框架式地道橋設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用

第1章 緒論

1．1 概述

1．2 國(guó)內(nèi)外地道橋發(fā)展概況

1．2．1 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況

1．2．2 國(guó)外發(fā)展概況

1．3 框架式地道橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法及原理概述

1．3．1 框架式地道橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法

1．3．2 傳統(tǒng)框架式地道橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析原理

1．4 框架式地道橋設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題和發(fā)展方向

1．4．1 框架式地道橋設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

1．4．2 框架式地道橋的發(fā)展方向

第2章 框架式地道橋的設(shè)計(jì)荷載

2．1 荷載類型

2．2 恒載

2．2．1 結(jié)構(gòu)自重計(jì)算

2．2．2 土壓力

2．2．3 混凝土收縮的影響

2．3 活載

2．3．1 一般鐵路活載

2．3．2 沖擊作用

2．3．3 列車活載引起的水平土壓力

2．3．4 公路活載與人行道活載

2．3．5 高速鐵路活載

2．4 附加力

2．4．1 一般鐵路制動(dòng)力

2．4．2 高速鐵路制動(dòng)力

2．4．3 溫度變化的影響

2．5 框架式地道橋荷載匯總

第3章 框架式地道橋計(jì)算方法

3．1 框架式地道橋計(jì)算方法的發(fā)展

3．2 框架式地道橋結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算理論

3．2．1 計(jì)算方法

3．2．2 計(jì)算公式

3．3 框架式地道橋的有限元計(jì)算

3．3．1 框架式地道橋的有限元計(jì)算理論

3．3．2 框架式地道橋的有限元計(jì)算實(shí)例

3．4 框架式地道橋計(jì)算方法存在的問(wèn)題

第4章 框架式地道橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4．1 概述

4．2 框架式地道橋方案設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮的因素

4．2．1 路橋總體方案

4．2．2 地質(zhì)條件

4．2．3 其他因素

4．3 結(jié)構(gòu)形式的選擇及截面尺寸的擬訂

4．3．1 框架式地道橋結(jié)構(gòu)形式的選擇

4．3．2 框架式地道橋截面尺寸的擬訂

4．4 框架式地道橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本假定

4．5 框架式地道橋內(nèi)力組合

4．6 框架式地道橋配筋計(jì)算方法

4．6．1 板殼理論概述

4．6．2 正交框架式地道橋各截面配筋設(shè)計(jì)

4．6．3 斜交配筋的鋼筋混凝土板的配筋計(jì)算

4．6．4 頂、底板配筋原理

4．6．5 框架式地道橋墻體配筋計(jì)算

4．7 斜交框架式地道橋力學(xué)特性分析

4．7．1 斜交框架式地道橋近似計(jì)算方法的討論

4．7．2 內(nèi)力計(jì)算

4．7．3 結(jié)構(gòu)配筋特點(diǎn)

4．7．4 對(duì)大斜交框架式地道橋配筋的建議

第5章 框架式地遒橋設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)

5．1 框架式地道橋設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)簡(jiǎn)介

5．2 軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)說(shuō)明

5．2．1 總體編程流程圖

5．2．2 前處理模塊

5．2．3 計(jì)算分析模塊

5．2．4 后處理模塊

5．2．5 圖形顯示模塊

5．2．6 配筋在程序中的實(shí)現(xiàn)

5．2．7 CAD繪圖模塊

……

第6章 框架式地道橋的計(jì)算算例

第7章 框架式預(yù)應(yīng)力地道橋的設(shè)計(jì)和計(jì)算

第8章 框架式預(yù)應(yīng)力地道橋設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)

第9章 線路加固設(shè)計(jì)

第10章 工作坑和排降水設(shè)計(jì)

第11章 引道及泵站設(shè)計(jì)

第12章 框架式地道橋頂進(jìn)施工方法

第13章 滑板與箱涵制作

第14章 頂力計(jì)算與后背墻設(shè)計(jì)

第15章 框架式地道橋施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與控制技術(shù)

參考文獻(xiàn)

后記

在我國(guó)鐵路運(yùn)輸大提速的過(guò)程中，框架式地道橋發(fā)揮了無(wú)可替代的作用。鐵路與公路有許多平交道口，從安全運(yùn)輸、提高效率的角度出發(fā)，需將它們改造成立交道口，但同時(shí)又不允許在改造工程時(shí)中斷行車，采用框架式地道橋可以較好地解決這個(gè)問(wèn)題。此外，框架式地道橋在公路建設(shè)和城市綜合管廊工程中也有著廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外地道橋的發(fā)展都很迅速，但隨著地道橋跨數(shù)和跨度的增加，規(guī)模越來(lái)越大，設(shè)計(jì)和施工的難度也變得越來(lái)越大。如果只是單純地使用鋼筋混凝土來(lái)修筑地道橋，不僅設(shè)計(jì)和施工都更加困難，而且對(duì)于地道橋的長(zhǎng)期使用性能和耐久性也極為不利。所以，單純地采用鋼筋混凝土修筑地道橋已經(jīng)跟不上形勢(shì)的發(fā)展，不能滿足實(shí)際工程的需要，而采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，則可很好地解決這些問(wèn)題。與非預(yù)應(yīng)力地道橋相比，框架式預(yù)應(yīng)力地道橋具有跨越能力大、受力性能好、結(jié)構(gòu)輕巧美觀、經(jīng)濟(jì)可靠、耐久性好等優(yōu)勢(shì)。這也是地道橋結(jié)構(gòu)未來(lái)發(fā)展的必然方向。

本書(shū)是在朱爾玉教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)多年的教學(xué)實(shí)踐和科研成果的基礎(chǔ)上完成的。在本書(shū)出版之前，雖然已經(jīng)有了一些地道橋設(shè)計(jì)和施工方面的著作，但還沒(méi)有一本介紹如何在地道橋結(jié)構(gòu)中施加預(yù)應(yīng)力的著作，并且大多數(shù)著作偏重于對(duì)施工技術(shù)和有法的論述，而對(duì)于地道橋設(shè)計(jì)理論方面的論述還不夠系統(tǒng)、完善，對(duì)于讀者而言更是缺少詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例。出版本書(shū)的目的就是希望能為讀者較為系統(tǒng)地介紹框架式地道橋的設(shè)計(jì)理論及其應(yīng)用方法。本書(shū)主要介紹如何將預(yù)應(yīng)力技術(shù)引入框架式地道橋設(shè)計(jì)中，并結(jié)合北京市南中軸路下穿京山鐵路框架式地道橋的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行具體說(shuō)明，給出了一些有價(jià)值的計(jì)算分析成果。同時(shí)，在本書(shū)的后半部分也兼顧了地道橋頂進(jìn)施工的主要內(nèi)容和過(guò)程。全書(shū)共分為15章，第1章到第8章為設(shè)計(jì)部分，詳細(xì)闡述了框架式地道橋設(shè)計(jì)的基本理論、分析計(jì)算方法和進(jìn)行預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)的過(guò)程，結(jié)合具體工程給出了計(jì)算算例，介紹了本科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的框架式地道橋設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)和框架式預(yù)應(yīng)力地道橋設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，并通過(guò)實(shí)例進(jìn)行了分析和驗(yàn)證。第9章到第15章為施工部分，對(duì)地道橋施工的具體流程給出了介紹，加入了一些施工中的新技術(shù)和新工藝，并針對(duì)在頂進(jìn)過(guò)程中的信息化和自動(dòng)化技術(shù)做了一些探索工作。

本書(shū)在編寫過(guò)程中參考和借鑒了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外地道橋設(shè)計(jì)與施工方面的相關(guān)著作、論文和規(guī)范等，并將主要的參考文獻(xiàn)附在書(shū)末，在此對(duì)相關(guān)已列出和未列出的作者和出版社表示真誠(chéng)的感謝。本書(shū)引用絕無(wú)侵權(quán)之意，特此申明。

本書(shū)由北京交通大學(xué)朱爾玉、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司王恒棟、漳衛(wèi)南運(yùn)河水利工程建設(shè)管理局謝玲共同完成。由衷地感謝北京交通大學(xué)劉文華博士、郭占明博士、田杰博士，海潮碩士、林文泉碩士、韓廣暉碩士、陳銳碩士、禹國(guó)輝碩士、尚龍飛碩士、鐘奇碩士、張超碩士、武剛碩士及王中奇、王志鵬等同學(xué)對(duì)本書(shū)的付出。

由于作者水平和時(shí)間有限，書(shū)中難免有缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。 2100433B

框架式地道橋設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用朱爾玉

朱爾玉，教授，博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院跨座式單軌交通研發(fā)中心主任，國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科橋梁與隧道工程專業(yè)三級(jí)教授。已指導(dǎo)畢業(yè)碩士研究生88名、博士研究生8名，公開(kāi)發(fā)表學(xué)術(shù)論文130多篇，主編或參編學(xué)術(shù)著作7部，獲得省部級(jí)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)3項(xiàng)，已申報(bào)以單軌交通等為主的專利200多項(xiàng)，已獲得專利授權(quán)60多項(xiàng)。

長(zhǎng)期從事橋梁工程、城市軌道交通工程、高鐵、重載鐵路橋梁等方面的研究和教學(xué)工作，主要研究方向?yàn)轭A(yù)應(yīng)力技術(shù)，工程結(jié)構(gòu)耐久性和加固，橋梁工程應(yīng)急搶修，BIM、GIS、MIS軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

在框架式地道橋設(shè)計(jì)理論中，首次提出施加預(yù)應(yīng)力的理念，并成功申請(qǐng)發(fā)明專利“混凝土地道橋施工中的預(yù)應(yīng)力應(yīng)用方法”和“混凝土框架箱涵施工中的預(yù)應(yīng)力應(yīng)用方法”。在框架式地道橋設(shè)計(jì)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)了相關(guān)的地道橋設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。對(duì)于地道橋頂進(jìn)過(guò)程中的信息化和自動(dòng)化技術(shù)，也做了有益的嘗試。

框架式地道橋設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用王恒棟

王恒棟，1967年出生，工學(xué)博士，現(xiàn)為上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司副總工程師，教授級(jí)高工。長(zhǎng)期從事結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)與研究工作，在工程結(jié)構(gòu)理論分析、結(jié)構(gòu)體系可靠度、結(jié)構(gòu)耐久性及安全性使用評(píng)價(jià)、城市地下空間綜合開(kāi)發(fā)利用等領(lǐng)域取得了一系列研究成果。在國(guó)內(nèi)外專業(yè)刊物發(fā)表30篇學(xué)術(shù)論文，先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)l項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)4項(xiàng)。主持完成國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃課題1項(xiàng)，上海市科委重大科研課題1項(xiàng)，上海市建科委科研課題1項(xiàng)，所主持的科研課題研究成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。主持完成的重大工程設(shè)計(jì)獲得詹天佑獎(jiǎng)2項(xiàng)，國(guó)家設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，住建部工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)，上海市優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)4項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。主持編寫國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)、國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)、地方標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。作為主要人員參加編寫國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)、國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)l項(xiàng)、地方標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)、工程標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)。獲得發(fā)明專利5項(xiàng)、實(shí)用新型專利39項(xiàng)。曾出版《綜合管廊工程理論與實(shí)踐》《城市地下市政公用設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)》（國(guó)家十二五重點(diǎn)出版基金項(xiàng)目）《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》等7部著作。

以王恒棟為核心的城市市政綜合管廊工程技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)研究團(tuán)隊(duì)，在上海市科委重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“地下交通規(guī)劃與綜合管溝關(guān)鍵技術(shù)”（04dz12013）、國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃課題“城市市政工程綜合管廊技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)”（2006BAJ16807）、國(guó)家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“城市地下綜合管廊規(guī)劃建設(shè)與安全運(yùn)維體系”（2016YFC0802405）的資助下，通過(guò)對(duì)城市市政綜合管廊工程技術(shù)的深入研究，建立了我國(guó)城市地下綜合管廊技術(shù)體系。

框架式地道橋設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用謝玲

謝玲，高級(jí)工程師，國(guó)家一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師，1985年畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院，同年分配到水利部海委漳衛(wèi)南運(yùn)河管理局，長(zhǎng)期從事水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、工業(yè)與民用建筑設(shè)計(jì)、閘橋維修養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)及工程建設(shè)管理工作。目前擔(dān)任漳衛(wèi)南運(yùn)河水利工程建設(shè)管理局總工程師，作為技術(shù)負(fù)責(zé)人承擔(dān)著近年來(lái)漳衛(wèi)南運(yùn)河水利工程建設(shè)管理工作。擔(dān)任漳衛(wèi)南運(yùn)河管理局規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院副院長(zhǎng)期間，主持完成了漳衛(wèi)南河系內(nèi)堤防維修養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)、病害閘橋維修加固設(shè)計(jì)、基建項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)等項(xiàng)目，具有深厚的理論功底、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其中漳衛(wèi)南局防汛調(diào)度樓榮獲德州市建筑設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。負(fù)責(zé)編寫的《漳衛(wèi)南運(yùn)河水利風(fēng)景區(qū)可行性研究報(bào)告》《漳衛(wèi)南運(yùn)河水利風(fēng)景區(qū)發(fā)展規(guī)劃》獲得水利部肯定；參與建設(shè)的引黃濟(jì)津潘莊線路應(yīng)急輸水漳衛(wèi)新河倒虹吸工程獲得2011-2012年度中國(guó)水利工程優(yōu)質(zhì)（大禹）獎(jiǎng)。

框架式電磁鐵的技術(shù)與應(yīng)用分以下幾點(diǎn)

一、框架式電磁鐵在工業(yè)中的地位十分重要，是一種基本的電器，號(hào)稱為“電器之王”。磁鐵與除鐵設(shè)備市場(chǎng)的不斷發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的加劇，用戶不僅對(duì)電磁鐵與除鐵設(shè)備的質(zhì)量有了更高要求，而且對(duì)生產(chǎn)效率也提出了更高的要求。為了提高電磁鐵與除鐵設(shè)備的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，豐富我國(guó)產(chǎn)品種類，提升行業(yè)產(chǎn)品知名度，推動(dòng)中國(guó)電磁鐵與除鐵設(shè)備行業(yè)發(fā)展，促進(jìn)國(guó)內(nèi)外電磁鐵與除鐵設(shè)備技術(shù)的研究和應(yīng)用，組織一些活動(dòng)。

二、框架式電磁鐵包括　起重電磁鐵、制動(dòng)電磁鐵、牽引電磁鐵、推拉式電磁鐵、框架式電磁鐵、管狀式電磁鐵、旋轉(zhuǎn)式電磁鐵、保持式電磁鐵、雙向轉(zhuǎn)角電磁鐵、吸盤式電磁鐵、直流濕式閥用電磁鐵、交流濕式閥用電磁鐵、繡花機(jī)電磁鐵、永磁吸盤、磁鋼轉(zhuǎn)角電磁鐵、汽車電磁鐵、旋轉(zhuǎn)電磁鐵、拍打式電磁鐵、氣閥式電磁鐵、自動(dòng)電器的電磁系統(tǒng)、電磁振動(dòng)器、以及電磁鐵用到的軟鐵、硅鋼片、檔鐵、外套、鐵芯、線圈、整流控制設(shè)備和電磁鐵生產(chǎn)設(shè)備。電磁除鐵器、永磁除鐵器、磁選機(jī)、磁輥、磁篩等除鐵設(shè)備以及配套設(shè)備等等。

三、框架式電磁鐵主要用于航空航天、機(jī)械、冶金、礦山、造船、電力電子、煤炭、礦山、電動(dòng)工具、交通、起重運(yùn)輸、家電、電機(jī)、門鎖、紡織、游戲機(jī)、醫(yī)療器材、健身器材、辦公設(shè)備、售貨機(jī)、智能玩具、建材、化工、塑料、玻璃、陶瓷、水泥、造紙、食品、飼料、水處理等行業(yè)生產(chǎn)商、經(jīng)營(yíng)商，專業(yè)買家、海外貿(mào)易商、高等院校、科研院所及其它相關(guān)行業(yè)。