框架式地道橋設(shè)計理論與應(yīng)用前言/序言

在我國鐵路運輸大提速的過程中，框架式地道橋發(fā)揮了無可替代的作用。鐵路與公路有許多平交道口，從安全運輸、提高效率的角度出發(fā)，需將它們改造成立交道口，但同時又不允許在改造工程時中斷行車，采用框架式地道橋可以較好地解決這個問題。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。

當前，國內(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)模越來越大，設(shè)計和施工的難度也變得越來越大。如果只是單純地使用鋼筋混凝土來修筑地道橋，不僅設(shè)計和施工都更加困難，而且對于地道橋的長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)跟不上形勢的發(fā)展，不能滿足實際工程的需要，而采用預應(yīng)力技術(shù)，則可很好地解決這些問題。與非預應(yīng)力地道橋相比，框架式預應(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)濟可靠、耐久性好等優(yōu)勢。這也是地道橋結(jié)構(gòu)未來發(fā)展的必然方向。

本書是在朱爾玉教授帶領(lǐng)的科研團隊多年的教學實踐和科研成果的基礎(chǔ)上完成的。在本書出版之前，雖然已經(jīng)有了一些地道橋設(shè)計和施工方面的著作，但還沒有一本介紹如何在地道橋結(jié)構(gòu)中施加預應(yīng)力的著作，并且大多數(shù)著作偏重于對施工技術(shù)和有法的論述，而對于地道橋設(shè)計理論方面的論述還不夠系統(tǒng)、完善，對于讀者而言更是缺少詳細的設(shè)計計算實例。出版本書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)計理論及其應(yīng)用方法。本書主要介紹如何將預應(yīng)力技術(shù)引入框架式地道橋設(shè)計中，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)計過程進行具體說明，給出了一些有價值的計算分析成果。同時，在本書的后半部分也兼顧了地道橋頂進施工的主要內(nèi)容和過程。全書共分為15章，第1章到第8章為設(shè)計部分，詳細闡述了框架式地道橋設(shè)計的基本理論、分析計算方法和進行預應(yīng)力設(shè)計的過程，結(jié)合具體工程給出了計算算例，介紹了本科研團隊開發(fā)的框架式地道橋設(shè)計軟件系統(tǒng)和框架式預應(yīng)力地道橋設(shè)計軟件系統(tǒng)，并通過實例進行了分析和驗證。第9章到第15章為施工部分，對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，并針對在頂進過程中的信息化和自動化技術(shù)做了一些探索工作。

本書在編寫過程中參考和借鑒了近年來國內(nèi)外地道橋設(shè)計與施工方面的相關(guān)著作、論文和規(guī)范等，并將主要的參考文獻附在書末，在此對相關(guān)已列出和未列出的作者和出版社表示真誠的感謝。本書引用絕無侵權(quán)之意，特此申明。

本書由北京交通大學朱爾玉、上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司王恒棟、漳衛(wèi)南運河水利工程建設(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、王志鵬等同學對本書的付出。

由于作者水平和時間有限，書中難免有缺點和錯誤，懇請讀者批評指正。 2100433B

第1章 緒論

1．1 概述

1．2 國內(nèi)外地道橋發(fā)展概況

1．2．1 國內(nèi)發(fā)展概況

1．2．2 國外發(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)計存在的問題和發(fā)展方向

1．4．1 框架式地道橋設(shè)計存在的問題

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)計荷載

2．1 荷載類型

2．2 恒載

2．2．1 結(jié)構(gòu)自重計算

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 一般鐵路制動力

2．4．2 高速鐵路制動力

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 框架式地道橋計算方法

3．1 框架式地道橋計算方法的發(fā)展

3．2 框架式地道橋結(jié)構(gòu)力學計算理論

3．2．1 計算方法

3．2．2 計算公式

3．3 框架式地道橋的有限元計算

3．3．1 框架式地道橋的有限元計算理論

3．3．2 框架式地道橋的有限元計算實例

3．4 框架式地道橋計算方法存在的問題

第4章 框架式地道橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計

4．1 概述

4．2 框架式地道橋方案設(shè)計階段應(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

4．6．3 斜交配筋的鋼筋混凝土板的配筋計算

4．6．4 頂、底板配筋原理

4．6．5 框架式地道橋墻體配筋計算

4．7 斜交框架式地道橋力學特性分析

4．7．1 斜交框架式地道橋近似計算方法的討論

4．7．2 內(nèi)力計算

4．7．3 結(jié)構(gòu)配筋特點

4．7．4 對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)計軟件系統(tǒng)

5．1 框架式地道橋設(shè)計軟件系統(tǒng)簡介

5．2 軟件系統(tǒng)的開發(fā)說明

5．2．1 總體編程流程圖

5．2．2 前處理模塊

5．2．3 計算分析模塊

5．2．4 后處理模塊

5．2．5 圖形顯示模塊

5．2．6 配筋在程序中的實現(xiàn)

5．2．7 CAD繪圖模塊

……

第6章 框架式地道橋的計算算例

第7章 框架式預應(yīng)力地道橋的設(shè)計和計算

第8章 框架式預應(yīng)力地道橋設(shè)計軟件系統(tǒng)

第9章 線路加固設(shè)計

第10章 工作坑和排降水設(shè)計

第11章 引道及泵站設(shè)計

第12章 框架式地道橋頂進施工方法

第13章 滑板與箱涵制作

第14章 頂力計算與后背墻設(shè)計

第15章 框架式地道橋施工現(xiàn)場測量與控制技術(shù)

參考文獻

后記

框架式地道橋設(shè)計理論與應(yīng)用朱爾玉

朱爾玉，教授，博士生導師，現(xiàn)任北京交通大學土木建筑工程學院跨座式單軌交通研發(fā)中心主任，國家重點學科橋梁與隧道工程專業(yè)三級教授。已指導畢業(yè)碩士研究生88名、博士研究生8名，公開發(fā)表學術(shù)論文130多篇，主編或參編學術(shù)著作7部，獲得省部級科技進步特等獎1項、二等獎3項、三等獎3項，已申報以單軌交通等為主的專利200多項，已獲得專利授權(quán)60多項。

長期從事橋梁工程、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工作，主要研究方向為預應(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)開發(fā)。

在框架式地道橋設(shè)計理論中，首次提出施加預應(yīng)力的理念，并成功申請發(fā)明專利“混凝土地道橋施工中的預應(yīng)力應(yīng)用方法”和“混凝土框架箱涵施工中的預應(yīng)力應(yīng)用方法”。在框架式地道橋設(shè)計過程中，開發(fā)了相關(guān)的地道橋設(shè)計軟件系統(tǒng)。對于地道橋頂進過程中的信息化和自動化技術(shù)，也做了有益的嘗試。

框架式地道橋設(shè)計理論與應(yīng)用王恒棟

王恒棟，1967年出生，工學博士，現(xiàn)為上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司副總工程師，教授級高工。長期從事結(jié)構(gòu)工程設(shè)計與研究工作，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價、城市地下空間綜合開發(fā)利用等領(lǐng)域取得了一系列研究成果。在國內(nèi)外專業(yè)刊物發(fā)表30篇學術(shù)論文，先后獲得國家科技進步二等獎l項、省部級科技進步一等獎2項、二等獎2項、三等獎4項。主持完成國家“十一五”科技支撐計劃課題1項，上海市科委重大科研課題1項，上海市建科委科研課題1項，所主持的科研課題研究成果總體達到國際先進水平。主持完成的重大工程設(shè)計獲得詹天佑獎2項，國家設(shè)計一等獎3項，住建部工程設(shè)計一等獎3項、二等獎4項，上海市優(yōu)秀工程設(shè)計一等獎4項、三等獎2項。主持編寫國家標準2項、國家行業(yè)標準2項、地方標準3項、標準化協(xié)會標準1項。作為主要人員參加編寫國家標準3項、國家行業(yè)標準l項、地方標準2項、工程標準化協(xié)會標準7項。獲得發(fā)明專利5項、實用新型專利39項。曾出版《綜合管廊工程理論與實踐》《城市地下市政公用設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計》（國家十二五重點出版基金項目）《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》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)研究與開發(fā)研究團隊，在上海市科委重大科技攻關(guān)項目“地下交通規(guī)劃與綜合管溝關(guān)鍵技術(shù)”（04dz12013）、國家“十一五”科技支撐計劃課題“城市市政工程綜合管廊技術(shù)研究和開發(fā)”（2006BAJ16807）、國家“十三五”重點研發(fā)計劃課題“城市地下綜合管廊規(guī)劃建設(shè)與安全運維體系”（2016YFC0802405）的資助下，通過對城市市政綜合管廊工程技術(shù)的深入研究，建立了我國城市地下綜合管廊技術(shù)體系。

框架式地道橋設(shè)計理論與應(yīng)用謝玲

謝玲，高級工程師，國家一級注冊結(jié)構(gòu)師，1985年畢業(yè)于華北水利水電學院，同年分配到水利部海委漳衛(wèi)南運河管理局，長期從事水利工程規(guī)劃設(shè)計、工業(yè)與民用建筑設(shè)計、閘橋維修養(yǎng)護設(shè)計及工程建設(shè)管理工作。目前擔任漳衛(wèi)南運河水利工程建設(shè)管理局總工程師，作為技術(shù)負責人承擔著近年來漳衛(wèi)南運河水利工程建設(shè)管理工作。擔任漳衛(wèi)南運河管理局規(guī)劃設(shè)計研究院副院長期間，主持完成了漳衛(wèi)南河系內(nèi)堤防維修養(yǎng)護設(shè)計、病害閘橋維修加固設(shè)計、基建項目規(guī)劃設(shè)計等項目，具有深厚的理論功底、豐富的實踐經(jīng)驗，其中漳衛(wèi)南局防汛調(diào)度樓榮獲德州市建筑設(shè)計獎。負責編寫的《漳衛(wèi)南運河水利風景區(qū)可行性研究報告》《漳衛(wèi)南運河水利風景區(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年度中國水利工程優(yōu)質(zhì)（大禹）獎。

框架式電磁鐵的技術(shù)與應(yīng)用分以下幾點

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，號稱為“電器之王”。磁鐵與除鐵設(shè)備市場的不斷發(fā)展和競爭的加劇，用戶不僅對電磁鐵與除鐵設(shè)備的質(zhì)量有了更高要求，而且對生產(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，豐富我國產(chǎn)品種類，提升行業(yè)產(chǎn)品知名度，推動中國電磁鐵與除鐵設(shè)備行業(yè)發(fā)展，促進國內(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。

二、框架式電磁鐵包括　起重電磁鐵、制動電磁鐵、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、自動電器的電磁系統(tǒng)、電磁振動器、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、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、機械、冶金、礦山、造船、電力電子、煤炭、礦山、電動工具、交通、起重運輸、家電、電機、門鎖、紡織、游戲機、醫(yī)療器材、健身器材、辦公設(shè)備、售貨機、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)。