75m+136m+75m公路预应力混凝土连续刚构桥设计毕业论文
连续刚构桥毕业设计计算书
本科毕业设计
巴中市西环线老山一号桥(75+136+75)m连续刚构桥桥设计
年级:************
学号:*****
姓名:****
专业:土木工程
指导老师:*****
2016年6月
毕业设计任务书
班级 * 学生姓名 *** 学号 *
发题日期:2016 年 3 月 1 日完成日期:2016年 6 月 1 日
题目巴中市西环线老山一号桥(75+136+75)m连续刚构桥设计
(一) 设计资料
1、主要技术指标
(1) 孔跨布置:(75+136+75)m
(2) 荷载标准:公路—Ⅰ级;
(3) 桥面宽度:2×净-13.25米
(4) 桥面纵坡:0% (平坡);
(5) 桥面横坡:2%。
(6) 桥轴平面线型:直线。
2、材料规格
(1) 梁体混凝土:C60级混凝土;
(2) 主墩墩身:C40级混凝土
(2) 桥面铺装及栏杆混凝土:C30级混凝土;
(3) 预应力钢筋及锚具:
连续梁主梁纵横向预应力钢筋可采用s 15.24高强度低松弛钢绞线;竖向预应力
钢筋用精扎螺纹钢筋。
(4) 普通钢筋:
普通钢筋用HRB335钢筋;
3、施工顺序及要点
(1) 墩台基础施工:施工桩基及现浇承台,滑模或爬模浇筑墩身混凝土;
(2) 0#段施工:安装施工托架,施加不小于120%实际荷载预压。然后在托架上浇筑墩顶现浇梁段。待混凝土龄期达到10天,且强度到90%后,对称张拉钢筋,进行临时固结;
(3)挂篮安装:安装挂篮以及进行悬臂浇筑施工所必需的施工机具。
(4)预应力钢束张拉:利用挂篮,立模后绑扎钢筋,浇筑混凝土;待混凝土龄期达到7天,且强度达到90%后,对称张拉纵向预应力钢束和上一节段横向钢束和横竖向预应力粗钢筋,并压浆;
大跨径预应力混凝土连续刚构桥
大跨径预应力混凝土连续刚构桥
的现状和发展趋势
周军生楼庄鸿
摘要:阐述了连续刚构桥是大跨径梁桥发展的必然趋势,以及要解决的防止过大温度应力及防止船撞的措施;收集和分析了国内外大跨径连续刚构桥的数据和资料,论述了上部构造轻型化和取消落地支架合拢边跨等趋势。
关键词:连续刚构;双壁墩身;上部构造轻型化
分类号:U448.23文献标识码:A
文章编号:1001-7372(2000)01-0031-07
The status quo and developing trends of large-span prestressed concrete bridges with continuous rigid frame structure
ZHOU Jun-sheng LOU Zhuang-hong
(Beijing Jianda Road & Bridge Consulting Company, Beijing 100101,
China)
Abstract:Adopting the structure of continuous rigid frame in construction of large-span beam bridge is an inevitable developing trend. The measures for decreasing temperature stress and protecting piers from vessel impacting are described. The data from some of domestic and overseas large-span beam bridges with continuous rigid frame structure are given and analyzed. The superstruture-lightening and non-drop-construction for closing-up of side span are discussed in the paper.
预应力配束对连续刚构桥力学性能影响研究
38
工 程定设
Engineering Construction
第53卷第4期
2021年4月预应力配束对连续刚构桥力学性能影响研究
叶映兰
(广东省冶金建筑设计研究院有限公司,广东广州510080)
摘要:为探究预应力配束对连续刚构桥力学性能的影响,以2座桥墩形式相同的大跨径PC连续刚构桥为研究对象建立Midas有限元模型,计算PC连续刚构桥成桥内力与挠度,并探讨腹板束对大悬臂受弯挠曲的影响。计算分析表明:桥梁结构 纵向预应力钢束的配置情况对成桥时的挠度影响较大,最大悬臂状态下,预应力弯矩与恒载弯矩比值影响成桥后的长期挠 度,提高预应力弯矩与恒载弯矩比值可降低PC连续刚构桥的长期挠度;腹板束在平衡弯矩贡献中不起主导作用,其抗弯影 响性小于顶板束。
关键词:PC连续刚构桥;预应力配束;力学性能
中图分类号:U448. 23 文献标识码:A 文章编号:1673-8993(2021 )04-0038-06 doi: 10. 13402/j. gcjs. 2021.04. 053
Research of the influence of prestressed reinforcement on mechanical properties of long span PC continuous rigid frame bridge
YE Yinglan
(G uangdong M etallurgical a n d Architectural D esign Institute Co., ltd., G uangzhou 510080, G u a n g d o n g, China ) Abstract:In order to explore the influence of prestressed tendons on the mechanical properties of continuous rigid frame bridge, the finite element model is established for two long-span PC continuous rigid frame bridges with the sam e pier form by using finite element software Midas Civil. The internal force and deflection of PC continuous rigid frame bridge are calculated, and the influence of web bundle on the bending deflection of large cantilever is discussed. The calculation and analysis results show that the disposition state of parallel prestressed steel beam of the bridge structure has larger effects on the deflection when the bridge construction finished.In the maximum cantilever state,the ratio of prestressed moment to dead load moment willa ffects the long-term deflection after completion of the bridge. Increasing the ratio of prestressed moment to dead load moment can reduce the long-term deflection of PC continuous rigid frame bridge;the web beam does not play a leading role in the contribution of balanced bending moment,and its bending resistance influence is less than that of roof beam.
连续刚构初步设计方案说明
连续刚构特大桥初步设计方案说明
1.项目概况
1.1.项目地理位置
本项目作为县城的南环线,是进一步完善区域公路网建设的需要;是改善地区公路运输条件、提高区域路网服务水平、解决过境交通与城市交通相互干扰、缓解国道过境交通压力的需要;是解决沿岸居民交通出行需求,缓解目前渠交通压力的需要。
1.2.技术标准
1)设计行车速度:80km/h。
2)汽车荷载等级:公路—I级。
3)设计最高通航水位:257.04m(1985国家高程基准,依据近期通航论证报
告)。
4)通航净空尺度:通航净宽150米,通航净高10米。
5)年平均相对湿度:全年平均相对湿度在80%左右,多年平均相对湿度
82%。
6)设计洪水频率:特大桥1/300,大、中、小桥及涵洞1/100。
7)通航等级:Ⅲ级航道。
8)地震烈度:Ⅶ区,地震加速度:0.05g
9)桥宽及横断面布置:
表1.1桥梁横断面布置参数(整体式路基)
1.3.标准及规范
本次勘察设计采用和遵循的标准、规范及规程标准及规范均为现行有效的国颁和部颁标准,设计文件编排及图表内容、格式参照部颁《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》和《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》(2007版)
的规定编制,在设计中使用中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)和下述标准、规范:
《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(2007年)
《公路工程技术标准》(JTG B01-2015)
《公路工程抗震设计规范》(JTG B02-2013)
《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)
【毕业设计】桥梁毕业设计摘要
【关键字】毕业设计
桥梁毕业设计摘要
篇一:毕业设计-土木工程-桥梁工程-设计摘要
摘要
根据桥址处的具体情况,并结合设计要求,拟定出三个比选方案。分别是预应力混凝土连续梁桥、钢筋混凝土简支梁桥、钢筋混凝土连续刚构桥。根据安全、适用、经济、美观的原则确定预应力混凝土连续梁桥为推荐方案,桥梁总长136m(40m+56m+40m)。主梁采用单箱单室箱形截面。施工方法采用满堂支架施工法。使用midas6.71程序进行结构计算。计算结构的恒载内力,求得恒载内力下结构的弯矩图及剪力图;计算各控制截面内力影响线,并按最不利情况进行加载,求得活载作用下内力包络图。定义根底沉降组,按最不利组合求得根底沉降引起的内力。施加温度荷载,求得温度荷载下内力。并进行荷载组合,根据各控制截面内力进行了估束和配筋计算,并对梁体进行具体的钢束布置。最后,对各控制截面进行了强度、抗裂性、应力和变形验算。
关键词:预应力混凝土;连续梁桥;荷载组合
Abstract
According to the specific situation at the bridge site, combined with the design requirements, to work out more than three alternatives. Are continuous prestressed concrete beam bridge, bridge of reinforced concre beams reinforced concrete continuous rigid frame bridge. According to security, application, economic, aesthetic principles of prestressed concrete continuous beam bridge to determine the recommended program Bridge length 131.1m (32.55m+48m+32.55m). Single box girder single-cell box sections. Full Support Construction Methods Construction Law. Structure calculation using midas6.71 program. Calculate the structure dead load internal forces, internal forces obtained under the structure dead load bending moment diagram and shear diagram; calculate the internal force control section of line, according to the most adverse conditions to load, internal forces obtained under live load envelope. The definition of foundatio settlment group, obtained by the most unfavorable combination of internal forces caused by foundation settlement. Applied thermal load, internal forces obtained under temperature loading. And the load combination, according to Section Analysis of the control beam and reinforcement estimates werecalculated, and a concrete beam steel beam layout.Finally, the control section for the strength, crack resistance, stress and deformation checking.
铁路136m跨钢管混凝土系杆拱桥拱肋截面形式设计研究
桥梁
铁路136m跨钢管混凝土系杆拱桥
拱肋截面形式设计研究
盖小红
(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安710043)
摘要:格丑沟特大桥跨度136m,为铁路钢管混凝土简支系杆拱桥,拱肋采用空腹式哑铃形拱肋截面形式,在铁路
钢管混凝土系杆拱桥中首次采用,通过对几种典型拱肋截面形式的对比分析研究,得出大跨度钢管混凝土系杆拱
桥应用于铁路桥梁时,一种合理的拱肋结构形式和截面构造尺寸。
关键词:钢管混凝土;系杆拱;空腹式哑铃形;拱肋形式
中图分类号:U448.22文献标识码:A文章编号:1004—2954(2012)03—0036—04
D e si gn of A r ch R i b Sect i ons of C oncr et e-f i l l ed St e el T ube
T i ed-A r ch B r i dge w i t h136m Span i n R ai l w ay
G A I X i ao—hong
(T he Fi r s t R ai l w ay Su r vey and D esi gn G r ou p C o.,L t d.,X i’an710043,C hi na)
A bst r a c t:G ec houg ou
B r i dge w i t h136m sp an is a s i m p l y suppor t ed concr et e—fi l l ed s t e el t ub e t i ed-ar ch
br i dge i n r a i l w ay.T he dum bbel l—shape d open w eb s ect i on w as adopt e d f or i ts ar ch r i b,and i t w as t he f i r st
连续刚构桥毕业设计
目录
1 方案拟定及比选 (1)
1.1工程建设背景介绍 (1)
1.2工程主要技术标准 (1)
1.3设计方案介绍 (1)
1.3.1 设计方案一——预应力混凝土连续刚构桥 (1)
1.3.1 设计方案二——独塔斜拉桥 (2)
1.4比选结果 (2)
2 桥梁结构主要尺寸拟定 (3)
2.1主跨跨径及截面尺寸的拟定 (3)
2.1.1 主跨跨径拟定 (3)
2.1.2 顺桥向梁的尺寸拟定 (3)
2.1.3 横桥向的尺寸拟定 (3)
2.2材料规格 (4)
3 模型建立 (5)
3.1结构单元划分 (5)
3.1.1 划分原则 (5)
3.1.2 划分结果 (5)
3.2施工过程模拟 (5)
3.3毛截面几何特性计算 (9)
4 全桥内力计算 (12)
4.1计算参数 (12)
4.2内力计算 (12)
4.2.1 自重作用下的内力计算 (12)
4.2.2 二期恒载作用下的内力计算 (14)
4.2.3 墩台不均匀沉降引起的次内力计算 (15)
4.2.4 温度对结构的影响 (16)
4.2.5 混凝土徐变、收缩对结构的影响 (21)
4.2.6 活载内力计算 (23)
4.3作用效应组合 (29)
4.3.1 作用 (29)
4.3.2 组合原理及规律 (29)
4.4施工阶段分析 (33)
5 预应力钢束设计及截面特性计算 (36)
5.1按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量 (36)
5.2预应力筋估算结果 (37)
5.3换算截面几何特性值计算 (39)
6 预应力损失计算 (42)
σ (42)
6.1预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失
矮寨刚构桥C60连续刚构箱梁预算编制说明
《公路工程概预算毕业设计》
——湖南省吉首至茶洞高速公路项目土建工程第C05合同段
K13+507矮寨刚构桥预算编制
姓名:
班级:
学号:
指导教师:
日期:
K13+507矮寨刚构桥C60混凝土连续刚构
箱梁预算编制说明
一、工程情况说明
1、工程概述
吉首至茶洞高速公路C5合同段矮寨刚构桥是一座特大型桥梁,分左右幅设计,左幅全长566.24米,起点桩号K13+221.46,终点桩号K13+787.7,桥跨布置为91m+2×145m+116m+67m。右幅全长563.24米,起点桩号K13+224.46,终点桩号K13+787.7,桥跨布置为88m+2×145m+116m+67m。本桥位于直线、缓和曲线以及半径1000m的圆曲线内,纵坡为+3%,吉首岸、茶洞岸桥头分别与矮寨2号隧道和矮寨3号隧道相连。主桥上部结构为单箱单室截面,箱梁高度、底板厚度均按二次抛物变化。
该桥1-3号墩设计为双肢空心薄壁墩,4号桥墩为双柱式方墩,上部为(92m+2×145m+116m+67m)预应力混凝土变截面刚构连续组合梁,墩柱最高高度93.966m。1~4#墩共4个“T”对称悬臂现浇施工,1~3#墩箱梁单“T”共分19段悬臂浇筑,0号梁段长12m,其余1~18号梁段分段为5×3m+6×3.5m+4×4m+3×4.5m,边跨和中跨合拢段长均为2m;4#墩箱梁单“T”共分13段悬臂浇筑,0号梁段长5m,其余1~12号梁段分段为8×3m+4×4m。0号梁段采用搭设托架浇注完成(4#墩0号块因设有支座还需采用墩梁临时固结),其余梁段采用挂篮悬浇,悬浇最重梁段(1#段)为1700KN,合拢段采用移动模架进行施工。0#台左右幅现浇段17.5m, 5#台左右幅现浇段22.5m,采用钢管支架浇筑,由于现场地形复杂,现浇段支架施工时要进行爆破作业,并对场地进行硬化。为确保工期,需要投入8组16套挂篮进行悬臂箱梁的施
预应力混凝土简支梁桥、连续梁桥和刚架桥的设计构造特点和对比分析
预应力混凝土梁与钢筋混凝土梁一样,要按规定的构造要求布置箍筋、架立钢筋和纵向水平分布钢筋等。由于弯起的预应力筋对梁肋混凝土提供了预剪力,主拉应力较小,一般可不设斜筋。另外,预应力混凝土梁还要设置其他的非预应力钢筋。
(1)箍筋的配置
预应力混凝土T形梁的腹板内应设置直径不小于10mm的箍筋,且采用带肋钢筋,间距不大于250mm;自支座中心起长度不小于一倍梁高范围内,应采用闭合式箍筋,间距不大于100mm,用来加强梁端承受局部应力。纵向预应力筋集中布置在下缘的马蹄部分,该部分的混凝土承受很大的压应力,因此,必须另外设置直径不小于8mm的闭合式加强箍筋,其间距不大于200mm。此外,马蹄内尚应设置直径不小于12mm的定位钢筋。
预应力筋在梁内的具体位置可以利用索界的概念来确定。以部分预应力截面为例,根据使其上、下缘容许出现不大于规定拉应力的原则,可以按照在最小外荷载作用下和最大荷载作用下两种情况,分别确定Ny在各个截面上偏心距的极限值。由此两条曲线。只要使预应力钢索的重心位置位于这两条曲线所围成的区域内(即索界内),就能保证梁的任何截面在各个受力阶段上、下缘应力均不超过规定值。显然,在实际布置时还要满足混凝土规定保护层的要求。
(1)锚具的布置应尽量减小局部应力。一般地,集中、过大的锚具不如分散、小型的有利。(2)锚具应在梁端对称于竖轴布置,以免产生过大的横向不平衡弯矩。
(3)锚具之间应留有足够的净距,以便能安装张拉设备,方便施工作业。
桥梁工程连续梁连续钢构毕业设计计算书及桥梁工程方案比选
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第一章 概述
1.1预应力混凝土连续梁桥概述
预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展:
由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点:如过早地出现裂缝,使其不能有效地采用高强度材料,结构自重必然大,从而使其跨越能力差,并且使得材料利用率低。 为了解决这些问题,预应力混凝土结构应运而生,所谓预应力混凝土结构,就是在结构承担荷载之前,预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后,很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。
预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的,当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下,为节省钢材,各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。50年代,预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米,到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好,但是,在实际工程中,跨径小于400米时,预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。
我国的预应力混凝土结构起步晚,但近年来得到了飞速发展。现在,我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T 构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。
虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是,在桥梁结构中,随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展,预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。
四线铁路连续梁-拱组合桥结构设计
四线铁路连续梁-拱组合桥结构设计
史娣
【摘要】The Qingyi River bridge is a four-track railway bridge,the main bridge is designed as continuous beam-arch with spans of 72 m+136
m+72 m.In this paper,the design of continuous beam and concrete-filled steel tube arch is introduced,and the corresponding research is conducted with a combined analysis method of overall model and local model.The stress,deflection and natural vibration characteristics of the main beam and the stress of the concrete and steel tube in the concrete filled steel tube are calculated.By trial calculation,the pretension and safety coefficient of boom can meet the requirements of the relevant standard.Based on the analysis results of finite element method,the de-sign is improved on the number and arrangement of the vertical and transverse pre-stressed tendon at the junction of beam and arch,and the reinforcing bars at the negative parts are strengthened.%青弋江大桥为四线铁路桥,主桥采用72 m +136 m+72 m连续梁-拱组合桥梁。文中对连续梁、钢管混凝土拱的设计进行了介绍,采用整体模型与局部模型相结合的分析方法对其进行了研究,计算主梁应力、挠度、自振特性及钢管混凝土的钢管及混凝土应力;经试算,吊杆预张力、安全系数均满足相关规范要求。根据有限元分析结果,对拱-梁结合部竖向、横向预应力根数和布置进行设计改进,并对不利部位采取加强钢筋的措施。
连续梁桥梁设计毕业论文
预应力钢筋混凝土连续梁桥作为高速公路桥梁,有着非常突出的优点。
首先,预应力钢筋混凝土连续梁桥受力功能良好,它具有一般钢筋混凝土桥承载能力强的优点,连续梁桥与普通简支梁桥相比跨径更大,加之预应力钢筋的设置,能够保证混凝土处于受压状态,防止开裂,使得混凝土发挥其抗压性能好的优点,弥补了其受拉时易开裂、抗拉性能差的不足。即能够在满足承载力要求的基础上,获得较大的跨径。
图2-3 钢筋混凝土斜拉桥
2.3 方案比选
将拟定的方案信息汇总进行比较,见表2-1:
主要比选项目为:桥高,桥长,工艺技术要求,使用效果,维修养护费用以及养护难度,材料使用。
最终方案确定:通过对各个方面的对比,由于预应力混凝土连续梁桥具有连续性好,适应高速行车要求,施工技术成熟,投入使用后维护难度小,费用也较低。最终选择方案一,即预应力混凝土连续梁桥。
7.1.1 正截面抗裂性验算67
7.1.2 斜截面抗裂验算68
7.2 应力验算70
7.2.1 混凝土的法向压应力71
7.2.2 预应力钢筋的最大拉应力71
7.3 锚下局部应力验算72
7.3.1 抗压强度72
7.3.2 抗裂验算73
7.4 挠度与预拱度的计算73
7.4.1 挠度计算73
7.4.2 预拱度设置计算74
4.1 桥梁的施工分段17
预应力混凝土曲线连续刚构桥的发展
梁底用 1 5 分抛物线 .次 6 梁底用 1 次方抛 . 5 物线
宁波大榭 湾 1 5 19 99 大桥 攀钢专用线 1 6 1 996 金沙江大桥 福建平潭大 1 7 桥 东明黄河大 1 3 1 8 99 桥
连续刚构和连续梁结合的结构 1
侧系 ‘
程及 高速 公路工程 中,修建 了不少具 有代 表性的 曲线桥 ,如北京 的东便 门 立交 1 2号桥、天津的中 山门碟形立交桥 、 广州 的区庄立 交桥 、 深圳 的北环 立交桥 等 。 0 9 年代后 ,更是修建 了大量 曲线桥 ,设计和施工水平也得 到进 一步提 高 ,典型 的如北京 四环 路上 的立交桥群、上海南浦大桥 引桥 、深圳
受力更加合理 。实 际上 ,6 年代修建 的联邦德 国本 道夫桥 已初步体现 了 T 0 型刚构与连续梁体 系相结合的布置 ,T型 刚构 的粗大桥 墩已被薄型柔性墩
西南交通大学硕士研究生学位论文
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所代替,该 桥墩宽 2 m . ,仅为支点梁高的 0 8 8 . 倍。 2 丹麦 18 年建成的 90 Vj-r 桥, ee j d 桥跨布置为 6. +4 0 +85 +3 m 全桥分四个 lF o 7 m 1X m 6.m 3. , 9 1 1 7 5
要采 取一定的防止落梁措施 。
上述T型刚构桥所存在的问 题, 正是预应力混凝土连续梁的 优点, 但 连续梁桥向大跨度发展时, 需要设置巨型 支座,并且连续梁采用悬臂浇筑 施工时, 在墩顶处需要采取临时固 结或临时支墩的 措施, 存在 施工体系转 表1 国 - 外一 1 些大跨径的连续刚构桥
桥梁毕业设计-预应力混凝土连续箱梁计算书(4)
抗拉强度标准值1860MPa f pk =,抗拉强度设计值1260MPa f pd =,抗压强度设计值
390MPa
f '
pd =
配预应力钢筋时,假定预应力筋的永存应力为0.5930MPa f pk =
⑸有效截面的截面特性:
由于剪力滞效应,截面配筋计算全部按有效截面进行计算,并等效成工字型截面。 边跨的等效截面如图:
截面特性:A =45598㎝2,抗弯惯性矩I=1.95364m
形心距下边缘的距离: 下Z =∑AiZi/∑Ai=100.8㎝ 形心距上边缘的距离: Z 上=175-100.6=74.2㎝ W 下=
Z I =1.9383m ,W 上=Z I =2.60923m e 下=90.8cm=0.908m , e 上=64.2cm=0.642m K 下=
A W =0.4588m , K 上=A
W
=0.425m 中跨的等效截面
截面特性:
面积:A = 45821㎝2
抗弯惯性矩I=1.96634
m , 形心轴距离截面下边缘的距离为y 下=100.7cm 形心轴距离截面下边缘的距离是y 上=74.3cm W 下=
Z I =1.9533m ,W 上=Z
I =2.64643m
e 下=90.8cm=0.907m , e 上=64.2cm=0.643m K 下=
A W =0.4588m , K 上=A
W =0.425m
(6)配筋计算
配尽量计算结果(2
m m )
2N1: 24.159s
φ,距上缘高度为0.15m
2N2: 24.159s φ,端部距上缘距离0.35m ,呈S 型布置在每跨中,曲线半径为50m 2N3: 24.159s φ,端部距上缘距离0.74m ,呈S 型布置在每跨中,曲线半径为80m
公路预应力混凝土V型墩连续梁桥(75m+120m+75m)设计
公路预应力混凝土V型墩连续梁桥(75m+120m+75m)设计摘要:长沙三叉矶湘江大桥共拟定了三个方案:预应力混凝土V型墩连续梁桥、预应力混
凝土连续刚构桥、预应力斜拉桥。经过多方面比选,最终选定预应力混凝土V型墩连续梁桥方案。设计的主要内容包括:桥式方案比选;桥跨布置及结构尺寸拟定;施工方法拟定;各种内力的计算及组合,预应力估索;施工过程的模拟计算;预应力钢筋的设计及具体布置;下部结构设计;施工和成桥的应力、变形和强度检算。
关键词:湘江大桥;V型墩;连续梁;预应力;混凝土;箱梁
引言
第四湘江大桥为城市I级主干道。两岸均有防洪大堤,大堤间距为1430m左右。属河流侵蚀地貌。湘江为III级航道,通航水位和设计洪水位分别为H1=35.85m和H0=36.78m,该桥设计为双向六车道,设计活载为公路-I级,按地震基本烈度7度设防。
1 桥式方案比选
根据本桥的具体地形和水文等实际情况,综合考虑安全性、适用性、经济性和造型美观等要求,共拟定了三个方案:
方案一:预应力混凝土V型墩连续梁桥;
方案二:预应力混凝土刚构桥;
方案三:预应力斜拉桥。
1.1预应力混凝土V型墩连续梁桥
1.1.1预应力V型墩混凝土连续梁桥优点:
a.V形支撑可以有效减少计算跨度,降低主梁弯矩,进而可以减少一定的梁部工程数量;
b.能充分发挥高强材料的特性,使结构轻型化,以至具有较大的跨越能力;
c.可以有效地避兔处于负弯矩区的桥面板开裂;
d.具有刚度大、行车平稳、养护简便等优点;
1.1.2桥跨布置
本方案由中间主桥部分和两侧简支梁桥部分组成(全桥长1470m),孔径布置:10×50m+75m+120m+75m+14×50m,主桥部分见图1。
预应力混凝土连续箱梁桥设计计算
预应力混凝土连续箱梁桥设计计算
本设计采用预应力混凝土连续钢构桥,跨径布置为90m+160m+90m,双向四车道;主梁为变截面单箱单室箱型梁,墩顶处梁高9m,跨中梁高3.5m,梁底曲线选用半径为58818.1cm的圆曲线变化;采用挂篮悬臂浇筑施工。本文主要阐述了该桥的上部结构的设计和使用midas的建模过程。首先对主桥进行总体结构设计,拟定上部结构尺寸,然后使用midas软件建模,对连续梁桥进行有限元分析,进行施工过程模拟,最后进行成桥后的活载下分析以及按照规范进行荷载组合计算。
关键词:预应力混凝土变截面连续刚构桥,MIDAS软件,挂篮悬臂浇筑施工,
施工过程分析
第一章桥梁概况
1.1桥梁构造
大桥为90m+160m+90m的三跨预应力混凝土变截面连续刚构桥,主桥全长340m,另有两跨35m的引桥,全长410m。桥墩采用双薄壁墩,墩高55.8m,单薄壁厚3.3m,双壁中距9.7m。基础均为桩基础。桥台为重力式桥台。总体布置如图1-1所示。
图1.1 桥位布置图
大桥主梁采用单箱单室截面,其他各项尺寸如下:
1.1.1主跨径的拟定
主跨径定为160,边跨采用0.562倍的中跨径,即90 。
桥梁全长为90+160+90=340m 。
1.1.2 顺桥向梁的尺寸拟定
1) 墩顶处梁高:根据规范,梁高为(1/12~1/21)L,取L/17.6,即9 m。
2) 跨中梁高:根据对比国内已建成的相似桥梁取为3.5m.
3) 梁底曲线:选用半径为58818.1cm的圆曲线变化。
1.1.3 横桥向的尺寸拟定
行车道为净-10.5m,另外两边各有宽0.5m的护栏。即净-0.5m+10.5m+2m+10.5m+0.5m
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75m+136m+75m公路预应力混凝土
连续刚构桥设计毕业论文
目录
第1章绪论 (1)
1.1 设计概述 (1)
1.2 连续刚构桥的基本构造特点 (2)
1.3受力和构造特点 (2)
1.4悬臂施工方法介绍 (2)
1.4.1 施工特点 (2)
1.4.2工艺流程 (3)
1.4.3注意事项 (3)
第2章桥跨总体布置及结构主要尺寸 (4)
2.1 桥型布置及孔径划分 (4)
2.2 截面形式及截面尺寸拟定 (4)
2.2.1梁高尺寸拟定 (4)
2.2.2 横截面尺寸拟定 (4)
2.2.3 桥墩尺寸拟定 (5)
2.2.4 横隔板 (5)
2.3单元划分及施工方法 (5)
2.3.1 单元划分 (5)
2.4 施工阶段的划分 (6)
第3章主梁内力计算 (8)
3.1 Midas Civil 单元划分 (8)
3.2 所用材料数据 (8)
3.2.1 材料特性值 (8)
3.2.2 荷载信息及边界情况 (9)
3.2.3 施工荷载 (10)
3.3 恒载内力计算 (11)
3.4 活载内力 (15)
第4章预应力钢束的估算与布置 (17)
4.1计算原理 (17)
4.2预应力筋的估算 (20)
4.3 预应力钢束的布置 (22)
5.1 毛截面几何特性 (25)
5.2 净截面几何特性 (26)
第6章预应力损失计算 (27)
6.1 预应力钢束与管道之间摩擦损失 (27)
6.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩损失 (27)
6.3 混凝土弹性压缩损失 (28)
6.4 钢束松驰引起的应力损失 (28)
6.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (28)
6.6 有效预应力值 (29)
第7章次内力的计算 (33)
7.1 预应力钢束引起的次内力 (33)
7.2 基础不均匀沉降引起的次内力 (35)
7.3 收缩徐变引起的次内力 (36)
7.4 温度次内力计算 (39)
7.5 内力组合 (42)
7.5.1 承载能力极限状态下内力组合 (43)
7.5.2正常使用极限状态下内力组合 (45)
7.5.3 弹性阶段截面应力计算时的荷载组合 (49)
第8章截面验算 (50)
8.1 承载能力极限状态 (50)
8.1.1 主梁正截面强度验算 (50)
8.2 正截面抗裂验算 (54)
8.3 预应力混凝土构件应力验算 (57)
8.3.1 使用阶段正截面压应力验算 (57)
8.3.2 使用阶段斜截面主压应力验算 (60)
8.3.3 施工阶段正截面法向应力验算 (62)
8.3.4 受拉区钢筋的拉应力验算 (68)
8.4 刚度验算 (71)
8.4.1 中跨变形验算 (72)
8.4.2 边跨变形验算 (72)
第9章主要工程数量 (73)
9.1 混凝土用量 (73)
9.2 钢束用量 (74)
9.3 锚具用量 (75)
致谢 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。参考文献 (78)
附录一实习报告 .................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论
1.1 设计概述
目前桥梁建设正向跨度大、质量轻、强度高的方向发展,预应力混凝土连续刚
构桥由于采用了主梁与墩部整体刚性连接,使其在竖向荷载的作用下,在墩部上方
的主梁产生负弯矩,从而使跨中的正弯矩减小,也减小了跨中截面的尺寸,同时提
高了桥梁的跨越能力。因此,预应力混凝土连续刚构桥得到了广泛的应用与发展。本次毕业设计要求在指导老师的辅导下,完成一座预应力刚构桥的建立、配筋计算、结果验算、施工图纸的绘制。采用桥梁结构分析软件MIDAS进行分析和计算。(75+136+75)m箱梁分别划分为91个单元,根据施工程序分为64个施工阶段进行计算。计算中考虑了各个施工阶段和最终运营阶段的最不利组合,计入了预应力二次矩、体系转换以及徐变产生的内力重分布,并考虑了温度升降各20°C、日照温差以及支座不均匀沉降1cm等影响,按全预应力混凝土结构进行设计配筋并检算。
预应力混凝土连续刚构桥的基本设计步骤:
(1)根据规范上的相关公式和翻阅完工的设计图纸,拟定结构的几何尺寸和设计截面,利用Midas Civil软件建立无钢筋的一次成桥模型,添加恒载、二期、活载,定义其他参数,计算出结构的恒载内力、活载内力,相加并增大15%,按正常使用极限状态和承载能力极限状态工况组合进行运算,再根据结果和计算公式初步进行钢筋估束;
(2)根据两种组合状态,分别按正常使用和承载能力极限状态公式进行钢束总面积的估算,再根据单根钢束的面积估算出各截面的钢束总数量,根据规范及相关经验布置钢束位置,再次模拟施工,此时考虑预应力的作用,计算结构恒载内力;
(3)对一次成桥模型进行施工阶段定义,并将估算出的钢束添加布置到一次成桥模型中,添加定义挂篮等施工荷载,添加定义相应的预应力,添加温度荷载,支座沉降等;
(4)运行计算模型,并据定义好的荷载组合结果,进行截面强度即正截面抗弯验算、使用阶段和施工阶段的应力验算和变形验算;
(5)各项验算均满足要求,则设计通过。若某项验算通不过,调整钢束数量、位置或者修改截面尺寸,重复(2)-(5)步骤,直到各项验算均通过为止。
预应力混凝土连续刚构桥的设计过程包括两次正常使用和承载能力状态的组合。第一次组合用于估算预应力钢束总量,使用是毛截面,而且不考虑施工荷载和次内力等因素,因此估算出的预应力钢筋的数量是粗略的,要将第一次组合出来的结果扩大15%,在粗略的范围进行选取,用于接下来的计算。第二次状态组合是考虑预加应力和混凝土收缩徐变影响后,是模拟桥梁真实状态下的内力组合,适用于各项验算。