产生正反力的部分。对产生正反力部分的恒载除以1.5,更是考虑施工误差等因素偏于安全侧的考虑。
需要说明的是,日本道路上很少发生超载,依然在验算支座脱空时对负反力加以放大,甚至对正反力予以减少。

C 通过拉大支座在横桥向的设置间隔可以有效抑制上扬力的发生。

D 对于匝道的曲线桥,上部结构发生侧向移动的可能性比主线的直桥更大。匝道桥墩柱盖梁端部横桥向的挡块更重要。
 


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