变截面箱型连续梁桥--桥梁工程毕业设计

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本科毕业设计-桥梁方案比选案例

本科毕业设计-桥梁方案比选案例

二、方案比选1、比选原则本设计根据桥梁所在地区水文地质条件、地形地貌、气象等地质和环境条件,结合现有施工技术水平、投资规模、建设工期、施工条件、桥面宽度、景观要求等实际情况,在满足桥梁设计原则的前提下,初步选定适宜的三种桥型为钢箱连续梁桥,预应力混凝土简支箱梁桥,钢管混凝土拱桥。

从安全可靠、耐久适用、经济美观、环境保护以及可持续发展多方面比选。

比选原则:(1)安全性。

桥梁的设计是在安全的基础之上,安全是第一位,设计的桥梁不仅要能承受施工阶段及运营阶段的荷载,也要能够保证其在特殊地区、特殊荷载下具有一定的稳定性。

即能满足正常的承载,又能满足长期使用对耐久性的需求。

(2)适用性。

桥梁造之为民,用之与民。

所设计的桥梁必须适用,不仅需要有足够的承载能力,也需要能保证行车的平稳性、安全性和舒适度。

社会在发展,桥梁必须考虑长远的发展,保证能满足在设计使用年限内的正常使用。

在特殊时期,桥梁不但能满足交通运输的需要,还可以兼顾其他方面,综合利用。

(3)经济性。

桥梁设计时,经济性是不得不考虑的重要因素,影响着方案取舍。

在施工时,选择最优施工方法,快速施工,可以缩短工期,降低施工费用,也能使尽早通车运输,带来经济效益;在运营时,合理养护,降低维修费用。

在能够满足桥梁安全可靠,适用耐久的情况下,需考虑经济性,争取以最少的投入获得最好的效果。

(4)美观性。

在桥梁设计中应考虑桥梁的美观性,尤其对于景观桥。

在满足其他要求的前提下,桥梁外形要优美,整体美感要与所处环境相协调,可以增强舒适感。

(5)环保性。

桥梁施工时,施工材料、施工场地、施工方法等对环境有一定的影响。

在当今社会,保护环境是全民的责任,也是义务,每个人都必须意识到保护环境的重要性。

对于桥梁建设也一样,在保证顺利施工的前提下,需考虑对环境影响降到最小。

(6)可持续性。

桥梁施工需要耗费大量的资源,而对于资源匮乏的地区,有效利用有限的资源,是非常重要的。

而资源的回收利用是最有效的方法,能最大限度节约资源,实现经济的可持续发展。

土木工程-桥梁工程-毕业设计论文稿-完整版

土木工程-桥梁工程-毕业设计论文稿-完整版

兰州交通大学毕业设计(论文)任务书兰州交通大学毕业设计(论文)学生自查表(中期教学检查用)指导教师签字:年月日兰州交通大学毕业设计(论文)开题报告表课题类型:(1)A—工程设计;B—技术开发;C—软件工程;D—理论研究;(2)X—真实课题;Y—模拟课题;Z—虚拟课题(1)、(2)均要填,如AY、BX等.摘要预应力混凝土连续梁是现在广泛使用的一种体系,主要适用于大跨度梁桥。

它具有变形小,结构刚度好,行车平顺舒适,伸缩缝少,养护简易,抗震能力强等优点。

而且采用了预应力筋,增加预应力筋能充分发挥高强材料的特性,具有可靠的强度、刚度和抗裂性能,耐久性强,材料可塑性强,便于建筑艺术处理,也容易满足桥梁曲线和坡度的要求。

当桥跨增大时,在荷载作用下,连续梁桥的中间节点截面处将承受较大的负弯矩,从绝对值来看,支点负弯矩远大于跨中正弯矩。

采用变截面梁(支点处梁高增大,跨中梁高减小,其间按曲线或折线过渡)更能适用结构的内力分布规律。

常采用悬臂法施工,变截面梁的受力状态与其施工时的内力状态基本吻合,更适用于大跨度预应力混凝土连续梁桥,其外形和谐,节省材料并可增大桥下净空,是大跨度桥梁的优选方案。

本设计包括上部结构尺寸的拟定、内力计算、配筋、验算、施工问题的研究等。

本设计题目为:三跨(45+70+45m)预应力混凝土变截面箱型连续梁桥。

它具有变形小,结构刚度好,行车平顺舒适,伸缩缝少,养护简易,抗震能力强等优点。

而且采用了预应力筋,增加预应力筋能充分发挥高强材料的特性,具有可靠的强度、刚度和抗裂性能,耐久性强,材料可塑性强,便于建筑艺术处理,也容易满足桥梁曲线和坡度的要求。

关键词:预应力、连续梁、上部结构、内力计算、配筋、验算、施工abstractPrestressed concrete continuous beam is now widely used a system, mainly is suitable for the large span bridge. It has little deformation, structure stiffness, driving smooth and comfortable, less expansion joints, easy maintenance, seismic ability, etc. And the tendons, increase tendons that can give full play to the characteristics of the high strength materials with reliable strength, stiffness and crack resistance, durability strong, material plasticity, facilitate architectural art processing, also easy to meet the requirements of the bridge curve and slope. When the bridge spans increases, the under load of continuous girder bridge for middle section of the node will bear larger in the negative moment, from absolute value perspective, the fulcrum in the negative moment far outweigh the cross CKS bending moment. The variable beam can be applied to the internal structure more distribution rule. Often the cantilever construction method, become beam's stress state and its construction of internal force of the state results, more suitable to the large span prestressed concrete continuous girder bridge, its appearance is harmonious, save material and can increase the obstacle clearance under the bridge, is the large span bridge optimization.This design including the upper structure size of the recommended, internal force calculation, reinforcement, checking and construction problems of the research, etc.This design topic for: three cross (45+70+45m) prestressed concrete continuous girder bridge variable cross-section of the box. It has little deformation, structure stiffness, driving smooth and comfortable, less expansion joints, easy maintenance, seismic ability, etc. And the tendons, increase tendons that can give full play to the characteristics of the high strength materials with reliable strength, stiffness and crack resistance, durability strong, material plasticity, facilitate architectural art processing, also easy to meet the requirements of the bridge curve and slope.Key words: prestress, continuous beam, the upper structure and internal force calculation, reinforcement, checking and construction目录第一章绪论 (1)一、桥的概念 (1)二、桥的意义与特点 (1)三、桥的产生与发展 (1)第二章桥梁方案比选 (4)一、拟定方案并进行方案比选 (4)1.比选原则 (4)2.方案 (4)3.方案比选及结果 (6)二、尺寸拟定 (8)1.横截面 (8)2.梁高与细部尺寸 (9)3.本桥主要材料 (11)4.悬臂浇筑施工程序 (12)5.设计计算依据 (15)6.基本设计数据 (15)第三章预应力混凝土连续刚构桥主梁内力计算 (17)一、建立有限元模型 (17)二、最大悬臂时内力计算结果 (18)1.恒载内力计算 (18)2.中跨合龙后的内力计算 (21)三、活载内力计算 (26)1.中活载max (26)2.中活载min (30)四、活载组合 (40)1.主力组合 (40)第四章预应力钢束的估算及布置 (50)一、钢筋的估算 (50)1.基本公式 (50)二、计算结果 (53)三、钢束布置 (55)1.布置原则 (55)四、钢束布置图 (56)1.钢束布置图 (56)2.张拉之后的内力组合 (58)第五章截面验算 (70)一、强度检算 (70)1.基本理论 (70)二、应力检算 (72)1.预应力损失所考虑的因素: (72)2.未扣除混凝土收缩徐变引起的损失时 (73)3.对不允许开裂的构件 (73)4.对边跨1/4截面验算: (73)5.对跨中截面 (74)结束语 (75)致谢 (76)参考文献 (77)第一章绪论一、桥的概念桥是一种架空的人造通道。

桥梁毕业设计-连续梁箱梁设计

桥梁毕业设计-连续梁箱梁设计

二○一○届毕业设计雀鼠谷大桥设计书学院:公路学院专业:桥梁工程姓名:学号:毕业设计(论文)任务书长安大学毕业设计(论文)开题报告表注:1、课题来源分为:国家重点、省部级重点、学校科研、校外协作、实验室建设和自选项目;课题类型分为:工程设计、专题研究、文献综述、综合实验。

2、此表由学生填写,交指导教师签署意见后方摘要在本设计中,根据地形图和任务书要求,依据现行公路桥梁设计规范提出了预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土连续刚构、下承式拱桥三种桥型方案。

按照“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,经过对各种桥型的比选最终选择60m+90m+60m的预应力混凝土连续梁桥为本次的推荐设计桥型。

本设计利用桥梁博士软件进行结构分析,根据桥梁的尺寸拟定建立桥梁基本模型,然后进行内力分析,计算配筋结果,进行施工各阶段分析及截面验算。

同时,必须要考虑混凝土收缩、徐变次内力和温度次内力等因素的影响。

本设计主要是预应力混凝土连续梁桥的上部结构设计,设计中主要进行了桥梁总体布置及结构尺寸拟定、桥梁荷载内力计算、桥梁预应力钢束的估算与布置、桥梁预应力损失及应力的验算、次内力的验算、内力组合验算、主梁截面应力验算。

最后,经过分析验算表明该设计计算方法正确,内力分布合理,符合设计任务的要求。

关键字:比选方案;连续梁桥;连续刚构;拱桥;结构分析;验算ABSTRACTIn this design, according to the topography, and project requirements,according to the current highway bridge design specification of prestressed concrete continuous girder bridge forward,Prestressed concrete continuous rigid-frame structure,XiaChengShi arch bridge three schemes.According to the "practical, beautiful, safe, economic and convenient for construction of bridge design principles, structure after the bridge of various final choice of 60m + 90 + 60m prestressed concrete continuous girder bridge design for this recommendation.This design using the dr bridge software analysis the structure,according to the size of the bridge, the basic model establishment bridge worked,then force analysis,calculation results of reinforced,for each phase analysis and construction.At the same time, must consider the concrete shrinkage, Creep force times and temperature resultant times factors.The design of prestressed concrete continuous girder bridge is mainly the upper structure design,in the design of the main bridge layout and structure size,load calculation,bridge prestressing tendons estimation and layout,the loss of prestress and stress of the bridge,the resultant checked,internal combination calculation,section stress calculation girder.Finally, after analysis shows that the design calculation method of calculating the internal force distribution, reasonable, comply with the design requirements of the task.KEY WORDS:Selection scheme;Continuous girder bridge;Continuous rigid-frame structure;Arch bridge;Structure analysis;checking computation┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章概述 (1)1.1预应力混凝土连续梁桥概述 (1)1.2技术标准 (3)1.3地质条件 (3)1.4采用材料 (4)第二章方案比选 (5)2.1构思宗旨 (5)2.2比选标准 (5)2.3设计方案 (5)2.3.1设计方案一 (5)2.3.2设计方案二 (6)2.3.3设计方案三 (6)2.4方案比选 (6)2.5方案确定 (7)第三章预应力混凝土连续梁桥总体布置 (7)3.1桥型布置 (7)3.1.1孔径布置 (7)3.1.2桥梁截面形式 (8)3.1.3桥梁细部尺寸 (10)3.1.4桥面铺装 (11)3.1.5桥梁下部结构 (11)3.1.6本桥使用材料 (11)第四章荷载内力计算 (12)4.1全桥结构单元的划分 (12)4.1.1 划分单元原则 (12)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.1.2桥梁具体单元划分 (12)4.2全桥施工节段划分 (13)4.2.1桥梁划分施工分段原则 (13)4.2.2施工分段划分 (13)4.3主梁内力计算 (13)4.3.1恒载内力计算 (13)4.3.2悬臂浇筑阶段内力 (13)4.3.3边跨合拢阶段内力 (14)4.3.4中跨合拢阶段内力 (16)4.3.5桥面铺装阶段内力 (17)4.3.6支座位移引起的内力计算方法及结果 (18)4.4活载内力计算 (18)4.4.1活载因子的计算 (19)4.4.2横向分布系数的考虑 (20)4.5荷载组合 (20)第五章预应力钢束的估算与布置 (21)5.1钢束估算 (21)5.1.1按承载能力极限计算时满足正截面强度要求: (21)5.1.2按正常使用极限状态的应力要求计算 (23)5.2预应力钢束布置 (27)5.3预应力损失 (28)5.3.1摩阻损失 (28)5.3.2. 锚具变形损失 (29)5.3.3. 混凝土的弹性压缩损失 (29)5.3.4预应力筋的引力松弛损失 (30)5.3.5收缩徐变损失 (30)5.4预应力计算 (31)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊5.5施工阶段应力验算 (33)第六章次内力验算 (38)6.1徐变次内力的计算 (38)6.2 预加力引起的二次力矩 (39)6.3 温度次内力的计算 (39)第七章桥梁内力组合 (39)7.1内力组合的原则 (40)7.2 承载能力极限状态下的效应组合 (40)7.3 正常使用极限状态下的效应组合 (43)第八章主梁截面验算 (45)8.1 正截面抗弯承载力验算 (45)8.2 持久状况正常使用极限状态应力验算 (47)8.2.1 正截面抗裂验算 (47)8.2.2 斜截面抗裂验算 (50)8.2.3 使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算 (50)8.2.4 预应力钢筋中的拉应力验算 (51)8.2.5 混凝土的主压应力验算 (51)8.3 短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算 (51)致谢 (52)参考文献 (53)附录:外文翻译........................... 错误!未定义书签。

变截面箱型连续梁桥桥梁工程毕业设计

变截面箱型连续梁桥桥梁工程毕业设计

目录第一章方案比选 (1)1.1方案选取 (1)1.11方案一:50+80+50M的变截面箱型连续梁桥 (1)1.12方案二:4×45M等截面预应力砼连续刚构梁 (2)1.13方案三:65+115M斜拉桥 (3)1.2各方案主要优缺点比较表 (4)1.3.结论 (4)第二章毛截面几何特性计算 (5)2.1基本资料 (5)2.1.1主要技术指标 (5)2.1.2材料规格 (5)2.2结构计算简图 (5)2.3毛截面几何特性计算 (6)第三章内力计算及组合 (9)3.1荷载 (10)3.1.1结构重力荷载 (10)3.1.2支座不均匀沉降 (11)3.1.3活载 (11)3.2结构重力作用以及影响线计算 (11)3.2.1输入数据 (11)3.3支座沉降(SQ2荷载)影响计算 (20)3.5荷载组合 (24)3.5.1按承载能力极限状态进行内力组合 (25)3.5.2按正常使用极限状态进行内力组合 (27)第四章配筋计算 (31)4.1计算原则 (31)4.2预应力钢筋估算 (31)4.2.1材料性能参数 (31)4.2.2预应力钢筋数量的确定及布置 (31)4.3预应力筋的布置原则 (37)第五章预应力钢束的估算及布置 (39)5.1按正常使用极限状态的应力要求估算 (39)5.1.1截面上、下缘均布置预应力筋 (39)5.1.2仅在截面下缘布置预应力筋 (40)5.1.3仅在截面上缘布置预应力筋 (41)5.2按承载能力极限状态的强度要求估算 (41)5.3预应力筋估算结果 (42)5.4预应力筋束的布置原则 (44)5.5预应力筋束的布置结果 (45)第六章净截面及换算截面几何特性计算 (45)6.1净截面几何特性计算(见表6-1) (46)6.2换算截面几何特性计算(见表6-2) (46)第七章预应力损失及有效预应力计算 (47)7.1控制应力及有关参数的确定 (48)7.1.1控制应力 (48)7.1.2其他参数 (48)σ的计算 (48)7.2摩阻损失1lσ的计算 (50)7.3混凝土的弹性压缩损失4lσ的计算 (52)7.4预应力筋束松弛损失5l的计算 (52)7.5混凝土收缩、徐变损失6l7.6预应力损失组合及有效预应力的计算 (53)第八章强度验算 (56)8.1基本理论 (56)8.2计算公式 (56)8.2.1矩形截面 (57)8.2.2工形截面 (57)8.3计算结果 (58)第九章应力验算 (61)9.1正常使用极限状态应力验算 (61)9.2短期效应组合 (62)9.3长期效应组合 (67)9.4基本组合 (73)9.5.承载能力极限状态正截面强度验算 (78)第十章变形验算 (83)10.1挠度验算 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

米简直变连续组合箱梁桥毕业设计方案

米简直变连续组合箱梁桥毕业设计方案

华北水利水电学院土木与交通学院土木工程专业毕业设计任务书注:1、课题来源包括科研<注明工程类型,如基金工程、攻关工程、某企事业单位工程等)、教案、生产、模拟、自选。

2、课题类型:(1>A—工程设计;B—技术开发;C—软件工程;D—理论研究;(2>X—真实课题;Y—模拟课题;Z—虚拟课题;要求<1)、<2)均要填,如AY,BY等。

1.毕业设计依据1.1设计依据(1> 交通部颁《公路工程技术标准》<JTG B01-2003),简称《标准》;(2> 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》<JTG D60-2004),简称《桥规》;(3> 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》<JTG D62-2004),简称《公预规》;(4>交通部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》<JTG D63--2007);(5>公路桥涵施工技术规范<JTJ 041-2000);(6>预应力筋用锚具、夹具和连接修改<GB T14370-93);(7>公路桥梁板式橡胶支座规格系列<JTT663-2006);(8>预应力混凝土桥梁用塑料波纹管<JT-T529-2004);(9>城市桥梁设计荷载标准<CJJ77-98);(10>《桥梁工程》、《结构设计原理》、《基础工程》等教材。

1.2 设计方案上部结构采用连续组合箱梁,采用整体现浇施工或预制施工,预应力采用后张法施工,下部结构采用桩柱式墩台。

1.3 技术标准(1>标准跨径:3×20m ;(2>桥梁宽度:0.5m +2×7m+0.5m ,共15m ;(3>桥梁横坡:2%;(4>设计荷载:公路一级;(5>环境类别:Ⅰ类;(6>设计基准期:100年;(7>每侧护栏重量按6kN/m 计,混凝土考虑10年的收缩徐变,整体升温、降温均按20℃考虑,基础考虑5mm 不均匀沉降,其它作用根据设计情况拟定。

变截面连续梁桥

变截面连续梁桥

结构设计及计算
考虑到常用的平面杆系程序计算与实际的结构受力在诸 多方面有偏差,同时在设计施工中还有很多因素是很难精准计 算的,在箱梁设计中要求截面计算留有一定的安全储备,对于 截面正应力,要求在使用荷载作用下箱梁截面的上、下缘保留 2.0-3.0Mpa的压应力,同时应满足强度要求。
施工阶段计算建议适当减小施工阶段控制压应力、拉应力值 (小于0.65Rba),减少施工阶段裂缝产生的可能,要避免“施工 阶段应力可以控制松”的想法。
箱梁顶板厚度由桥面板受力、穿越顶板的纵、横向预应力波 纹管道的孔径所决定,一般不小于25cm。底板厚度(有预应力 管道通过)一般不小于25cm。
箱梁断面尺寸不应片面追求“优化”,不宜过于轻薄,应 考虑到施工中一些不可预计因素导致结构断面尺寸程度不等的 折减,要保证结构尺寸既能满足结构受力和构造的要求,同时 在施工时又容易保证施工质量。
箱梁横向计算时应考虑到底板钢束的径向力的影响。其影响 有两个:一是增加了箱梁底板横向弯距,往往导致箱梁底板横向 普通钢筋配置不足,底板沿纵向局部开裂;二是导致箱梁底板混 凝土容易产生劈裂现象。为避免箱梁底板受弯开裂,可适当增加 底板横向普通钢筋配置密度(包括钢筋整体密度加大和局部密度 加大),同时如有必要可增设底板横向预应力。为防止底板劈裂, 可采取以下方法:加大混凝土保护层厚度,增加承力面积;设置 足够的平衡钢筋(国内规范未见规定,美国94公路桥梁规范中有 明确规定),并要求与底板上、下层钢筋网及定位钢筋形成一个 受力整体,以便把径向力传递到上层钢筋网及整个底板断面;纵 向底板钢束波纹管道保持适当的净距,保证管道之间的混凝土浇 筑质量。同时建议减少单个波纹管道内的钢束的数量,适当分散 布置,即对大吨位的钢束慎重使用。跨中位置箱梁节段梁高最矮、 刚度最小、通过的底板钢束最多,故底板钢束的径向力效应影响 最大,可适当增加箍筋配置密度或加大箍筋的直径。

连续箱梁桥的毕业设计(40+60+40米)

连续箱梁桥的毕业设计(40+60+40米)

前 言设计的主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,分析解决实际问题的能力。

通过毕业设计使学生形成经济、环境、市场、管理等大工程意识,培养学生实事求是、谦虚谨慎的学习态度和刻苦钻研、勇于创新的精神。

毕业设计过程中复习以前所学习的专业知识,同时也锻炼了学生将理论运用于实践的能力。

桥梁的设计需要综合考虑各个方面的因素,其中包括桥址处地形、地貌、气象、水文条件、工程地质、以及周围所处的环境等等,除此之外,任何一个设计都必须要考虑的问题就是怎样将经济、实用、美观三者都融于设计之中。

设计主要包括上部结构计算和下部结构计算。

桥梁的结构设计,主要是主梁、桩柱的内力计算、截面配筋、强度验算等。

通过方案比选后确定本桥为连续箱梁桥,桥长140米。

计算过程中主要参考了《公路桥涵设计手册——梁桥(下册)》、《连续梁桥》、《桥梁工程》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)、《桥梁设计常用数据手册》等书籍,其中桥梁结构上的车道荷载布置、超静定连续梁内力分析涉及的所有计算全部由桥梁博士Dr Bridge 和Excel辅助计算功能求出和输出原始数据,为下一步的分析和准确计算打下了坚实基础。

接下来的上部主梁和下部墩柱的结构设计计算当中,再以程序精算结果的基础上,充分利用了AutoCAD计算机辅助设计功能和Excel辅助计算功能计算;此次毕业设计除了有详细的计算书外,还按照设计要求绘制了一定量的施工图纸。

总之,通过毕业设计,达到基本知识、基础理论、基本技能和运用知识能力、网络获取知识的能力、计算机应用的能力、外语能力以及文化素质、思想品德素质、业务素质的训练,培养学生运用所学的专业知识和技术,研究、解决本专业实际问题的初步能力。

1. 桥梁设计方案和比选1.1设计说明1.1.1 任务依据和设计范围(1)任务依据所选桥位的地质图。

(2)设计论文原始资料桥位地形图、地质勘察资料; (3)设计荷载:公路I 级:车道荷载k k 10.5kN 360kN q ==,P 。

变截面连续梁桥上部结构设计(本科毕业设计)

变截面连续梁桥上部结构设计(本科毕业设计)

变截面连续梁桥上部结构设计(本科毕业设计)第一章方案拟定第一节技术标准一、公路等级:高速二、荷载等级:公路—I级三、设计洪水频率:1/100四、航道:按三级通航设计,设计最高通航水位:27.708m。

五、桥面宽度:主干线桥梁28.00m(0.5m+12.00m+0.5m+2×1.00m+0.50m+12.00m+0.50m)六、地震烈度:7度七、桥上线路:平坡,直线第二节设计方案变截面三跨预应力混凝土连续梁桥,全长400m。

一、梁跨确定:连续梁边跨一般为中跨的0.65~0.80倍,其中大值适用于三跨梁,取0.75倍,得:0.75L+L+0.75L=400 所以L=160m 0.75L=120m。

二、梁截面高度确定:支点梁高H取最大跨径L的1/15~1/20,取1/16得:H=1/16L=1/16x160=10m。

跨中梁高h取最大跨径L的1/30~1/50,取1/40得:h=1/40L=1/40x160=4m。

通过二次抛物线Y=﹣0.0011X2+0.16X变化。

三、横截面形式:预应力混凝土连续梁桥常用的横截面形式有板式(包括空心板)、T形梁式(包括宽肋梁)和箱梁形式。

一般情况下板式截面适用跨度为15~30m,T形梁式适用跨度为30~50m,箱型截面适用跨度为大于60m。

所以截面形式为箱型截面。

四、箱的形式选择:国内统计资料显示,最大跨径大于100m宜采用双箱截面。

蔡甸汉江公路大桥桥面宽度:主干线桥梁28.00m。

五、箱梁各板厚度的确定:⑴箱梁根部底板厚度一般为墩顶梁高的1/10~1/12,因此箱梁根部底板厚度:10mx1/10=1m。

⑵箱梁跨中底板厚度一般按结构构造选定,若不配预应力筋,厚度可取15~18cm;配有预应力筋,厚度可取20~30cm,因此跨中底板厚度取30cm。

⑶箱梁顶板首先要满足布置纵横预应力筋的构造要求。

取顶板厚30cm。

⑷腹部厚度一般情况可按以下原则选用:㈠腹板内无预应力筋时可采用20cm;㈡腹板内有预应力筋时可采用25~30cm;㈢腹板内有预应力固定锚时可采用35cm;㈣墩上或靠近桥墩的箱梁根部腹板需要加厚到30~60cm,甚至100cm。

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变截面箱型连续梁桥--桥梁工程毕业设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:目录第一章方案比选 (1)1.1方案选取 (1)1.11方案一:50+80+50M的变截面箱型连续梁桥 (1)1.12方案二:4×45M等截面预应力砼连续刚构梁 (2)1.13方案三:65+115M斜拉桥 (3)1.2各方案主要优缺点比较表 (4)1.3.结论 (4)第二章毛截面几何特性计算 (5)2.1基本资料 (5)2.1.1主要技术指标 (5)2.1.2材料规格 (5)2.2结构计算简图 (5)2.3毛截面几何特性计算 (6)第三章内力计算及组合 (10)3.1荷载 (10)3.1.1结构重力荷载 (10)3.1.2支座不均匀沉降 (11)3.1.3活载 (11)3.2结构重力作用以及影响线计算 (11)3.2.1输入数据 (11)3.3支座沉降(SQ2荷载)影响计算 (21)3.5荷载组合 (25)3.5.1按承载能力极限状态进行内力组合 (25)3.5.2按正常使用极限状态进行内力组合 (28)第四章配筋计算 (32)4.1计算原则 (32)4.2预应力钢筋估算 (32)4.2.1材料性能参数 (32)4.2.2预应力钢筋数量的确定及布置 (32)4.3预应力筋的布置原则 (38)第五章预应力钢束的估算及布置 (40)5.1按正常使用极限状态的应力要求估算 (40)5.1.1截面上、下缘均布置预应力筋 (41)5.1.2仅在截面下缘布置预应力筋 (42)5.1.3仅在截面上缘布置预应力筋 (42)5.2按承载能力极限状态的强度要求估算 (43)5.3预应力筋估算结果 (44)5.4预应力筋束的布置原则 (45)5.5预应力筋束的布置结果 (47)第六章净截面及换算截面几何特性计算 (47)6.1净截面几何特性计算(见表6-1) (48)6.2换算截面几何特性计算(见表6-2) (49)第七章预应力损失及有效预应力计算 (49)7.1控制应力及有关参数的确定 (50)7.1.1控制应力 (50)7.1.2其他参数 (50)的计算 (51)7.2摩阻损失1lσ的计算 (52)7.3混凝土的弹性压缩损失4lσ的计算 (54)7.4预应力筋束松弛损失5lσ的计算 (54)7.5混凝土收缩、徐变损失6l7.6预应力损失组合及有效预应力的计算 (56)第八章强度验算 (58)8.1基本理论 (58)8.2计算公式 (59)8.2.1矩形截面 (59)8.2.2工形截面 (60)8.3计算结果 (61)第九章应力验算 (64)9.1正常使用极限状态应力验算 (64)9.2短期效应组合 (65)9.3长期效应组合 (70)9.4基本组合 (76)9.5.承载能力极限状态正截面强度验算 (81)第十章变形验算 (86)10.1挠度验算 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

10.2预拱度设置 .................................................................................... 错误!未定义书签。

第十一章设计图绘制. (88)11.1概述 (88)11.2总体布置图 (88)11.3主梁一般构造图 (89)11.4主梁预应力钢束构造图 (89)第十二章设计总结 (90)参考文献 (91)致谢 (92)第一章方案比选1.1方案选取及尺寸拟定鉴于毛利冲地质地形情况,该处地势崎岖,桥全长较长,故比选方案主要采用预应力混凝土连续梁和斜拉桥形式。

根据安全、适用、经济、美观的设计原则,初步拟定了三个方案。

1.11方案一:50+80+50m的变截面箱型连续梁桥本桥上部构造为50+80+50m的变截面预应力砼连续梁,箱梁采用的单箱单室截面,箱梁支点截面梁高5m,跨中截面梁高2.5m,梁宽9m,下部构造桥墩为薄壁式桥墩或双柱式墩配桩基础;桥台为重力式U型桥台配扩大基础。

由于该桥桥位较高,为了减少墩台数量且跨径选择合理。

图2 变截面连续梁桥立面图3 变截面连续梁剖面图1.12方案二:4×45m等截面预应力砼连续刚构梁1.本桥上部构造为4×45m预应力砼连续梁,箱梁采用的单箱单室截面,梁高3m,桥面宽9m, 下部构造桥墩为薄壁式桥墩或双柱式墩配桩基础;桥台为重力式U型桥台配扩大基础。

图4 等截面连续梁立面1.13方案三:65+115m斜拉桥本桥上部构造为65+115m的箱型截面的斜拉桥,由于斜拉桥的多点支撑故可以大大减少主梁的高度,索距为6m,塔高38m。

箱梁采用单相单室,梁高1.8m,梁宽9m,下部构造桥墩为薄壁式桥墩或双柱式墩配桩基础;桥台为重力式U型桥台配扩大基础。

图5 斜拉桥立面图1.2各方案主要优缺点比较表表2方案一方案二方案三适用性跨越能力较大结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强跨越能力较大结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强梁的高跨比小自重明显比其他小,变形小,行车舒适安全性箱梁断面刚度大,施工安全。

大跨度连续梁恒载内力占的比重较大,选用变高度梁可以大大减小跨中区段恒载产生的内力。

变高度符合梁的内力分布规律。

采用悬臂施工时,变高度梁又与施工时的内力状态相吻合。

箱梁断面刚度大,施工安全。

主桥采用悬臂施工,需要挂篮,吊装设备及。

连续梁施工控制复杂,工期较长,连续梁桥主墩需要大型橡胶支座,养护更换麻烦箱梁断面刚度大,施工安全。

主桥采用悬臂施工,需要挂篮,吊装设备要求高由于跨径大,施工难度大工期长墩台少,下部结构施工少经济性变截面连续梁部分上部结构造价较高,支座养护费用较高,上部结构造价相对其他两种较低,主桥的运营养护成本在后期较低。

上部结构下部结构由于技术要求高所以造价也高美观性从美学观点出发,变高度梁比较有韵律感,特别是位于城市中的桥梁。

整体外形单一,跨径安排较合理,由于桥型较长,主梁结构单一显得有点单调气势宏伟,符合地形特点,但跨径安排较大。

显得不协调1.3. 结论通过对比,从受力合理,安全适用,经济美观的角度综合考虑,方案一为最佳推荐方案,即50+80+50m的变截面箱型连续梁桥。

第二章 毛截面几何特性计算2.1 基本资料2.1.1 主要技术指标桥型布置:50m+80m+50m 变截面连续梁桥(图2-1) 桥面净空:净-8m设计荷载:公路—I 级桥面纵坡:0 % 桥面横坡:2%Ⅰ-Ⅰ9000500800050022525004005000ⅠⅠ-ⅠⅠ800图2-1 主梁横截面图及桥面布置图(单位:cm )2.1.2 材料规格主梁: C50号混凝土,容重为27kN/m 3,弹性模量取3.45×107 kPa ; 桥面铺装:采用防水混凝土,厚度为10cm ,容重为25kN/m 3; 人行道、栏杆:C20号混凝土,容重为25kN/m 3;横隔板:C50号混凝土,容重为27kN/m 3,弹性模量取3.45×107 kPa 。

2.2 结构计算简图全桥三跨共取52个单元,53个结点,其中1~3、12-19、34-41、50-52号单元长为3m ,9-11、20-22、31-33、42-44号单元长为4m ,6-8、23-25、28-30、45-47号单元长5m ,4、5、26、27、48、49号单元长1m 。

桥墩简化为活动和固定铰支座。

结点x 、y 坐标按各结点对应截面的形心点的位置来确定,结构计算简图,如图2-2所示。

图2-2 结构计算简图2.3 毛截面几何特性计算用三角形分块法(GEO2程序)计算主梁截面几何特性,截面编号和坐标系取用,见图2-3。

1(19)2(12)45678910131415222324252627211718163(11)20(28)yx图2-3 截面几何特性计算的三角形分块结点编号图输入数据文件D2-1-1.DAT ,内容为: 28 1,-5.0,0.0 2,5.0,0.0 3,3.0,0.85 4,1.6,0.85 5,0.4,1.25 6,0.4,3.87,1.6,4.2 8,3.0,4.2 9,4.2,3.8 10,4.2,1.25 11,3.0,0.85 12,5.0,0.0 13,5.0,4.114,8.0,4.3 15,8.0,4.5 16,-8.0,4.5 17,-8.0,4.3 18,-5.0,4.1 19,-5.0,0.0 20,-3.0,0.8521,-4.2,1.25 22,-4.2,3.8 23,-3.0,4.2 24,-1.6,4.225,-0.4,3.826,-0.4,1.2527,-1.6,0.8528,-3.0,0.85以上数据仅为一个结点截面的数据文件,其余结点截面的数据文件省略,其形式与上类同。

计算结果,见“表2-1 结点截面几何特性总表”。

结点截面几何特性和单元几何特性,分别见表2-2和表2-3。

表2-1 结点截面几何特性总表序号节点号截面高度截面面积截面抗弯惯距截面形心位置Hx(m)1 1 2.5 6.46 5.91274 1.412 2 2.5 6.46 5.91274 1.413 3 2.5 6.46 5.91274 1.414 4 2.5 6.46 5.91274 1.415 5 2.5 6.46 5.91274 1.416 6 2.52 6.48785 6.01112 1.427 7 2.64 6.7493 6.87785 1.478 8 2.83 7.17387 8.3962 1.569 9 3.1 7.78447 10.8016 1.6710 10 3.36 8.43962 13.6047 1.7811 11 3.67 9.24446 17.4601 1.9112 12 4.03 10.2379 22.7143 2.0713 13 4.33 11.1248 27.8722 2.214 14 4.65 12.1401 34.3222 2.3415 15 5.0 13.3 42.4142 2.4916 16 5.0 13.3 42.4142 2.4917 17 5.0 13.3 42.4142 2.4918 18 4.65 12.1401 34.3222 2.3419 19 4.33 11.1248 27.8722 2.220 20 4.03 10.2379 22.7143 2.0721 21 3.67 9.24446 17.4601 1.9122 22 3.36 8.43962 13.6047 1.7823 23 3.1 7.78447 10.8016 1.6724 24 2.83 7.17387 8.3962 1.5625 25 2.64 6.7493 6.87785 1.4726 26 2.52 6.48785 6.01112 1.4227 27 2.5 6.46 5.91274 1.4128 28 2.52 6.48785 6.01112 1.4229 29 2.64 6.7493 6.87785 1.4730 30 2.83 7.17387 8.3962 1.5631 31 3.1 7.78447 10.8016 1.6732 32 3.36 8.43962 13.6047 1.7833 33 3.67 9.24446 17.4601 1.9134 34 4.03 10.2379 22.7143 2.0735 35 4.33 11.1248 27.8722 2.236 36 4.65 12.1401 34.3222 2.3437 37 5.0 13.3 42.4142 2.4938 38 5.0 13.3 42.4142 2.4939 39 5.0 13.3 42.4142 2.4940 40 4.65 12.1401 34.3222 2.3441 41 4.33 11.1248 27.8722 2.242 42 4.03 10.2379 22.7143 2.0743 43 3.67 9.24446 17.4601 1.9144 44 3.36 8.43962 13.6047 1.7845 45 3.1 7.78447 10.8016 1.6746 46 2.83 7.17387 8.3962 1.5647 47 2.64 6.7493 6.87785 1.4748 48 2.52 6.48785 6.01112 1.4249 49 2.5 6.46 5.91274 1.4150 50 2.5 6.46 5.91274 1.4151 51 2.5 6.46 5.91274 1.4152 52 2.5 6.46 5.91274 1.41表2-2 结点截面几何特性表序列号节点号截面高度截面面积截面抗弯惯距截面形心位置Hx(m)1 1-4 50-52 2.5 6.46 5.91274 1.412 6 26 28 48 2.52 6.48785 6.01112 1.423 7 25 29 47 2.64 6.7493 6.87785 1.474 8 24 30 46 2.83 7.17387 8.3962 1.565 9 23 31 45 3.1 7.78447 10.8016 1.676 10 22 32 44 3.36 8.43962 13.6047 1.787 11 21 33 45 3.67 9.24446 17.4601 1.918 12 20 34 42 4.03 10.2379 22.7143 2.079 13 19 35 41 4.33 11.1248 27.8722 2.210 14 18 36 40 4.65 12.1401 34.3222 2.3411 15-17 37-39 5.0 13.3 42.4142 2.49表2-3 单元几何特性表序号单元号截面面积截面抗弯惯距截面形心位置Hx(m)1 1-4 49-52 6.46 5.91274 1.412 5 48 26 27 6.473925 5.96193 1.4153 6 25 28 47 6.618575 6.444485 1.4454 7 24 29 46 6.961585 7.637025 1.5155 8 23 30 45 7.47917 9.5989 1.6156 9 22 31 44 8.112045 12.20315 1.7257 10 21 32 43 8.84204 15.5324 1.8458 11 20 33 42 9.74118 20.0872 1.999 12 19 34 41 10.68135 25.29325 2.13510 13 18 35 40 11.63245 31.0972 2.2711 14 17 36 39 12.72005 38.3682 2.41512 15 16 37 38 13.3 42.4142 2.49第三章内力计算及组合3.1 荷载3.1.1 结构重力荷载(1)桥面系荷载防撞护栏重:q1 =[(0.3+0.5)×0.2/2+0.2×0.5+0.8×0.2 ]×25×2=24.5 kN/m桥面铺装重:q2 =(0.6+0.15)×4/2×25×2 = 21kN/m合计:q=q1+q2 = 45.5 kN/m将桥面系荷载作为二期恒载以均布荷载的形式加在主梁上。

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