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文檔簡介

1、q/又嚶二。一。屆畢業(yè)設(shè)計雀鼠谷大橋設(shè)計書學(xué)院:公路學(xué)院專業(yè):橋梁工程姓名:王萌學(xué)號:2102060133指導(dǎo)教師:陳峰完成時間:2010-6-12畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書課題名稱雀鼠谷大橋設(shè)計學(xué)院(部)公路學(xué)院橋梁系專業(yè)橋梁工程班級21020601學(xué)生姓名王萌學(xué)號21020601330月_26_日至_6月18日共0周指導(dǎo)教師(簽字)教學(xué)院長(簽字)一、設(shè)計內(nèi)容(論文闡述的問題)根據(jù)已給設(shè)計資料,選擇三至四種以上可行的橋型方案,擬定橋梁結(jié)構(gòu)主要尺寸,根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較,推薦最優(yōu)方案進行全橋的縱、橫、平面布置,并合理擬定上、下部結(jié)構(gòu)的細部尺寸。根據(jù)推薦方案橋型確定橋梁施工方案。對推薦橋梁方案進行運營

2、及施工階段的內(nèi)力計算,上部結(jié)構(gòu)(束)設(shè)計;配筋(束)設(shè)計,并進行內(nèi)力組合,強度、剛度、穩(wěn)定性等驗算。施工方案制定,施工驗算。繪制上部結(jié)構(gòu)的方案比選圖,總體布置圖,一般構(gòu)造圖、鋼筋構(gòu)造圖及施工示意圖。編寫設(shè)計計算書。二、設(shè)計原始資料(實驗、研究方案)1、設(shè)計橋梁的橋位地型及地質(zhì)圖一份。2、設(shè)計荷載:公路一I級3、橋面寬度:2X(0.5+凈一11.5+0.5)4、抗震烈度:7級烈度設(shè)防5.風(fēng)荷載:500Pa6、通航要求:無7、溫度:最高月平均溫度405o最低月平均溫度0o施工溫度22o8 .平曲線半徑:7000米豎曲線半徑:4500米9 .縱坡:=3%橫坡:=1.5%10 .橋頭引道填土高度:=4

3、米主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計依據(jù):JTGD60-2004公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTJ022-85公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTGD62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTGD62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范材料:混凝土:50號;預(yù)應(yīng)力鋼筋:加15鋼絞線非預(yù)應(yīng)力鋼筋:直徑12mm的用II級螺紋鋼筋,直徑12mm的用I級光圓鋼筋;錨具:XM錨或OVM錨三、設(shè)計完成后提交的文件和圖表(論文完成后提交的文件)1、計算說明書部分:(除附錄的計算結(jié)果文本外,其余必須手寫)設(shè)計計算書一套。由中、英文摘要、設(shè)計說明、計算內(nèi)容三部分組成。摘要要寫滿設(shè)計概況及主要內(nèi)容,設(shè)計說明要寫清

4、設(shè)計背景、技術(shù)指標(biāo)、采用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、使用的材料、設(shè)計要點、施工方法。寫清方案比選的理由及計算內(nèi)容的基本原理、公式、參數(shù)取值或來源:內(nèi)附主橋上部結(jié)構(gòu)施工程序示意圖,彎矩和剪力包絡(luò)圖、主要截面內(nèi)力影響線。相關(guān)程序、輸入及輸出數(shù)據(jù)文件要求打印,附于計算書內(nèi)。2、圖紙部分:(其中一張手繪)繪制橋梁方案比較圖(包括縱、橫斷面),推薦方案總體部置圖(包括縱、橫、平斷面),比例:1:200,1:50。圖幅外框尺寸:90cmx60cm(粗實線)主梁一般構(gòu)造,預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖(包括梁體鋼筋布置圖、主要截面鋼筋布置示意圖)比例:1:200,圖幅外框尺寸:76cmx60cm(粗實線)。橋梁施工程序示意圖。四、畢業(yè)設(shè)

5、計(論文)進程安排P設(shè)計(論文)各階段名稱日期(教學(xué)周)1開題方案選擇及布置92推薦方案確定及總體布置103推薦設(shè)計方案設(shè)計參數(shù)及及計算模型11-124配筋設(shè)計及施工方法設(shè)計13-145結(jié)構(gòu)驗算15-166計算書譽寫及設(shè)計圖紙繪制17五、主要參考資料1、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理葉見曙人民交通出版社2、土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南一橋梁工程分冊陳忠延等編著3、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計徐岳、王亞君、萬振江。人民交通出版社4、橋梁工程范立礎(chǔ)人民交通出版社5、基礎(chǔ)工程教材6、橋涵水文教材7、橋梁計算示例集人民交通出版社8、橋梁上部結(jié)構(gòu)計算示例(二)重慶交通學(xué)院等校合編長安大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告表課題名稱雀鼠谷大

6、橋設(shè)計課題來源自選項目課題類型工程設(shè)計指導(dǎo)教師陳峰學(xué)生姓名王萌學(xué)號2102060133專業(yè)橋 梁 工程一、課題意義畢業(yè)設(shè)計的目的在于培養(yǎng)畢業(yè)生的綜合能力,它是橋梁工程專業(yè)本科培養(yǎng)計劃中最后的一個主要教學(xué)環(huán)節(jié),也是最重要的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié),和其它教學(xué)環(huán)節(jié)不同,畢業(yè)設(shè)計要求學(xué)生關(guān)注學(xué)術(shù)動態(tài),充分的了解國內(nèi)外橋梁設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,并靈活運用大學(xué)所學(xué)的各門基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識,結(jié)合相關(guān)設(shè)計規(guī)范,在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,獨立的完成一個專業(yè)課題的設(shè)計工作,解決與之有關(guān)的所有問題,熟悉相關(guān)設(shè)計規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實踐中常用的方法。具有實踐性、綜合性強的顯著特點。畢業(yè)設(shè)計使得學(xué)生獨立系統(tǒng)的完成一項工程設(shè)

7、計,因而對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、增強工程意識和創(chuàng)新能力具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)無法取代的重要作用。通過畢業(yè)設(shè)計這一時間較長的教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力以及實踐動手能力都會有很大的提高,還可以培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課知識和相關(guān)技能,解決具體問題的能力。以達到具備初步專業(yè)工程人員的水平,為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。這次畢業(yè)設(shè)計的雀鼠谷大橋為三跨變截面連續(xù)梁橋。在三項比選方案中,根據(jù)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀的原則最終選擇主跨為90m邊跨60m的變截面連續(xù)梁橋。二、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種

8、,它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好,特別是主梁變形撓曲線平緩,橋面伸縮縫少,行車舒適等優(yōu)點。由于懸臂施工方法的應(yīng)用,連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。60年代初期在中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中,應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法;60年代中期在德國萊茵河建成的本多夫(Bendorf)橋,采用了懸臂澆筑法。隨著懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工法的不斷改進、完善和推廣應(yīng)用,在跨度為40200米范圍內(nèi)的橋梁中,連續(xù)梁橋逐步占據(jù)了主要地位。目前,無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋,還是跨河大橋,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其獨特的優(yōu)勢,成為優(yōu)勝方案。我國自50年代中期開始修建預(yù)應(yīng)力混凝土梁

9、橋,至今已有40多年的歷史,比歐洲起步晚,但近對年來發(fā)展迅速,在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、試驗研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面日新月異,預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計技術(shù)與施工技術(shù)都已達到相當(dāng)高的水平。近20年來, 我國已建成的具有代表意義的連續(xù)梁橋有跨徑90m的哈爾濱松花江大橋、跨徑120m的湖南常德沅水大橋、主跨125m的宜昌樂天溪橋、跨徑154m的云南六庫怒江大橋等。下表是我國目前建成的部分主要大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋我國已建成的部分主要大跨徑混凝土連續(xù)梁橋廳 P橋名主橋跨徑(m)橋址1南京長江二橋北漢橋90+165*3+90江蘇2六庫怒江大橋85+154+85女南3黃浦江奉

10、浦人橋85+125*3+85上海4常德阮水大橋84+120*3+84湖南5東明黃河公路大橋75+120*7+75山東6風(fēng)陵渡黃河大橋87*5+87+114*7+87山西7沙洋漢江大橋63+111*6+63湖北8珠江三橋80+110+80.9宜城漢江公路大橋55+100*4+55湖北10松花江大橋59+90*7+59黑龍江雖然我國的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在不斷地發(fā)展,然而與國際先進水平仍存在一定差距。想要趕超國際先進水平,必須要解決好下面幾個問題:1.發(fā)展大噸位的錨固張拉體系,避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸,否則混凝土保護層難以保證,密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質(zhì)量難2.在一切適宜的

11、橋址,設(shè)計與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)剛構(gòu)體系,盡可能不采用養(yǎng)護調(diào)換不易的大噸位支座。3.充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點,采用長懸臂頂板的單箱截面,既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重,又可充分利用懸臂施工方法的特點加快施工進度。另外,在設(shè)計預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時,技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)也是一個很關(guān)鍵的因素,它是設(shè)計方案合理性與經(jīng)濟性的標(biāo)志。目前,各國都以每平方米橋面的三材(混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋)用量與每平方米橋面造價來表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。但是,橋梁的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的研究與分析是一項非常復(fù)雜的工作,三材指標(biāo)和造價指標(biāo)與很多因素有關(guān),例如:橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點條件;施工現(xiàn)

12、代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機械工業(yè)基礎(chǔ)等全國基建條件。同時,一座橋的設(shè)計方案完成后,造價指標(biāo)不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小,而是還應(yīng)該包括整個使用期限內(nèi)的養(yǎng)護、維修等運營費用在內(nèi)。通過連續(xù)梁、T型剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可以發(fā)現(xiàn):連續(xù)剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)較高。因此,從這個角度來看,連續(xù)剛構(gòu)也是未來連續(xù)體系的發(fā)展方向之一??偠灾?,一座橋的設(shè)計包含許多考慮因素,在具體設(shè)計中,要求設(shè)計人員綜合各種因素,作分析、判斷,做出可行的最佳方案。三、本課題研究的內(nèi)容和方法、手段及預(yù)期成果在我國,安全、經(jīng)濟、適用、美觀是橋梁設(shè)計中的主要考慮因素,安全尤為重要。所以在本設(shè)計課題中,重點要做

13、以下兩方面的內(nèi)容:1、橋梁方案比選及總體設(shè)計。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和驗算。本設(shè)計做的是主跨90m邊跨60m的三跨變截面連續(xù)梁橋,本次設(shè)計分析采用橋梁博士軟件進行,本次設(shè)計預(yù)計完成全橋設(shè)計相關(guān)的計算和驗算。按時并保質(zhì)保量的完成畢業(yè)設(shè)計,關(guān)鍵是要按照進度和老師的指導(dǎo)開展工作。因為設(shè)計經(jīng)驗匱乏,所遇設(shè)計過程中必須要保持與老師的聯(lián)系,經(jīng)常與老師進行溝通,并積極搜集與專業(yè)相關(guān)的資料,例如規(guī)范、學(xué)術(shù)論文、設(shè)計案例等。做到對設(shè)計任務(wù)的全面系統(tǒng)把握。1.廣泛閱讀,積極參照國內(nèi)外的成功橋梁設(shè)計案例,在進行綜合分析的基礎(chǔ)上,提出當(dāng)前設(shè)計課題的解決方案。2.積極與指導(dǎo)老師溝通,認真聽取老師意見。3.對于設(shè)計中所需的橋梁

14、計算軟件,要勤于動手,做到能夠靈活操作。四、任務(wù)完成階段安排即時間安排序號設(shè)計(論文)各階段名稱日期(教學(xué)周)1開題方案選擇及布置92推薦方案確定及總體布置103推薦設(shè)計方案設(shè)計參數(shù)及及計算模型11-124配筋設(shè)計及施工方法設(shè)計13-145結(jié)構(gòu)驗算15-166計算書譽寫及設(shè)計圖紙繪制17五、完成任務(wù)所具備的條件要素微型計算機2MICROSOFTOFFICE20033上海同豪橋梁博士軟件4橋梁CA膾圖軟件(AutoCAD2007,圖板,丁字尺等5公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD62-20046公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTGD60-20047公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTB01-20038

15、公路橋涵設(shè)計手冊一墩臺與基礎(chǔ)9公路橋涵設(shè)計手冊一橋梁(上下冊)指導(dǎo)教師意見及建議:指導(dǎo)教師簽名:年月日注:1、課題來源分為:國家重點、省部級重點、學(xué)??蒲小⑿M鈪f(xié)作、實驗室建設(shè)和自選項目;課題類型分為:工程設(shè)計、專題研究、文獻綜述、綜合實驗。2、此表由學(xué)生填寫,交指導(dǎo)教師簽署意見后方在本設(shè)計中, 根據(jù)地形圖和任務(wù)書要求, 依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計規(guī)范提出了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)、下承式拱橋三種橋型方案。按照“實用、經(jīng)濟、安全、美觀”的橋梁設(shè)計原則,經(jīng)過對各種橋型的比選最終選擇60m+90m+60m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為本次的推薦設(shè)計橋型。本設(shè)計利用橋梁博士軟件進行結(jié)構(gòu)分析,

16、根據(jù)橋梁的尺寸擬定建立橋梁基本模型, 然后進行內(nèi)力分析,計算配筋結(jié)果,進行施工各階段分析及截面驗算。同時,必須要考慮混凝土收縮、徐變次內(nèi)力和溫度次內(nèi)力等因素的影響。本設(shè)計主要是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計, 設(shè)計中主要進行了橋梁總體布置及結(jié)構(gòu)尺寸擬定、橋梁荷載內(nèi)力計算、橋梁預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置、橋梁預(yù)應(yīng)力損失及應(yīng)力的驗算、次內(nèi)力的驗算、內(nèi)力組合驗算、主梁截面應(yīng)力驗算。最后,經(jīng)過分析驗算表明該設(shè)計計算方法正確,內(nèi)力分布合理,符合設(shè)計任務(wù)的要求。關(guān)鍵字:比選方案;連續(xù)梁橋;連續(xù)剛構(gòu);拱橋;結(jié)構(gòu)分析;驗算ABSTRACTInthisdesign,accordingtothetopograph

17、y,andprojectrequirementsaccordingtothecurrenthighwaybridgedesignspecificationofprestressedconcretecontinuousgirderbridgeforward,Prestressedconcretecontinuousrigid-framestructure,XiaChengShiarchbridgethreeschemes.Accordingtothepractical,beautiful,safe,economicandconvenientforconstructionofbridgedesig

18、nprinciples,structureafterthebridgeofvariousfinalchoiceof60m+90+60mprestressedconcretecontinuousgirderbridgedesignforthisrecommendation.Thisdesignusingthedrbridgesoftwareanalysisthestructureaccordingtothesizeofthebridge,thebasicmodelestablishmentbridgeworkedthenforceanalysis,calculationresultsofrein

19、forced,foreachphaseanalysisandconstruction.Atthesametime,mustconsidertheconcreteshrinkage,Creepforcetimesandtemperatureresultanttimesfactors.Thedesignofprestressedconcretecontinuousgirderbridgeismainlytheupperstructuredesign,inthedesignofthemainbridgelayoutandstructuresize,loadcalculation,bridgepres

20、tressingtendonsestimationandlayout,thelossofprestressandstressofthebridge,theresultantchecked,internalcombinationcalculation,sectionstresscalculationgirder.Finally,afteranalysisshowsthatthedesigncalculationmethodofcalculatingtheinternalforcedistribution,reasonable,complywiththedesignrequirementsofth

21、etask.KEYWORDSSelectionscheme;Continuousgirderbridge;Continuousrigid-framestructure;Archbridge;Structureanalysis;checkingcomputation第一章概述11.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述11.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)31.3地質(zhì)條件31.4采用材料4第二章方案比選52.1構(gòu)思宗旨52.2比選標(biāo)準(zhǔn)5裝2.3設(shè)計方案52.2.1設(shè)計方案一52.2.2設(shè)計方案二62.2.3設(shè)計方案三62.4 方案比選62.5 方案確定72.6預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋總體布置73.1橋型布置73.1.1孔徑布置73.

22、1.2橋梁截面形式83.1.3橋梁細部尺寸103.1.4橋面鋪裝113.1.5橋梁下部結(jié)構(gòu)113.1.6本橋使用材料11第四章荷載內(nèi)力計算124.1全橋結(jié)構(gòu)單元的劃分124.1.1劃分單元原則124.1.2橋梁具體單元劃分124.2全橋施工節(jié)段劃分134.2.1橋梁劃分施工分段原則134.2.2施工分段劃分134.3主梁內(nèi)力計算134.3.1恒載內(nèi)力計算134.3.2懸臂澆筑階段內(nèi)力134.3.3邊跨合攏階段內(nèi)力144.3.4中跨合攏階段內(nèi)力164.3.5橋面鋪裝階段內(nèi)力17裝4.3.6支座位移引起的內(nèi)力計算方法及結(jié)果184.4活載內(nèi)力計算184.4.1活載因子的計算19訂4.4.2橫向分布系

23、數(shù)的考慮204.5荷載組合20第五章預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與布置215.1鋼束估算21線5.1.1按承載能力極限計算時滿足正截面強度要求:215.1.2按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計算235.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置275.3預(yù)應(yīng)力損失285.3.1摩阻損失285.3.2.錨具變形損失295.3.3.混凝土的彈性壓縮損失295.3.4預(yù)應(yīng)力筋的引力松弛損失305.3.5收縮徐變損失305.4預(yù)應(yīng)力計算315.5施工階段應(yīng)力驗算33第六章次內(nèi)力驗算386.1 徐變次內(nèi)力的計算386.2 預(yù)加力引起的二次力矩396.3 溫度次內(nèi)力的計算396.4橋梁內(nèi)力組合397.1內(nèi)力組合的原則407.2承載能力極限狀態(tài)下的

24、效應(yīng)組合407.3正常使用極限狀態(tài)下的效應(yīng)組合43第八章主梁截面驗算45裝8.1正截面抗彎承載力驗算458.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗算478.2.1正截面抗裂驗算47打8.2.2斜截面抗裂驗算508.2.3使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力驗算508.2.4預(yù)應(yīng)力鋼筋中的拉應(yīng)力驗算518.2.5混凝土的主壓應(yīng)力驗算51線8.3短暫狀況預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)力驗算51致謝52參考文獻53附錄:外文翻譯54第一章概述1.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型

25、之一。本章簡介其發(fā)展:由于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在不少缺點:如過早地出現(xiàn)裂縫,使其不能有效地采用高強度材料,結(jié)構(gòu)自重必然大,從而使其跨越能力差,并且使得材料利用率低。為了解決這些問題,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生,所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),就是在結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載之前,預(yù)先對混凝土施加壓力。這樣就可以抵消外荷載作用下混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后,很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所代替。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是在二戰(zhàn)前后發(fā)展起來的,當(dāng)時西歐很多國家在戰(zhàn)后缺鋼的情況下,為節(jié)省鋼材,各國開始競相采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)代替部分的鋼結(jié)構(gòu)以盡快修復(fù)戰(zhàn)爭帶來的創(chuàng)傷。50年代,預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開始突破了100米,到80

26、年代則達到440米。雖然跨徑太大時并不總是用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)比其它結(jié)構(gòu)好,但是,在實際工程中,跨徑小于400米時,預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常常為優(yōu)勝方案。我國的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)起步晚,但近年來得到了飛速發(fā)展?,F(xiàn)在,我國已經(jīng)有了簡支梁、帶錢或帶掛梁的T構(gòu)、連續(xù)梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)體系。雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還不到80年。但是,在橋梁結(jié)構(gòu)中,隨著預(yù)應(yīng)力理論的不斷成熟和實踐的不斷發(fā)展,預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的運用必將越來越廣泛。連續(xù)梁和懸臂梁作比較:在包載作用下,連續(xù)梁在支點處有負彎矩,由于負彎矩的卸載作用,跨中正彎矩顯著減小,其彎矩與同跨懸臂梁相差不大;但是,在活載作用下,因主梁連續(xù)產(chǎn)

27、生支點負彎矩對跨中正彎矩仍有卸載作用,其彎矩分布優(yōu)于懸臂梁。雖然連續(xù)梁有很多優(yōu)點,但是剛開始它并不是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者,因為限于當(dāng)時施工主要采用滿堂支架法,采用連續(xù)梁費工費時。到后來,由于懸臂施工方法的應(yīng)用,連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。60年代初期在中等跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中,應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法;在較大跨連續(xù)梁中,則應(yīng)用更完善的懸臂施工方法,這就使連續(xù)梁方案重新獲得了競爭力,并逐步在40200米范圍內(nèi)占主要地位。無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋,還是跨河大橋,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其優(yōu)勢,成為優(yōu)勝方案。目前,連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之

28、一。然而,當(dāng)跨度很大時,連續(xù)梁所需的巨型支座無論是在設(shè)計制造方面,還是在養(yǎng)護方面都成為一個難題;而T型剛構(gòu)在這方面具有無支座的優(yōu)點。因此有人將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來,形成一種連續(xù)一剛構(gòu)體系。這種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點的體系是連續(xù)梁體系的一個重要發(fā)展,也是未來連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。另外,由于連續(xù)梁體系的發(fā)展,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在中等跨徑范圍內(nèi)形成了很多不同類型,無論在橋跨布置、梁、墩截面形式,或是在體系上都不斷改進。在城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中,為充分利用空間,改善交通的分道行駛,甚至已建成不少雙層橋面形式。訂在我國,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁雖然也在不斷地發(fā)展,然而,想要在本世紀(jì)末趕超國際先進水平,就必須

29、解決好下面幾個課題:1.發(fā)展大噸位的錨固張拉體系,避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸,否則混凝土保護層難以保證,密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土線質(zhì)量難以提高。2.在一切適宜的橋址, 設(shè)計與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)一剛構(gòu)體系, 盡可能不采用養(yǎng)護調(diào)換不易的大噸位支座。3.充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點,采用長懸臂頂板的單箱截面,既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重,又可充分利用懸臂施工方法的特點加快施工進度。另外,在設(shè)計預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時,技術(shù)經(jīng)濟指針也是一個很關(guān)鍵的因素,它是設(shè)計方案合理性與經(jīng)濟性的標(biāo)志。目前,各國都以每平方米橋面的三材(混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋)用量與每平方米橋面造價來表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁

30、的技術(shù)經(jīng)濟指針。但是,橋梁的技術(shù)經(jīng)濟指針的研究與分析是一項非常復(fù)雜的工作,三材指標(biāo)和造價指標(biāo)與很多因素有關(guān),例如:橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點條件;施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機械工業(yè)基礎(chǔ)等全國基建條件。同時,一座橋的設(shè)計方案完成后,造價指針不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小,而是還應(yīng)該包括整個使用期限內(nèi)的養(yǎng)護、維修等運營費用在內(nèi)。通過連續(xù)梁、T型剛構(gòu)、連續(xù)一剛構(gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可見:連續(xù)一剛構(gòu)體系的技術(shù)經(jīng)濟指針較高。因此,從這個角度來看,連續(xù)一剛構(gòu)也是未來連續(xù)體系的發(fā)展方向。總而言之,一座橋的設(shè)計包含許多考慮因素,在具體設(shè)計中,要求設(shè)計人員綜

31、合各種因素,作分析、判斷,得出可行的最佳方案。本次設(shè)計為(60+90+60)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,橋?qū)挒?5m,分為兩幅,設(shè)計時只考慮單幅的設(shè)計。梁體采用單箱單室箱型截面,全梁共分118個單元,單元長度分別有3m、2m、1m。由于多跨連續(xù)梁橋的受力特點,支點附近承受較大的負彎矩,裝而跨中則承受正彎矩, 則梁高采用變高度梁, 按二次拋物線變化。 這樣不僅使梁體自重得以減輕,還增加了橋梁的美觀效果。由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為超靜定結(jié)構(gòu),手算工作量比較大,且準(zhǔn)確性難以保訂證,所以采用橋梁博士軟件進行,這樣不僅提高了效率,而且準(zhǔn)確度也得以提高。1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、設(shè)計橋梁的橋位地型及地質(zhì)圖一份。線2、設(shè)

32、計荷載:公路一I級3、橋面寬度:2X(0.5+凈一11.5+0.5)4、抗震烈度:7級烈度設(shè)防5.風(fēng)荷載:500Pa6、通航要求:無7、溫度:最高月平均溫度405o最低月平均溫度0o施工溫度22o8 .平曲線半徑:7000米豎曲線半徑:4500米9 .縱坡:=3%橫坡:=1.5%10 .橋頭引道填土高度:=4米1.3地質(zhì)條件該處地質(zhì)條件較差,地面上不為粘土,再往下為中細沙,再往下為亞粘土,再往下為粘土夾卵礫石,直到地下將近四五十米的地方才為卵礫巖地質(zhì)取樣報告ZK1K53+103標(biāo)圖地質(zhì)狀況23.90素填土10.70粘土4.50中細沙-11.80亞粘土-23.70粘土夾卵礫石-25.38卵礫巖Z

33、K2K53+13223.75素填土9.65粘土3.45中細沙-10.25亞粘土-23.45粘土夾卵礫石-25.38卵礫巖ZK3K53+26411.99粘土10.59中細沙-4.41亞粘土-20.11粘土夾卵礫石-25.38卵礫巖ZK4K53+31523.96素填土8.46粘土6.26中細沙-5.54亞粘土-20.24粘土夾卵礫石-25.38卵礫巖1.4采用材料混凝土:C50混凝土混凝土橋面鋪裝材料:C40混凝土預(yù)應(yīng)力鋼筋:加15鋼絞線非預(yù)應(yīng)力鋼筋:直徑12mm的用II級螺紋鋼筋,直徑12mm的用I級光圓鋼筋;錨具:XM錨或OVM錨1.5采用規(guī)范JTGD60-2004公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTJ0

34、22-85公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTGD62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTGD62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范第二章方案比選裝2.1構(gòu)思宗旨(1)符合城市發(fā)展規(guī)劃,滿足交通功能需要。(2)橋梁結(jié)構(gòu)造型簡潔,輕巧,反映新科技成就,體現(xiàn)人民智慧。(3)設(shè)計方案力求結(jié)構(gòu)新穎,保證結(jié)構(gòu)受力合理,技術(shù)可靠,施工方便。訂(4)與高速公路的等級和周邊環(huán)境相宜。(5)學(xué)習(xí)變截面梁橋的設(shè)計過程。2.2比選標(biāo)準(zhǔn)線在我國,安全、經(jīng)濟、適用、美觀是橋梁設(shè)計中的主要考慮因素,安全尤為重要。2.3設(shè)計方案2.3.1設(shè)計方案一變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋(1)孔徑布置:60

35、m+90m+60m,全長210m,寬25m。箱梁根部梁高5.5m,跨中梁高2m,從一號塊到跨中按二次拋物線變化。由橋面設(shè)有1.5%的橫坡,2%的縱坡,其中中間標(biāo)高高于兩側(cè)標(biāo)高。(2)主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造:上部結(jié)構(gòu)為變截面箱梁。采用雙幅分離的的單箱單室形式。主要采用高強混凝土以及大噸位預(yù)應(yīng)力體系來實現(xiàn)主梁的輕型化。(3)下部結(jié)構(gòu):橋墩基礎(chǔ)是連成整體的,全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注摩擦樁,橋墩為緣端型實體墩。(4)施工方法:全橋整體采用懸臂節(jié)段澆筑施工法,兩端橋臺處使用整體現(xiàn)澆法。2.3.2設(shè)計方案二變截面預(yù)應(yīng)力混凝土V型敦連續(xù)剛構(gòu)橋(1)孔徑布置:60m+90m+60m,全長210m,寬25m.橋面設(shè)有1.5

36、%的橫坡,2%的縱坡,其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。(2)主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造:上部結(jié)構(gòu)為變截面箱梁。采用雙幅分離的單箱單室形式。主要采用高強混凝土以及大噸位預(yù)應(yīng)力體系來實現(xiàn)主梁的輕型化。(3)下部構(gòu)造:全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注摩擦樁,橋墩為圓端形實體墩。(4)施工方案:全橋采用懸臂節(jié)段澆筑施工法。2.3.3設(shè)計方案三下承式拱橋裝(1)孔徑布置:跨徑4.25m+31*6.25m+4.25m,全長210m。橋面設(shè)有1.5%的橫坡,護欄采用金屬制橋梁護欄。(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造:主橋采用勁性骨架鋼筋混凝土拱橋,主跨210m,拱圈高42m,矢跨比為1/5,主梁采用單箱三室。拱肋截面形式采用三角形格構(gòu)型形式,這種形式訂縱向剛

37、度大,橫向剛度也大。鋼管采用16Mn鋼, 即可采用成品無縫鋼管, 也可由鋼板卷制加工而成。 橫撐鋼管采用D60*12mm與D80*12mm鋼管。(3)主梁施工:主梁采用加勁骨架下的掛籃現(xiàn)澆施工。(4)下部構(gòu)造:全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注摩擦樁線(5)施工方案:岸跨及邊跨采用有支架施工,主拱圈建成后,進行進行骨架下吊籃現(xiàn)澆施工。2.4方案比選(1)根據(jù)設(shè)計構(gòu)思宗旨,橋型方案應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)新穎、受力合理、技術(shù)可靠、施工方便、造價合理的原則。以上三種方案基本都滿足著一要求。(2)方案一與方案二都屬于預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋,與方案三的拱橋相比,他們具有很多梁橋所有的優(yōu)點:1.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),由于能夠充分利用高強度

38、材料(高強度混凝土、高強度鋼筋),所以構(gòu)件截面小,自重彎矩占總彎矩的比例大大下降,橋梁的跨越能力得到提高。2.與鋼筋混凝土梁橋相比,一般可以節(jié)省鋼材3040%,跨徑愈大,節(jié)省愈多。3.全預(yù)應(yīng)力混凝土梁在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫,即使部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁在常遇荷載下也無裂縫,鑒于全截面參加工作,梁的剛度就比通常開裂的鋼筋混凝土梁要大。因此,預(yù)應(yīng)力梁可顯著減少建筑高度,使大跨徑橋梁做得輕柔美觀。由于能消除裂縫,這就擴大了對多種橋型的適應(yīng)性,并提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。4.預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用,不但使鋼橋采用的一些施工方法,如:懸臂拼裝、頂推法(由鋼橋的縱向拖拉施工方法演化而成)和旋轉(zhuǎn)施工法在預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中得到

39、新的發(fā)展與應(yīng)用,而且為現(xiàn)代預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的接合和拼裝手段。根據(jù)需要可在結(jié)構(gòu)縱、橫和豎向任意分段,施加預(yù)應(yīng)力,即可集成理想的整體。此外還發(fā)展了逐段或逐孔現(xiàn)澆施工方法。這種分段現(xiàn)澆或分段預(yù)制拼裝的施工方法,國外統(tǒng)稱為節(jié)段施工法,用這種施工方法建成的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁統(tǒng)稱為預(yù)應(yīng)力混凝土節(jié)段式橋梁。(3)方案一與方案二相比, 一個是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋, 一個是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。在包載作用下,連續(xù)梁在支點處有負彎矩,由于負彎矩的卸載作用,跨中正彎

40、矩顯著減小。裝2.5方案確定綜上所述,根據(jù)安全、經(jīng)濟、適用、美觀變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,最終選定為本次設(shè)計的推薦方案。訂第三章預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋總體布置3.1橋型布置本設(shè)計推薦方案采用三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu),橋全長210m。線3.1.1孔徑布置連續(xù)梁跨徑布置一般以采用不等跨形式。以三跨連續(xù)梁為例,若為三孔等跨連續(xù)梁,其中孔跨中活載正彎矩與活載負彎矩的絕對值之和(即彎矩變化峰值)與同跨簡支梁彎矩相同。如果減小邊跨長度,則邊跨和中跨的跨中彎矩都將減小。一般邊跨長度可取為中跨長度的(0.50.8)倍,這樣可使中跨跨中彎矩不致產(chǎn)生異號彎矩。由于某些因素的影響,連續(xù)梁的分跨問題不能夠

41、按最理想的跨長來選擇,以致有些跨度過長,有些跨度過短,這時可根據(jù)不同情況靈活處理。例如,對于城市橋梁或跨線橋,有時為了增大中跨跨徑,使邊跨跨長與中跨跨長之比小于或等于0.3,此時邊跨端支點上將出現(xiàn)較大的負應(yīng)力,為此就要設(shè)計專門的能抵抗拉力的支座,或者在跨端部分設(shè)置巨大的平衡重來消除負應(yīng)力。從結(jié)構(gòu)受力性能分析,等跨連續(xù)梁要比不等跨的連續(xù)梁差一些。但在某些條件下,特別由于施工工藝要求,也需要采用等跨布置,例如,當(dāng)橋梁總長度很大,設(shè)計者決定采用頂推或先簡支后連續(xù)梁施工方法時, 則等跨結(jié)構(gòu)受力性能較差所帶來的欠缺完全可以從施工經(jīng)濟效益的提高而得到補償。所以跨湖、過海灣的長橋多采用等跨連續(xù)梁的布置。本設(shè)

42、計推薦方案根據(jù)任務(wù)書要求以及橋址地形、地質(zhì)與水文條件,通航要求等確定為60m+90m+60m的形式。3.1.2橋梁截面形式(1)橋梁立面圖從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的受力特點來分析,連續(xù)梁的立面應(yīng)采取變高度的布置為宜。連續(xù)梁在恒、活載作用下,支點截面的負彎矩往往大于跨中正彎矩,因此采用變高度梁能較好的符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律。 同時, 采用懸臂法施工的連續(xù)梁, 變高度梁又與施工時的內(nèi)力狀況相吻合。另外,變高度梁使梁體外形和諧,節(jié)省材料并增大橋下凈空。所以從已建橋梁統(tǒng)計資料分析,跨徑大于100m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋有90%以上是選用變高度梁。再者在恒、活載作用下,支點截面將出現(xiàn)較大的負彎矩,從絕對值來

43、看,支點截面的負彎矩往往大于跨中截面的正彎矩,因此,采用變高度梁能較好地符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律,另外,變高度梁使梁體外形和諧,節(jié)省材料并增大橋下凈空。變高度與等高度相比較,等高度梁的缺點是:在支點上不能利用增加梁高而只能增加預(yù)應(yīng)力束筋用量來抵抗較大的負彎矩,材料用量多。綜上所述,推薦方案采用的是變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋,其中箱梁根部梁高5.5m,跨中梁高2m0梁截面采用二次拋物線形,二次拋物線的變化規(guī)律與連續(xù)梁的彎矩變化規(guī)律基本相近。(2)橋梁橫截面梁式橋橫截面的設(shè)計主要是確定橫截面布置形式,包括主梁截面形式、主梁問距、主梁各部尺寸;它與梁式橋體系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美觀要求以及經(jīng)濟用

44、料等等因素都有關(guān)系。在目前已建成的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中,當(dāng)梁橋的跨徑繼續(xù)增大超過60m后, 箱形截面是最適宜的橫截面型式。 箱型截面還有如下優(yōu)點: 這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大,對于采用懸臂施工的橋梁尤為有利。同時,因其頂板和底板都有較大的面積,所以能有效的抵抗正、負彎矩,并滿足配筋要求。箱形截面亦具有良好的動力特性。常見的箱形截面形式有:單箱單室、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。從對箱形截面的受力狀態(tài)分析表明,單箱單室截面受力明確,施工方便,節(jié)省材料用量。一般常用在橋?qū)?4m左右的范圍。綜上所述,根據(jù)任務(wù)書設(shè)計要求本推薦橋型方案橫截面采用的是單箱單室的箱型截面。如上圖: 頂板

45、厚度取25cm;跨中處底板厚25cm,支點處底板厚為60cm,中間底板板厚成二次拋物線性變化;跨中處腹板厚度采用40cm,支點處腹板采用80cm,中間腹板厚度采用二次拋物線性變化。(3)橋梁的梁高連續(xù)梁在支點和跨中的梁估算值:根據(jù)已建成橋梁的資料分析,梁高可按下表采用:橋型支點梁高(m)跨中梁高(m)等高度連續(xù)梁H=(1/151/30)L常用(1/181/20)L艾圖度(折線形)連續(xù)梁H=(#161/20)Lh=(1/221/28)L艾圖度(曲線形)連續(xù)梁H=(#161/20)Lh=(1/301/50)L根據(jù)以上估算值,本推薦方案取得支點處梁高為5.5m,跨中梁高為2m3.1.3橋梁細部尺寸(

46、1)頂板與底板箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負彎矩的主要工作部位。除承受豎向荷載外,還承受軸向拉、壓荷載。豎向荷載是指自重、橋面活載和施工荷載。軸向荷載是指橋跨方向上,包、活載轉(zhuǎn)換過來的軸向力以及縱向和橫向的預(yù)應(yīng)力荷載。因此,頂板、底板除按板的構(gòu)造要求決定厚度之外,還要按橋跨方向上總彎矩決定其厚度。箱梁根部底板厚度箱梁底板厚度隨箱梁負彎矩的增大而逐漸加厚至墩頂,以適應(yīng)受壓要求。底板除須符合使用階段的受壓要求外,在破壞階段還宜使中和軸保持在底板以內(nèi),并有適當(dāng)?shù)母辉!R话慵s為墩頂梁高的1/10-1/12,或按以下推薦公式選用:墩上底板厚度參數(shù)此式中:曷一墩上底板厚度參數(shù),占一墩上梁高;E一橋面寬

47、度;,一箱梁底板混凝土面積。4一最大跨徑。箱梁跨中底板厚度一般按構(gòu)造選定, 若不配預(yù)應(yīng)力筋, 厚度可取1518cm,當(dāng)跨度較大,跨中正彎矩較大,需要配置一定數(shù)量的鋼束或鋼筋時,厚度可取2025cm。當(dāng)設(shè)有橫向預(yù)應(yīng)力筋時,頂板厚度須足夠布置預(yù)應(yīng)力筋的套管并留有混凝土的注入間隙。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,盡可能用長懸臂或利用橫向坡度和彎折預(yù)應(yīng)力筋以調(diào)整板中橫向彎矩。本推薦設(shè)計方案底板由支點處以二次拋物線的形式向跨中變化。底板在支點處厚60cm,在跨中厚25cm.頂板厚25cm。(2)腹板腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。 在預(yù)應(yīng)力梁中, 因為彎束對外剪力的抵消作用,所以剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力的值比較小,腹板不

48、必設(shè)得太大;同時,腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求,其設(shè)計經(jīng)驗為:腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時,采用200mm。腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時,采用250300mm。腹板內(nèi)有錨頭時,采用250300mm。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋,腹板厚度可從跨中逐步向支點加寬,以承受支點處較大的剪力,一般采用300600mm,甚至可達到1m左右。腹板厚度也可按以下推薦公式選定。墩上腹板厚度參數(shù)式中:陷一墩上腹板厚度;以一墩上腹板厚度總和。一箱梁跨中梁高跨中腹板厚度參數(shù)=生2x10現(xiàn)式中:0 一箱梁跨中腹板厚度立一箱梁跨中腹板厚度總和。也一箱梁跨中梁高。本推薦設(shè)計方案支座處腹板厚取80cm.,跨中腹板厚取40cmo

49、中間腹板厚度采用二次拋物線性變化。3.1.4橋面鋪裝橋面鋪裝:根據(jù)橋梁工程(上)選用8cm厚的防水混凝土作為鋪裝層,上加2cm厚的瀝青混凝土磨耗層,共計10cm厚。橋面橫坡:根據(jù)規(guī)范規(guī)定為1.5%3.0%取2.0%該坡度由箱梁頂板坡度控制。3.1.5橋梁下部結(jié)構(gòu)全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注摩擦樁,橋墩為緣端型實體墩。3.1.6本橋使用材料(1)使用混凝土(1)(2)(3)箱梁采用50號混凝土,墩身采用40號混凝土,承臺、蓋梁、耳背墻、防撞護欄、采用30號混凝土。(2)使用鋼材縱、橫向預(yù)應(yīng)力采用ASTMA416-92-270級鋼絞線,標(biāo)準(zhǔn)強度為1860Mpa,直徑為15.24mm,面積139mm2,彈

50、性模量為1.9X105Mpa,采用OVM錨具。帶肋鋼筋應(yīng)符合鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋GB1499-91的規(guī)定、光圓鋼筋應(yīng)符合鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋GB1499-91的規(guī)定。非預(yù)應(yīng)力鋼筋:直徑12mm的用II級螺紋鋼筋,直徑12mm的用I級光圓鋼筋。(3)伸縮縫伸縮縫采用HXC-80As型產(chǎn)品。(4)橋梁支座使用單向活動和雙向活動盆式支座。第四章荷載內(nèi)力計算4.1全橋結(jié)構(gòu)單元的劃分4.1.1劃分單元原則劃分單元應(yīng)考慮梁的跨徑、截面變化、施工方法、預(yù)應(yīng)力布置等因素,單元分的越細計算的內(nèi)力就越精確,一般遵從以下原則:1.構(gòu)件的起點和終點以及變截面處;2.不同構(gòu)件的交點或同一構(gòu)件的折點處;3.施工分

51、界線處;4.邊界或支承處;5.所關(guān)心截面處.4.1.2橋梁具體單元劃分本橋全長210米,全梁共分118個單元,最小的單元長度1米,最長的單元長度3米,本推薦方案橋型7*1+7*3+12*2+16*1+12*2+4*3+2*1+4*3+12*2+16*1+12*2+7*3+7*1。4.2全橋施工節(jié)段劃分4.2.1橋梁劃分施工分段原則有利于結(jié)構(gòu)的整體性,盡量利用伸縮縫或沉降縫、在平面上有變化處以及留荏而不影響質(zhì)量處。分段應(yīng)盡量使各段工程量大致相等,以便于施工組織節(jié)奏流暢,使施工均衡。施工段數(shù)應(yīng)與主要施工過程相協(xié)調(diào),以主導(dǎo)施工為主形成工藝組合。工藝組合數(shù)應(yīng)等于或小于施工段數(shù)。分段的大小要與勞動組織相

52、適當(dāng),有足夠的工作面。4.2.2施工分段劃分全橋分段為118個單元。119個節(jié)點。全橋整體采用懸臂節(jié)段澆筑施工法,兩端橋臺附近單元處使用整體現(xiàn)澆法。單元3039與單元8089為0號塊,接著三個1m的單元為一個施工節(jié)段,接著每2個2m的單元為一個施工節(jié)段共劃分6個,接著每一個3m的單元劃分為一個施工節(jié)段共劃分4個,兩端1-8號單元與111-118號單元采用整體現(xiàn)澆,9號10號單元、109號110號位邊跨合攏節(jié)段,59號60號單元為中跨合攏節(jié)段。4.3主梁內(nèi)力計算根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱斷面的布置,并通過對移動荷載作用最不利位置,確定控制截面的內(nèi)力,然后進行內(nèi)力組合,畫出內(nèi)力包絡(luò)圖。4.3.1恒載內(nèi)力計算(

53、1)第一期恒載(結(jié)構(gòu)自重)包載集度G1=(A180A,10A310)(2)第二期恒載包括結(jié)構(gòu)自重、橋面二期荷載4.3.2懸臂澆筑階段內(nèi)力澆筑11號梁單元,拼裝掛藍,懸臂澆注各箱梁梁段并張拉相應(yīng)頂板縱向預(yù)應(yīng)力束,懸臂澆注結(jié)束時全橋的包載內(nèi)力:最大懸臂階段累計內(nèi)力表單元號階段累計效應(yīng)彎矩(KN.m)剪力(kN)軸力(KN)11-3.25E+032.39E+034.94E+0334-1.49E+051.05E+041.29E+0535-1.39E+059.13E+031.29E+05578421.54E+031.19E+04581.60E+03-3185.65E+0361-3.85E+032.39E

54、+034.94E+0362-1.31E+032.47E+031.08E+0484-1.31E+05-7.82E+031.29E+0585-1.39E+05-9.13E+031.29E+051072.72E+031.71E+031.19E+041082.43E+03-2445.65E+03最大懸臂澆筑階段內(nèi)力圖4.3.3邊跨合攏階段內(nèi)力安裝排架并按施工要求進行預(yù)壓,現(xiàn)澆邊跨等高粱段,達到強度要求后,澆注邊跨合龍段,張拉邊跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束。此時全橋包載內(nèi)力:邊跨合龍階段累計內(nèi)力表單元號階段累計效應(yīng)彎矩(KN.m)剪力(kN)軸力(KN)彎矩困剪方困獨力圖訂線11.98E+04-1083.34E+

55、0422.19E+04-3.47E+034.05E+049-1.18E+03-4.32E+037.54E+0410-1.54E+04-2.02E+036.82E+0411-1.99E+041.21E+037.40E+0412-2.46E+048797.11E+0434-1.01E+051381.29E+0535-1.01E+05-1.18E+031.29E+05571.83E+038711.18E+04581.59E+03-3145.63E+0361-3.84E+032.38E+034.92E+0362-1.31E+032.46E+031.08E+0484-1.03E+052.50E+031.

56、29E+0585-1.01E+051.19E+031.29E+05107-2.03E+049607.15E+04108-1.50E+041.58E+037.50E+04109-1.67E+041.46E+036.92E+04110-9.04E+032.30E+037.68E+041171.82E+043.78E+034.08E+041181.97E+043083.35E+04邊跨合龍階段累計內(nèi)力圖剪力圖軸力圖4.3.4中跨合攏階段內(nèi)力拼裝中跨合龍吊架,焊接合龍段骨架,綁扎合龍段鋼筋,澆注中跨合龍段,張拉中跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束和剩余次中跨底板縱向預(yù)應(yīng)力束。中跨合龍完成后的全橋包載內(nèi)力:中跨合攏階段

57、累計內(nèi)力表單元號階段累計效應(yīng)彎矩(KN.m)剪力(kN)軸力(KN)11.98E+044233.33E+0422.24E+04-2.94E+034.04E+0434-9.41E+04-2.34E+041.29E+0535-1.18E+052.41E+041.29E+0559-2.22E+048097.52E+0460-2.19E+041327.51E+0484-9.49E+04-2.27E+041.29E+0585-1.18E+052.47E+041.29E+051171.92E+043.24E+034.07E+041182.01E+04-2203.34E+04中跨合攏階段累計內(nèi)力圖4.3.5

58、橋面鋪裝階段內(nèi)力橋面鋪裝、等橋面系安裝完畢大橋建成后的全橋包載內(nèi)力:橋面鋪裝階段累計內(nèi)力表單元號階段累計效應(yīng)彎矩(KN.m)剪力(kN)軸力(KN)11.97E+041.29E+033.32E+0422.32E+04-2.12E+034.03E+0434-1.38E+05-2.57E+041.29E+0535-1.64E+052.65E+041.29E+0559-1.32E+048617.49E+0460-1.29E+041327.48E+0484-1.38E+05-2.51E+041.29E+0585-1.64E+052.71E+041.29E+051172.08E+042.48E+034.

59、06E+041182.09E+04-1.03E+033.33E+04橋面鋪裝階段累計內(nèi)力圖翦力圖_J叫微力軸力圖ptffflffiHEMiBHiinmownfflMnwmrnw40JLB4.3.6支座位移引起的內(nèi)力計算方法及結(jié)果由于各個支座處的豎向支座反力和地質(zhì)條件的不同引起支座的不均勻沉降,連續(xù)體系是一種對支座不均勻沉降特別敏感的結(jié)構(gòu),所以由它引起的內(nèi)力是構(gòu)成內(nèi)力的重要組成部分.按矩陣位移法求解支座沉降次內(nèi)力。在橋梁設(shè)計中,支座沉降工況的選取是應(yīng)慎重考慮的問題。一般應(yīng)綜合考慮橋址處的地質(zhì)、水文等情況,根據(jù)已建橋梁的設(shè)計經(jīng)驗來定。有時需選取幾種沉降工況計算,這樣就存在一個工況組合的問題。程序一

60、般對每一個截面挑最不利的工況內(nèi)力值作為沉降次內(nèi)力。具體計算方法是:三跨連續(xù)梁的四個支點中的每個支點分別下沉1cm其余的支點不動,所得到的內(nèi)力進行疊加,取最不利的內(nèi)力范圍。4.4活載內(nèi)力計算(1)影響線的計算將單位荷載P=1作用在各橋面的節(jié)點上,求得結(jié)構(gòu)的變形及內(nèi)力,可得位移影響線和內(nèi)力影響線。(2)人群、履帶車、掛車加載人群加載只需求出影響的正、負區(qū)段面積;履帶車離散為若干集中力;掛車按集中荷載加載。(3)汽車加載萼更圉r 小iyr-ErrrfltllIjjTTr-_:掛車、履帶車全橋只考慮一輛。汽車荷載是由主車和重車組成的車隊,車距又受到約束,求其最大、最小效應(yīng)是個較復(fù)雜的問題。這種情況下,

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