1、連續鋼箱組合橋梁土木工程專 業畢業設計任務及指導書土木工程專業2007級本科畢業設計任務及指導書（連續鋼箱組合橋梁）第一章設計任務書一、設計原始資料1、設計規范公踣橋涵設計通用規范（JTJ D60-2004 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范（JTJ D62-2004 公路橋涵地基與基礎設計規范（JTJ D63-2007 公路橋涵鋼結構及木結構設計規范（JTJ 025-86 鋼結構設計規范（GB 50017-2003 1（6）鐵踣結合梁設計規定（TBJ 24-89 （7）公踣工程技術標準（JTG B01-2003 2、主要技術指標（1）孔跨布置:見分組題目；設計時速:80km/h ；荷載

2、標準：公踣一級；橋梁縱坡:0% ；橋梁橫坡:雙向1.5% ,由混凝土鋪裝層厚度調節形成； 橋梁兗度：05m護欄+凈7.0m車行道+0.5m護欄；二、設計要求完成鋼箱梁、預應力混凝土橋面板、下部結構設計內容，包括以下計算工作:1、自重恒載內力計算（含一期及二期恒載）；2、活載內力計算；3、溫度及收縮徐變內力計算（體系溫度變化及梁溫差）；4、內力組合計算；5、鋼箱梁、下部構造、預應力混凝土橋面板截面尺寸擬定；6、負穹矩區域的混凝土轎面板的預應力鋼束配置；7、混凝土橋面板的普通鋼筋配置；8、組合梁結構承載能力極限狀態及正常使用狀態下各項指標的驗算；9、變形及預拱度計算；10、完成設計說明書并繪制圖紙

3、。三、設計各部分內容及時間分配（共12周）第一部分收集資料及基本構造設計（第6周）第二部分建立模型,恒載，活載內力計算及組合（第710周）第三部分各項指標驗算（第 11-13 周）第四部分外文翻譯、畢業實習（第14周）第五部分計算機繪圖、畢業設計說明書整理岀版（第 1516 周）第六部分導師評閱畢業設計（第17周）第七部分答辯（第18周）四、畢業設計說明書正文主要內容設計依據、轎跨結構總體布置、有限元輸入數據準備、單元劃分、建立有限元計算模型、 恒載及活載內力計算、荷載組合、各項指標驗算。五、畢業設計應繪制的主要設計（1）主橋總體布置圖（1張A3圖）（2 ）主橋總體布置圖橫斷面圏（跨中.中支點

4、及邊支點）（1張A3圖）（3 ）鋼箱梁節段劃分及梁段參數圖（坐標、梁高、節段長度及重量）（1張A3圏）（4 ）鋼箱梁構造圖（邊跨跨中、中跨跨中、中支點及邊支點）（4張A3g）（5 ）變形及預拱度設置圏（1張A3圏）（6 ）混凝土橋面板普通鋼筋布置圏（1張A3圏）（7 ）負穹矩區域混凝土橋面板預應力鋼束布置圖（2張A3g）（8）橋墩構造圖（1張A3圖）（9 ）承臺及樁基礎構造圏（1張A3圖）(10) 橋臺構造BB (張A3H)(11) 剪力鍵連接大樣圏(1張A3圖)(12) 橋墩受力主筋布置圖(1張A3g)要求達到A3幅面圏紙不少于16張。六、畢業實習和畢業設計的主要要求1、填寫實習日志”撰寫實

5、習報告”實習完成后交給指導教師”答辯時呈交答辯委員會。2、填寫畢業設計指導紀，每次輔導均由學生摘要記錄，并由指導教師簽字認可，答辯 時呈交答辯委員會。3、畢業設計說明書不得少于15000字，計算機岀設計圏不得少于兩張0號圖(或16張3 號圖)；畢業設計應做到：設計計算無誤、數據表格化、文宇說明簡明扼要且條理清晰、 章節編號合理、圖表編號清莖、文句通順，字跡工整、圖紙整潔美觀。4、外文翻譯不得少于10000外文宇符。5、用外文寫岀本人畢業設計摘要(不得少于500漢字)”在答辯時用外語宣讀。6、畢業設計說明書的撰寫、排版和裝訂必須嚴格按西南交通大學本科畢業設計(論文) 魴規范”執行。7、學生必須提

6、交以下資料的電子文檔和書面文檔，否則沒有成績:(1) 實習報告(2) 畢業設計說明書(3 )畢業設計圖紙8、畢業設計答辯時間：每人30分鐘，其中學生本人介紹20分鐘、教師提問和學生答辯時 間10分鐘。七、主要參考文獻(1) 公踣橋涵設計通用規范(JTJ D60-2004 )(2) 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTJ D62-2004 )公踣橋涵地基與基礎設計規范(JTJ D63-2007 )(4) 公路橋涵鋼結構及木結構設計規范(JTJ 025-86 )(5) 鋼結構設計規范(GB 50017-2003 )鐵踣結合梁設計規定(TBJ 24-89 )(7)公路工程技術標準(JTG

7、B01-2003 )(8 )日池田尚志，鋼混凝土組合結構設計手冊，地震岀版社，1992.(9 )劉玉擎,組合結構橋梁，人民交通岀版社，2005(10)范立礎”預應力混凝土連續梁橋”人民交通岀版社” 1988 ；(11 )周遠棣，許君蘭編，鋼橋，北京，人民交通岀版社，1991第二章設計指導書設計依據(1) 公踣橋涵設計通用規范(JTJ D60-2004 (2) 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTJ D62-2004 (3) 公路橋涵地基與基礎設計規范(JTJ D63-2007 (4) 公路橋涵鋼結構及木結構設計規范(JTJ 025-86 X(5) 鋼結構設計規范(GB 50017-2

8、003 1(6) 鐵踣結合梁設計規定(TB.J 24-89 (7) 公路工程技術標準(JTG B01-2003 1二有關荷謝示準:(1 ) 一期恒載:結構自重(包括鋼箱結構、預應力混凝土橋面板濕重)，結構整體模型內力計算時鋼結構只考虎主截面，不計加勁肋、隔板、連接件等構件。5/1(2 )二期恒載:包括防撞護欄、橋面鋪裝層,檢算按45kN/m考慮。(3 )橋面現澆混凝土板收縮及徐變作用：按公踣鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規 范(JTGD62 一 2004)計算,相對濕度系數取0.8。梯度溫度:Tl=20C , T2=67C ,反溫差為正溫差乘以05。(5現澆混凝土橋面板與鋼箱梁溫度差按 EC

9、考慮，即在混凝土橋面板的溫度不變的條件 下，鋼箱梁分別升降巧弋(假定溫度沿鋼箱梁截面的全部高度內不變)。(6)活載:公踣一 I級，采用2車道。(7 )車道荷載沖擊系數產按下式計算(fl為結構基頻):當 fi1.5Hz 時,“ =0.05 ；當 1.5Hzfi14Hz 時,“ =0.45 ；(8 )支座不均勻沉降按lcm考慮。三、畢業設計要點鋼箱梁在工廠制作，運輸到施工現場進行吊裝就位，考慮到工廠預制條件、運輸及吊裝能 力.在順橋向根據橋梁長度將主梁分為幾個制作段”各個制作段長度為10m 20m左右”縱向 每4m6m左右設置一道橫隔板，以減少畸變變形的影響來保證其整體受力性能，橫隔板應設 置進人

10、孔，腹板采用直鋼板設計成斜腹板，縱向設置兩道加緊肋，以減少預應力的損失。受壓 區底板設置縱向加勁肋、腹板設置豎向加勁肋(間距2m )以及橫隔板縱、橫向加勁肋，確保結 構的穩定性。鋼梁的剛度較小，在各個施工階段撓度變化較大，因此設計時要根據施工過程預 留合適的預拱度，預拱度的設置為恒載+1/2活載產生的撓度值的反方向數值。本次設計采用一階段成橋方式，即采用滿堂支架進行施工，鋼箱梁的拼裝及混凝土橋面板 的施工均在支架上進行,設計中不考虎施工階段的影響。鋼箱梁高度采用變截面形式，中支點鋼箱梁高度為跨徑的1/15 1/25(未包括橋面板厚度), 跨中鋼箱梁高度為跨徑的1/40 1/50 (未包括橋面板

11、厚度)，其余部分鋼箱梁高度采用二次拋物 線變化。鋼箱梁底板厚度為40mm ,腹板厚度為30mm。在正常使用狀態下，負穹矩區域橋面板通過直線、折線預應力鋼束的配置、張拉，按全預 應力進行考慮設計，在組合梁中建立有效的預應力，使混凝土橋面板在正常使用狀態下不開裂, 増加組合梁的剛度,提高組合梁的承載力。橋面板厚度為35cm ,設計時應根據組合下的內力情況配置預應力鋼束和普通鋼筋。預應力 鋼束應分段設置，避免局部壓應力過大，為此需在橋面板設置鋸齒塊以滿足布置預應力鋼束的 構造要求。根據施工方法的異同，可將組合梁的橋面板分為預制和現澆兩種。相對于預制橋面板來說， 現澆橋面板的整體性好，并且與鋼梁及剪力

12、連接件之間的粘接很好。因此本次設計橋面板施工 采用現澆方式。組合梁截面形式如圖1和2所示：其中鋼箱梁高度H應根據跨徑的大小選擇合適的高度。 剪力鍵采用q22圓柱頭焊釘，橫橋向按間距10cm布置，縱橋向按間距20cm布置。下部結構采用雙柱式墩，鉆孔灌注樁群樁基礎，樁徑2m,按嵌巖樁設計。群樁基礎上設置 承臺,橋臺采用重力式，明挖擴大基礎。)I圖組合梁截面形式圖2組合梁截面形式四、主要建筑材料1、鋼材鋼箱梁采用Q345qD鋼；鋼材化學成分及力學性能按照GB/T 714-2000辦理”為保證焊接 質量,對鋼材補充要求如下：小于或等于24mm厚鋼板可控軋或正火交貨，大于24mm厚的鋼板須正火交貨。所有

13、鋼板均需用夏比試件沖擊韌性實驗,小于或等于24mm厚的鋼板在40。：時AKV應大 于100J ；大于24mm厚的鋼板40C時AKV應大于120Je2、剪力鍵采用（P22圓柱頭焊釘，材料為ML15 ,焊釘、尺寸、化學成分、機械性能應符合GB 10433-2002DE 規定3、混凝土橋面板混凝土材料為無收縮C50（添加高性能纖維網），墩柱、橋臺、鉆孔灌注樁、防撞護 欄、承臺采用C30混凝土，鋪裝層采用C40防水混凝土。4、鋼筋混凝土橋面板預應力鋼束采用CS15.2鋼絞線,公稱抗拉強度fpk=1860MPa ,彈性模量 EP=1.9xlO5Mpa ,預應力錨下張拉控制應力為0.75fpk。鋼絞線必須

14、符合GB/T 52242003的 技術標準。普通鋼筋直徑212mm為HRB335鋼筋，直徑d20% 當板厚8=1740mm 時，8519%七、鋼梁拼裝1. 分段施工和搭設支架；2. 先在支架上組拼鋼箱梁；3. 鋼箱吊裝就位后，宜自中支點向跨中調整線性及標高，再進行焊接。4. 施工橋面剪力釘”混凝土橋面板及二期恒載。5. 結構防腐及防護。6. 拆除支架八、鋼梁涂裝與保護1 噴砂(丸)除銹鋼梁部件表面應采用噴砂(丸)的方法除銹，且必須將表面油污、氧化皮、鐵銹以及其他 雜物清除干凈,除銹后鋼表面清潔度等級應達到GB8923規定的Sa3級”表面粗糙度4080從 m。2油漆涂裝鋼橋應逬行嚴格的防腐、防銹

15、處理。涂裝采用AL551水性無機硅酸鋅涂料，要求如下：(1 ) 為確保橋面板與鋼箱梁的連接能力，在連接表面均不涂裝，以増強 與混凝土轎面板的結合”在混凝土澆注前徹底除銹”并清除結合面上的油污等妨 礙結合效果的雜物。(2)鋼箱梁涂裝外表面：HF-AL551高模數無機硅酸鋅底漆，兩道，每道干膜厚度35pm。HF-H04-1環氧封閉底漆,道,干膜厚度20|4mo10/1HF-H06-1環氧云鐵中間漆,兩道,每道干膜厚度40|41110HF-ZB01-1氟碳面漆,道,干膜厚度40|4moHF-ZB01-1氟碳面漆，一道，干膜厚度30pmo內表面：HF-AL551高模數水性無機硅酸鋅底漆”兩道，每道干膜

16、厚度40RmeHF-H04-1環氧封閉底漆，一道，干膜厚度20pmoHF-H06-1環氧云鐵中間漆，兩道，每道干膜厚度40pmo 橋面板防水HF-AL551高模數水性無機硅酸鋅底漆”兩道，每道干膜厚度35|41。HF-J52-2防水涂料”四道,每道干膜厚度25O|4mo九、橋面結合梁施工1.剪力釘剪力釘除工地對接焊縫位置附近的部分剪力釘外，其他部位均應在工廠焊于鋼梁上，焊接 前應進行焊接工藝實驗。剪力釘焊趾須成形良好,不得有咬肉、裂紋。2鋼筋綁扎(1 )橋面板鋼筋應整體綁扎，施工中應注意鋼筋位置的準確性，根據實 際情況加強架立鋼筋的設置，如果與附屬結構鋼筋相抵觸，盡量挪動附屬結構鋼 筋；在橋面

17、泄水孔處主鋼筋可適當移動。(2 )確?？v向鋼筋縱向連續性，對接接頭的焊接質量進行嚴格控制。3 混凝土的澆注(1 )澆注前，應清除縱、橫梁上翼緣和剪力釘上的雜物，使其表面保持清凈。(2 )在配置混凝土拌合物時，水、水泥、摻合料、外加劑的稱量應準確 到1% ,粗、細骨料的稱量應準確到2%。(3)混凝土拌合物配料應采用自動計量裝置，粗、細骨料中的含水量水量應及時測定，禁止拌合物出現后加水。(4 )橋面板應連續澆注一次成型，灌注時間不宜超過6h ,模板溫度宜在5 35C ,拌合物入模溫度宜在10 25C。(5 )當晝夜平均宅溫低于5弋或最低宅溫低于3工時應按冬季施工處理并采取保溫措施。(6 )試生產前應采所選用水泥、砂、碎石、拌合物、外加列等原料制作 抗凍融循環抗滲、抗氯離子滲透、抗裂性、抗鋼筋銹蝕和抗堿骨料反應的耐久試 件各一組,進行耐久性實驗。(7 )在澆注混凝土過程中，應隨機取樣制作混凝土強度、彈性模量試件, 試件應隨橋面板在同樣條件下振動成型，