连续刚构桥毕业设计
桥梁毕业设计(论文)【范本模板】
第一章绪论第一节连续刚构桥概述连续刚构桥也可称为具有墩梁固结的连续梁桥。
桥梁中的墩梁固结部分通常在需要布置大跨、高墩时才采用.从结构适应位移角度看,刚构体系利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化等应起的纵向位移,即把高墩视为一种可摆动的支承体系.边跨桥墩因墩高较矮,相对刚度增大,当其不能起到摆动作用时,需在桥墩的顶部或底部设铰,以适应纵向位移。
对长大桥梁,连续刚构体桥往往是刚构主体与连续梁的组合。
刚构桥一般是指桥跨结构和墩台整体相连的桥梁。
其特点为:由于两者之间是刚性连接,在竖向荷载作用下,将在主梁端部产生负弯矩,因而将减少跨中正弯矩,跨中截面尺寸也相应的减小。
刚构桥在竖向荷载作用下,支柱将承受压力外,还承受弯矩。
支柱一般也由混凝土构件做成,其在竖向荷载作用下,一般都产生水平推力.刚构桥一般都做成超静定的结构形式,故混凝土收缩,温度变化,墩台不均匀沉降和预应力等因素都会在结构中产生附加内力.在施工过程中,当结构体系发生转换时,徐变也会引起附加内力。
有时,这些附加内力可占整个内力相当大的比例.第二节连续刚构桥的特点一、连续刚构桥的主要特点连续刚构桥的主要特点表现在以下几个方面:1、墩梁固结有利于悬臂施工,且可以减少大型支座及其养护维修和更换;2、在受力方面,上部结构仍表现出连续梁的特点,但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变和温度变化应起的变形对上部结构的影响;因桥墩具有一定的柔度,与T型刚构桥相比,其根部所受的弯矩很小,而在墩梁结合处仍有刚架受力特点;3、在构造方面,主梁常采用变截面箱形梁,桥墩多采用矩形和箱形截面的柱式墩或双薄壁墩;在桥梁两端的伸缩装置应能适应结构纵向位移的需要,同时,桥台处需设置控制水平位移的的挡块,以保证结构的水平稳定性。
二、连续刚构桥的基本受力特点连续梁的基本受力特点可归纳为:1、随着墩高的增加,连续刚构的墩顶以及跨中弯矩趋近连续梁者;2、墩的轴向力和墩底弯矩随墩高的增加急剧减少;3、两墩之间的梁部所受到的轴向力随墩高的增加而急剧减少。
80m140m80m公路预应力混凝土连续刚构桥设计毕业设计
80m+140m+80m公路预应力混凝土连续刚构桥设计毕业设计目录第1章绪论 (1)1.1 预应力混凝土连续刚构桥概述 (1)1.2 本桥式结构的特点 (1)1.2.1 设计特点 (1)1.2.2 受力特点 (2)1.2.3 构造特点 (2)1.2.4 施工工艺方法 (3)1.3 毕业设计的目的和意义 (3)1.4 毕业设计主要容 (3)第2章结构初步设计 (5)2.1 设计概述 (5)2.1.1主要技术指标 (5)2.1.2 材料规格 (5)2.1.3 设计规 (6)2.2 桥梁总体布置及结构主要尺寸 (7)2.2.1 立面布置 (7)2.2.2 横截面尺寸拟定 (8)2.3 主梁和桥墩的施工分段 (10)2.4 施工注意事项 (12)第3章主梁力计算 (13)3.1 MIDAS模型建立 (13)3.1.1 计算单元的划分 (14)3.1.2 荷载信息 (14)3.1.3 施工顺序设计 (15)3.2 恒载力计算 (16)3.2.1 毛截面几何特性 (16)3.2.2 恒载力计算 (17)3.3 活载力计算 (20)3.3.1 计算方法 (20)3.3.2 设计荷载 (21)3.4 恒活载力短期效应组合 (25)第4章预应力钢束的估算与布置 (28)4.1 预应力筋的估算原理 (28)4.2 预应力筋的估算方法 (28)4.2.1 按承载能力极限计算时满足正截面强度要求 (28)4.2.2 按正常使用极限状态的应力要求估算 (29)4.2.3 按正常使用状态抗裂性要求进行配束 (31)4.3 预应力筋的估算 (32)4.4 纵向预应力钢束的布置 (34)4.5 竖向预应力钢束布置 (35)第5章预应力损失及有效预应力计算 (36)5.1 预应力损失计算原理 (37)5.1.1 管道摩阻损失的计算 (37)5.1.2 锚头变形损失计算 (37)5.1.3 弹性压缩损失的计算 (38)5.1.4 钢筋松弛损失 (38)5.1.5 混凝土收缩徐变损失 (38)5.2 有效预应力值计算 (39)第6章次力计算 (46)6.1 收缩、徐变次力 (46)6.2 预加力引起的次力 (50)6.2.1 预加力次力计算原理——等效荷载 (50)6.2.2 先期预应力束产生的徐变次力 (51)6.2.3 后期预应力束产生的弹性次力 (52)6.3 温度次力 (55)6.3.1 温度场对于预应力混凝土连续梁的影响 (55)6.3.2 温度场 (55)6.3.3 温差作用效应计算原理 (56)6.3.4 整体温度变化 (57)6.3.5 温度梯度 (59)6.4 支座不均匀沉降引起的次力 (62)第7章截面验算 (65)7.1 力组合与截面验算 (65)7.2 承载能力极限状态计算 (66)7.2.1 正截面抗弯承载能力计算 (66)7.2.3 斜截面抗剪验算 (72)7.3 正常使用极限状态计算 (78)7.3.1 使用阶段正截面抗裂验算 (78)7.3.2 使用阶段斜截面抗裂验算 (82)7.3.3 挠度验算 (85)7.4 持久状况和短暂状况构件的应力计算 (86)7.4.1 使用阶段正截面压应力验算 (86)7.4.2 使用阶段斜截面主压应力验算 (89)7.4.3 施工阶段正截面法向应力验算 (91)7.4.4 受拉区钢筋的拉应力验算 (95)第8章主要工程数量估算 (100)8.1 混凝土用量估算 (100)8.2 预应力钢绞线用量 (101)8.3 锚具用量估算 (103)第9章总结和讨论 (104)致谢 (105)参考文献 (106)附录实习报告 (107)第1章绪论1.1 预应力混凝土连续刚构桥概述连续刚构桥是预应力混凝土大跨梁式桥的主要桥型之一,它综合了连续梁和T形刚构桥的受力特点,连续钢构桥将主梁做成连续梁体系,并且与薄壁桥墩固结而成。
长安大学桥梁工程届优秀本科毕业设计连续刚构桥
二○一五届毕业设计***河连续刚构桥学院:公路学院专业:桥梁工程姓名:学号:指导教师:完成时间:2二〇一五年六月摘要根据设计任务书要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件,提出了独塔斜拉桥、上承式钢管混凝土拱桥和预应力混凝土连续钢构三个比选方案。
按“安全、经济、适用、美观和有利于环保”的桥梁设计原则,分析了三个方案的优缺点。
推荐预应力混凝土连续刚构作为设计方案。
推荐方案以基本设计理论为基础,参考国内外成功的大跨连续钢构桥,拟定了95417095+⨯+的跨径,主梁m m m采用次抛物线变梁高的单箱单室箱主梁,桥墩为双薄壁空心墩,桥台为轻型桥台,基础为群桩基础,施工阶段采取挂篮悬臂现浇法。
对推荐方案进行了结构细部尺寸拟定,对上部结构和下部结构进行了内力计算、配筋设计及控制截面强度、应力验算,变形验算等。
经分析比较及验算结果表明该桥梁设计合理,符合设计任务的要求。
关键词:预应力混凝土连续刚构,钢管混凝土拱桥,斜拉桥,悬臂现浇,应力验算ABSTRACTAccording to the design requirements, the existing design specification of highway bridge, considering the geology and terrain conditions of the bridge site, after preliminary selection, three bridge type schemas are presented, they are cable-stayed bridge, arch bridge and prestressed concrete continuous rigid frame bridge . Then comparing the advantages and disadvantages of three options comprehensively by the philosophy of bridge design as “Security, Economy, Application, Beauty and Environmental P rotection”. The PC continuous rigid frame bridge is selected as the recommended scheme after theselections. This project is based on the basic theory of bridge design and take the domestic and international successful designs for example, finally chose a span combination of +⨯+.The depth of Single cell box girder varies as the second-degree m m m95417095parabola, the pier is a double thin-wall hollow pier, the abutment is light abutment, the foundation is grouped piles foundation,and the the hanging basket cantilever casting construction method. Through drawing up of structure’s dimension and then design the upper and lower part of the structure ,such as calculated the internal force of dead and living load, prestressed steel design, checking the strength and stress of controlcross-section. Finally, check for live load deformation. Checked by the comparison and analysis show that the design method of calculation is correct, and the distribution of reinforcement is Reasonable, so this design meet the design requirements.Key word: prestressed concrete continuous rigid frame bridge, double thin-wallhollow pier , cantilever casting construction目录第一章概述 (1)地质条件 (1)主要技术指标 (1)设计规范及标准 (1)第二章方案比选 (2)概述 (2)比选原则 (2)比选方案 (2)预应力混凝土连续刚构桥 (2)上承式钢管混凝土拱桥....................3 独塔斜拉桥.. (4)方案比较 (5)第三章预应力混凝土连续梁桥总体布置 (8)桥型布置 (8)桥孔布置 (8)桥梁上部结构尺寸拟定 (8)桥梁下部结构尺寸拟定 (10)本桥使用材料 (11)毛截面几何特性计算 (11)第四章荷载内力计算 (12)模型简介 (12)全桥结构单元的划分 (12)划分单元原则 (12)桥梁具体单元划分 (12)全桥施工节段的划分 (12)桥梁划分施工分段原则 (12)施工分段划分 (13)恒载、活载内力计算 (14)恒载内力计算 (14)悬臂浇筑阶段内力 (15)边跨合龙阶段内力 (16)次边跨合龙阶段内力 (17)中跨合龙阶段内力 (18)活载内力计算 (19)其他因素引起的内力计算 (21)温度引起的内力计算 (21)支座沉降引起的内力计算 (23)收缩、徐变引起的内力计算 (24)内力组合 (27)正常使用极限状态的内力组合 (27)承载能力极限状态的内力组合 (27)主要荷载组合 (27)第五章预应力钢束的估算与布置 (31)钢束估算 (31)按承载能力极限计算时满足正截面强度要求 (32)按正常使用极限状态的应力要求计算 (32)预应力钢束布置 (35)预应力损失计算 (36)预应力与管道壁间摩擦引起的应力损失 (36)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 (37)混凝土的弹性压缩引起的应力损失 (37)钢筋松弛引起的应力损失 (38)混凝土收缩徐变引起的应力损失 (38)有效预应力计算 (40)预应力计算 (41)第六章强度验算 (41)正截面承载能力验算 (41)斜截面承载能力验算 (43)第七章应力验算 (44)短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算 (45)压应力验算 (45)拉应力验算 (45)持久状况正常使用极限状态应力验算 (46)持久状况(使用阶段)预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算 46持久状况(使用阶段)混凝土的主压应力验算 (46)持久状况(使用阶段)预应力钢筋拉应力验算 (46)第八章抗裂验算 (50)正截面抗裂验算 (50)斜截面抗裂验算 (51)致谢 (53)参考文献 (54)第一章概述地质条件图1-1 桥址纵断面图主要技术指标桥面净宽:2×12m+(分离式)设计荷载:公路-I级行车速度:80km/h桥面横坡:2%通航要求:无温度:最高年平均温度34℃,最低年平均温度-10℃。
苏古特大桥(65+110+65连续刚构桥)毕业设计.docx
苏古特大桥(65+110+65连续刚构桥)毕业设计.docx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)开题报告表课题类型和性质: (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;兰州交通大学毕业设计(论文)学生自查表(中期教学检查用)摘要本设计为苏古特(65+110+65)连续刚构桥上部结构的设计,桥址处,水文地质条件较好,无通航要求。
道路等级为一级公路,设计荷载为公路Ⅰ级,抗震烈度为七度。
根据桥址处的地形、地貌、地质、水文等情况,并结合设计要求,拟定出三个方案,分别是预应力混凝土连续刚构桥、不等跨变截面预应力混凝土连续梁桥、斜拉桥,并绘出三个方案的结构布置图,然后根据安全、适用、经济、美观的比选原则确定方案一为推荐方案;而后根据所选桥型进行主梁纵、横断面尺寸的拟定,并绘出主梁横断面构造图;再根据所拟定的尺寸,用MIDAS结构分析程序分别完成了施工阶段和成桥后的主梁各控制截面的恒载内力和活载内力计算,然后分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合;再根据各控制截面内力估算预应力钢束数量,确定束数,然后对各截面进行了钢束布置,并绘出钢束布置图;最后,对各控制截面进行强度、应力验算,各项验算均满足规范要求。
本桥采用悬臂施工的施工方法,其主要特点是施工方法简单可行,施工质量可靠,施工工艺成熟,不需大型起吊设备,梁段可安排平行作业施工,施工工期短。
关键词:预应力混凝土刚构桥,悬臂施工,荷载效应组合AbstractThe design is superstructure of the SuGuTe(65+110+65) continues rigid frame bridge. At the bridge site, the hydrology and geological condition is better and don’t have the navigation request. This road grade is the first Class Highway, the design load is highway I class, and the seismic degree for this design is 7 degrees. according to terrain, landform, geology and hydrology of the bridge site and design request, three schemes were proposed. The first scheme is prestressed continuous rigid frame. The second scheme is unequal span continuous box girder bridge with variable cross-section of prestressed concrete. The third scheme is Cable-stayed bridge, and then draw the diagram of structure for three schemes. The first scheme was proposed after carefully comparison with safety, serviceability, economy, and aesthetic. Then according to the bridge type draw up the size of vertical and cross section of girder. Then according to the size of the bridge, use MIDAS program to calculate the internal force of construction and operational phase of the control section, which include the dead load and the live load. Then conducting combination of load effects depend on the ultimate limit state of bearing capacity and the ultimate limit state of normal usage. Then according to the control internal force to estimate the number of limbers pre-stressing bond and select the number of bond, and arranged them. Finally, having a check of intensity and stress of the control section, the result achieves the request of the code.The construction of the bridge is Cantilever construction, its main characteristics is simple, the quantity of construction reliability, the construction technology simple, large hoisting equipments, the girder can be constructed at same time, and the construction is short.Key words: prestressed continuous rigid frame bridge,cantilever construction,combination of load effects目录1 绪论 (1)1.1 连续刚构桥简介及发展 (1)1.2 连续刚构桥的受力特点 (1)1.3 连续刚构桥的构造特点 (2)1.3.1 零号块 (2)1.3.2 横隔板 (2)1.3.3 合拢段 (2)2 桥跨总体布置及尺寸拟定 (3)2.1 设计基本资料 (3)2.1.1 桥址处自然情况 (3)2.1.2 设计依据 (4)2.2 设计方案比选 (5)2.2.1 桥梁设计原则 (5)2.2.2 桥型方案一(预应力混凝土连续刚构桥) (6)2.2.3 桥型方案二(预应力混凝土连续梁桥) (7)2.2.4 桥型方案三(斜拉桥) (8)2.3 梁体截面比选 (10)2.4 桥梁整体布置和尺寸拟定 (11)2.5 桥梁施工阶段划分 (12)2.6 悬臂施工过程及注意事项 (13)3 主梁内力计算 (16)3.1 恒载内力计算 (16)3.2 活载内力计算 (20)3.3 温度次内力及支座沉降 (24)3.4 混凝土收缩徐变引起的内力 (30)3.5 作用效应的组合 (32)3.5.1 承载能力作用效应的组合 (32)3.5.2 正常使用极限状态下的荷载组合 (33)3.5.3内力组合结果 (34)3.5.4 荷载组合内力包络图 (37)4 预应力钢束的估算及布置 (40)4.1 钢束估算 (40)4.2 预应力筋的布置 (46)5 预应力损失及有效应力计算 (48)5.1 预应力损失计算 (48)5.1.1 摩阻损失 (48)5.1.2 锚具变形损失 (51)5.1.3 混凝土的弹性压缩 (53)5.1.4 钢束松弛损失 (54)5.1.5 收缩徐变损失 (54)5.2 有效预应力计算 (56)5.3配筋后的荷载组合 (56)5.4 配筋后的内力包络图 (59)6 主梁验算 (61)6.1截面几何特性计算 (61)6.2 主梁截面内力应力验算 (63)6.2.1 主梁截面抗弯验算 (63)6.2.2截面抗裂性验算 (66)6.2.3 持久状态下的应力计算 (71)6.3挠度验算 (75)6.4预拱度计算 (77)结论 (78)致谢 (79)参考文献 (80)附录 (81)1 绪论1.1 连续刚构桥简介及发展为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路等),必须修建各种类型的桥梁与涵洞,因此桥涵是交通线路中的重要组成部分。
西南交通大学刚构桥毕业设计
西南交通大学本科毕业设计(论文)75m+136m+75m公路预应力混凝土连续刚构桥设计年级:学号:姓名:专业:指导老师:2015年6月院系土木工程学院专业土木工程年级姓名题目公路(75+136+75)m连续刚构桥设计(桥墩高度38/45/38m)指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日毕业设计(论文)任务书班级学生姓名学号发题日期:2015年02月28日完成日期:06月10 日题目75+136+75m公路预应力混凝土连续刚构桥设计1、本论文的目的、意义中国基础建设的蓬勃发展,大量的桥梁结构在国内不断涌现出来。
从而也促使着桥梁工程技术不断进步,桥梁结构的形式也趋向于不断的合理化与多样性。
近年来大量的公路桥梁也在不断的修建起来。
其中连续刚构桥是最为广泛应用的形式。
在指导老师的辅导下,完成一座桥施工、成桥、预应力束配置以及各阶段的检算工作。
熟悉和掌握桥梁专业软件Midas Civil,学会如何利用软件建立各阶段模型,以及荷载的加载,预应力束的配置,并对各个阶段进行检算。
同时也学会如何解决结构检算不通过的难题。
了解不同验算项目所使用的荷载效应组合。
通过本次设计,使同学们将四年学习的各种基本知识真正的综合起来,并用于实践。
对桥梁的具体施工、使用有了一个全新层次的了解,熟悉桥梁设计的步骤。
为以后踏上工作岗位并尽快适应打下坚实的基础。
2、学生应完成的任务①、桥式方案拟定②、结构内力分析,主要包括以下计算工作:(1)自重恒载内力计算(含一期及二期恒载);(2)活载内力计算;(3)主梁纵向预应力估算;(4)纵向预应力布置;(5)预应力损失计算;(6)预应力次内力计算;(7)温度内力计算(顶板升温);(8)横向预应力估算;(9)支座沉降内力计算;(10)收缩徐变次内力计算(选作);(11)荷载组合;主要截面检算③、对主梁验算(按预应力混凝土构件验算):(一)持久状况承载能力极限状态下:(1)主梁正截面强度检算;(2)主梁斜截面强度检算(考虑竖向预应力布置);(二)持久状况正常使用极限状态下:(1)预应力损失计算;(2)截面抗裂验算;(3)挠度验算;(三)持久状况和短暂状况构件应力计算:(1)主梁截面正应力验算;(2)主梁截面主应力验算(考虑竖向预应力布置);(3)主梁刚度验算(4)施工阶段正应力计算;④、编制设计计算说明书⑤、绘制结构主要施工图3、论文各部分内容及时间分配:(共18 周)第一部分文献资料的收集、阅读、外文文献的翻译( 1-2 周)第二部分桥跨布置、构件尺寸的拟定和方案选择( 3-5 周)第三部分Midas桥梁几何模型计算模型的建立( 6-8周)第四部分施工阶段的确定设计( 9-10周)第五部分整理设计及计算成果,汇总最终检算成果(11-13周)第六部分完善计算、检算内容,论文整理、图纸绘制工作(14-15周) 第七部分评阅及答辩(16-18周)备注指导教师:年月日审批人:年月日摘要预应力混凝土连续刚构桥由于其良好的结构性能、简单的施工工艺、合理的经济指标和优美流畅的造型在国内外得到了广泛的应用,现已经成为我国大跨度桥梁的主要桥型之一。
连续刚构桥毕业设计
目录第一部分一、基本资料二、初步方案拟定及方案比选三、结构设计第二部分一、结构计算二、配筋计算及预应力束的布置三、预应力损失计算四、结构验算五、桥面板计算第三部分一、概述二、施工方法选择三、施工组织设计总结第一部分一、基本资料(一)技术标准:1、桥面宽度:0.25m(栏杆)+1.0m(人行道)+9.0m(行车道)+1.0m(人行道)+0.25m(栏杆),桥面总宽11。
5m。
2、设计荷载:公路II级,人群3。
0KN/m2。
3、桥面纵坡:双向纵坡0。
5%。
4、桥面标高:受引道标高控制,主跨中顶点标高1391.50m。
(二)水文分析及自然概况1、地质情况:桥位处呈V形深谷,河水对河道冲切较深,河岸表层覆盖腐植土1—2m,下卧亚粘土层厚2-3m,其下为基岩强风化层,承载力一般大于0.5MPa。
2、水文状况:常水位:1325。
30m,测时水位:1315.7m,无通航要求。
3、当地气温:月平均最低气温:-2摄氏度,月平均最高气温:35摄氏度。
(三)设计规范1、《公路桥涵设计通用规范》2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》3、《公路桥涵钢结构设计及木结构设计规范》4、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》5、《公路桥涵地基与基础设计规范》桥位处地面线高程(单位:m)二、初步方案拟定及方案比选⑴初选方案:根据桥址地形、地质、水文条件和技术标准的要求,拟制出不同体系、不同材料且各具特色并可能实现的若干个桥型方案图式。
共提出了6种桥型图式,归纳起来桥型有归纳起来桥型有上承式钢筋混凝土拱桥、中承式钢筋混凝土拱桥、下承式系杆拱桥、预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土斜腿刚构桥、连续刚构。
⑵比选方案:从总体布局、环境协调、技术先进性、施工可能、景观要求、技术经济等多方面考虑后,选出以下三个图式来编制桥型方案比较。
第一种方案:预应力混凝土连续刚构(1)桥孔布置本方案为三跨连续刚构桥,全长161米,主跨为70米,两边跨为40米,全桥跨径为40+70+40米.(2)上部结构本方案主梁采用单箱单室截面,主梁在支座处梁高为4米,跨中处为2米。
毕业设计答辩连续刚构桥设计
n上
M min 1 e上 K下 Ap pe
M max 1 n上 e上 K下 Ap pe
n下
下 缘 均 配 置 预 应 力 筋
M max 1 e下 K上 Ap pe
M min 1 e下 K下 Ap pe
n下
中墩支点预应力布置
中跨跨中预应力布置
19 25 28 中跨1/4 中跨3/4 中跨跨中 最小 最大 最小 最大 最小 -169026 25808 5178.51 35447.09 25173.11 366072.82 102088 102088 62403.6 62403.6 是 是 是 是 是
基本效应组合 (kNБайду номын сангаас
结构抗力(kN)
是否满足
n上
-M min ( K下 -e上 )-M max ( K上 e下 ) 0.5(W上 W下 )e上 fcd n下 ( K上 K下 )(e上 e下 ) Ap pe
n下 M max ( K下 e上 ) M min ( K 上 e上 ) 1 ( K 上 K下 )(e上 e下 ) Ap pe
y下
M max 0 W下
顶板和腹板预应力钢束的锚具型号为0VM15—15 底板预应力钢束的锚具型号为OVM15—12
n上
M max (K上 +e下 ) M min (K下 e下 ) 0.5(W上 W下 )e下 fcd ( K上 K下 )(e上 e下 ) Ap pe M max (e下 K下 ) M min ( K上 e下 ) 1 ( K上 K下 )(e上 e下 ) Ap pe
在桥梁的计算分析当中还是有很多不足之处。比如在内力计算中, 忽略了桥面纵坡的影响;估算预应力钢束时,只简单验算了几个截面; 对力学知识还没有系统的理解,致使出现许多盲点。由于时间关系,也 没有进行桥面板验算……这些都是我在设计中的不足之处,也是遗憾之 处,只有通过今后不断学习来弥补。
连续钢构桥毕业设计
连续钢构桥毕业设计连续钢构桥毕业设计在现代城市化进程中,桥梁的建设起到了至关重要的作用。
作为连接两地的纽带,桥梁不仅要具备承载能力和稳定性,还要考虑美观和环保等方面的要求。
在这个背景下,连续钢构桥成为了一种备受关注的设计方案。
连续钢构桥是一种采用钢结构构建的桥梁形式。
相比传统的梁式桥,连续钢构桥具有更大的跨度和更轻的自重。
这使得连续钢构桥在城市快速路、高速公路和铁路等交通建设中得到广泛应用。
首先,连续钢构桥的设计需要考虑桥梁的跨度。
跨度是指桥梁两个支点之间的水平距离。
在设计连续钢构桥时,需要根据实际情况确定跨度的大小。
较小的跨度可以采用简单支座,而较大的跨度则需要采用连续支座。
通过合理的跨度设计,可以确保桥梁的稳定性和承载能力。
其次,连续钢构桥的设计还需要考虑桥梁的几何形状。
桥梁的几何形状包括桥面的曲线形状和桥墩的形状。
在设计连续钢构桥时,需要根据实际情况确定桥梁的几何形状。
较大的曲线半径和较小的桥墩高度可以减小桥梁的风阻和视觉影响,提高桥梁的安全性和美观性。
此外,连续钢构桥的设计还需要考虑桥梁的施工工艺。
连续钢构桥的施工工艺包括钢梁的制造、运输和安装等环节。
在设计连续钢构桥时,需要考虑桥梁的施工工艺,确保施工的顺利进行。
合理的施工工艺可以提高桥梁的质量和效率,减少施工周期和成本。
最后,连续钢构桥的设计还需要考虑桥梁的维护和保养。
桥梁的维护和保养是确保桥梁长期安全使用的重要环节。
在设计连续钢构桥时,需要考虑桥梁的维护和保养要求,选择适合的材料和施工工艺。
合理的维护和保养可以延长桥梁的使用寿命,减少维修和更换的成本。
总之,连续钢构桥的毕业设计是一个复杂而有挑战性的任务。
通过合理的跨度设计、几何形状设计、施工工艺设计和维护保养设计,可以设计出安全、稳定、美观和环保的连续钢构桥。
这些设计要素相互关联,相互影响,需要设计师综合考虑,并根据实际情况做出合理的决策。
只有在综合考虑各种因素的基础上,才能设计出满足实际需求的连续钢构桥,为城市交通建设做出贡献。
桥梁工程毕业设计——连续刚构桥
第一章基本资料1. 1基本资料:1.1.1 基本资料(一)基本资料表1.1 桥位横断面地形资料(2)桥面横坡:双向 2%(3)桥面宽度:0.5+11+1.5+11+0.5=24.5m(4)风力:设计风速22m/s(5)设计荷载:公路-I级(6)温差:±10.6度1.1.2 设计标准:(1)设计荷载;公路-I级(2)桥面净宽:2×11m1.1.3 设计依据:(1)中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)(3)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ011-89)(4)《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)(5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)1.2 方案拟定1.2.1设计原则桥梁设计必须遵照“实用、经济、安全和美观”的基本原则。
(1)符合当地复杂的地质条件,满足交通功能需要。
(2)设计方案力求结构安全可靠,具有特色,又要保证结构受力合理,施工方便,可行,工程总造价经济。
(3)桥梁结构造型简单,轻巧,并能体现地域风格,与周围环境协调。
1.2.2 方案简介从当地的地形地质条件、水文条件和技术标准,且由于该桥有通航要求,在布跨的时候桥墩的位置不能影响通航,拟选出以下六个初选方案分别为:方案一:3×40m+100m+190m+100m连续刚构,其中3×40m为引桥部分。
方案二:4×40m+100m+160m+100m连续梁桥,其中4×40m为引桥部分。
方案三:40m+130m+2×45m+190m+40m上承式混凝土拱桥。
方案四:30m+2×205m+2×45m的独塔单索面斜拉桥,其中30m,2×45m为引桥部分方案五:6×40m+184m+2×45m上承式混凝土拱桥。
预应力混凝土连续刚构桥毕业设计计算书
第一部分方案简介及上部结构尺寸拟定
一.本设计经方案比选后,桥跨布置为:全桥采用80米+135米+80米预应力混凝土变截面连续刚构结构,,全长295米。上部结构桥面宽采用净—9+2*1.5 m。截面形式采用单箱单室。
图1 桥位地形图
二.桥型布置
1.主跨径的拟定
主跨径定为135m,边跨采用0.59倍的中跨径 80m,桥梁全长为:
3.伸缩缝
伸缩缝采用HXC-80A定型产品 。
4.桥梁支座
桥台处安装一个GPZ单向活动和双向活动盆式支座。
五.桥梁设计荷载
根据设计任务书规定:荷载等级为汽车-20级、挂车-100级、人群荷载为3.0kN/m2。
第二部分 内力计算与荷载组合
一.全桥结构计算图式的确定
本设计的单元划分,每一个施工阶段自然划分为一个单元。这样便于模拟施工过程,而且这些截面正是需要验算的截面。另外,在墩顶、跨中和一些构造变化位置相应增设了几个单元。这样整个主桥划分成98个单元,99个截面,如图4所示。
3.48e+003
4.8e+004
6
6
5.84e+004
-240
6.19e+004
7
6.0e+004
4.75e+003
6.35e+004
7
7
7.29e+004
-882
7.92e+004
8
7.49e+004
5.81e+003
8.43e+004
8
8
8.35e+004
-3.23e+003
9.31e+004
公路预应力混凝土连续刚构桥(本科毕业设计论文)
(100m+185m+100m)公路预应力混凝土连续刚构桥毕业设计毕业设计任务书班级学生姓名学号发题日期:2010 年 4 月 12 日完成日期:2010年 6 月 12 日题目(100m+185m+100m)公路预应力混凝土连续刚构桥1设计原始资料1、主要技术指标(1) 孔跨布置:100m+185m+100m;(2) 公路桥梁对应的等级为一级公路;(3) 荷载标准:公路-I级汽车荷载;(4) 桥面布置:0.5m(防撞栏)+2×3.75m(车行道)+3.5m(应急车道)+0.5m(防撞栏)=12m(5) 桥面坡度:纵坡0% (平坡),车道为2%单向横坡;(6) 施工方法:主梁采用悬臂浇注分段对称平衡施工,中跨及边跨合拢段采用吊模浇注,挂篮自重+施工荷载控制在370吨以内,挂篮自重按130吨计;(7) 桥轴平面线型:直线;(8) 地震基本烈度要求:七度;(9)不考虑桥下通航的要求,不考虑其他特种荷载等等,本设计不包括墩底承台以下部分的设计。
2、材料规格(1) 混凝土:梁体为C60级混凝土;(2) 墩身混凝土:C50级混凝土;(3) 预应力钢筋及锚具:纵向和横向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线,其单根公称直径为Φs15.2,标准强度f pk=1860MPa,初定钢绞线张拉控制力为σk=0.75f pk MPa;竖向预应力钢筋采用Φ32精轧螺纹钢筋,标准强度为750MPa;纵向预应力采用Y M15型锚具,竖向预应力采用YGM锚具,预应力管道均按金属波纹管成孔设计;(4) 普通钢筋:普通钢筋采用应改为R235、HRB335级钢筋,其强度分别为195MPa和280Mpa;(5) 上部构造为单箱单室的箱梁截面,梁底下缘及底板上缘均按1.5~2次抛物线规律变化,腹板、底板可按要求变厚。
2设计各部分内容及时间分配:(共 12 周)第一部分拟定尺寸,准备计算数据;结构内力计算;(第7周)第二部分预应力钢筋估束、布束、调束;(第8~9周)第三部分计算各项预应力损失;(第10~11周)第四部分计算弹性次内力及徐变次内力;(第12~13周)第五部分进行荷载组合、截面验算;(第14周)第六部分编制设计说明书,绘制设计图及资料翻译;(第15~16周)第七部分教师审核毕业说明书。
连续刚构桥毕业设计开题报告
(Gateway),跨径145+260+145m,采用双薄壁桥墩,单箱单室主梁和C50 高强混凝土,该桥保持世界记录达12年之久,是一座里程碑式的建筑。
目前国外公路桥梁中跨径最大的预应力混凝土连续刚构桥为挪威斯托尔马桥及其姊妹拉夫特桥,主跨跨径分别为301m 和298m。
很多国家对高桥墩的研究和施工方面已取得了不少成果,特别是爬模、翻模技术的发展与推广促进了高墩、超高桥梁的建设。
国外许多出现高桥墩的场合通常采用连续刚构的桥型,且主梁为预应力混凝土箱形结构的居多。
由于连续刚构桥墩梁固结,为超静定结构,尤其是多跨连续刚构桥,超静定次数较多。
为防止温度内力过大,必须采取一定的结构措施。
目前国外普遍采取减小墩身抗推刚度的方法来减小温度内力。
2)国内发展现状我国的连续刚构桥是在1988年开始修建,并在1990年建成了我国第一座跨径为180m的广州洛溪大桥。
进入九十年代,我国相继修建了几座大跨径的连续刚构桥,如1995年建成的黄石长江大桥(162.5+3×245+162.5m),连续长度居世界首位),1997年建成的虎门大桥辅航道挢(150+270+150m),97 年位居世界首位),云南省元江大桥(58+182+265+194+70m),不断地把连续刚构桥推向新的高度。
近几年,随着西部大开发战略的实施,高等级公路在西部深沟险壑地区出现的越来越多。
西部山区的地形特点多为沟深、坡陡,因此预应力混凝土结构的高墩大跨度桥梁不断涌现,它们在山区公路、铁路桥梁的应用中显示出了其跨越能力大的优越性。
该类桥型必须采用柔性墩,以有效减小上部结构的内力和由温度、混凝土收缩、徐变及地震等引起的影响。
3)国内外发展趋势①②③④⑤⑥跨径可进一步增大上部构造不断轻型化简化预应力束类型取消边跨合拢的落地支架上部结构连续长度增长,以适应高速行车的需要。
桥型多样化3、方案比选根据该桥的的桥位地质、实际地形和水文资料,初步拟定以下三种方案:1) 2) 3)主跨为52m+90m+52m的三跨连续刚构桥;主跨为52m+90m+52m的下承式拱式组合桥;主跨为52m+90m+52m的上承式拱桥。
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;(5) 节段施工:采用挂蓝向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工,施工完一个节段,张拉一个节段;(6) 边跨合龙:形成单悬臂结构体系;(7) 中跨合龙:安装中跨合拢段吊架,准备中跨合拢。
拆除主墩墩顶粗钢筋临时固结,进行体系转换,形成三跨连续梁;(8) 拆除合龙段挂篮;(9) 桥面铺装、人行道板及栏杆施工;(10)成桥投入运营。
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
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊共 55 页 第 1 页第一章 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。
连续梁和悬臂梁作比较:在恒载作用下,连续梁在支点处有负弯矩,由于负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显著减小,其弯矩与同跨悬臂梁相差不大;但是,在活载作用下,因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用,其弯矩分布优于悬臂梁。
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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1lσ (44)6.2.锚具变形、预应力筋回缩和接缝压缩引起的应力损失2lσ (45)6.3.混凝土加热养护时,预应力筋和台座之间温差引起的应力损失3lσ (45)6.4.混凝土弹性压缩引起的应力损失4lσ (46)6.5由钢筋松弛引起的应力损失的终极值5lσ (47)6.6由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失6l6.7有效预应力计算 (48)7 截面验算 (49)7.1承载能力极限状态验算 (49)7.1.1 使用阶段正截面抗弯验算 (49)7.1.2 使用阶段斜截面抗剪验算 (55)7.2正常使用极限状态验算 (60)7.2.1 使用阶段正截面压应力验算: (60)7.2.2 施工阶段正截面法向应力验算 (61)7.2.3 使用阶段正截面抗裂验算 (62)7.2.4 使用阶段斜截面抗裂验算 (62)7.2.5 变形验算 (62)参考文献 (64)致谢 (65)附表 (66)附件 (85)开题报告 (85)外文文献原文及译文 (85)1 方案拟定及比选1.1工程建设背景介绍徐家信江特大桥是江西景德镇至鹰潭高速公路D3标段中一座重要的控制过程,大桥全长1385米,全桥由主桥、副孔及引桥三部分组成,由北至南桥面纵坡分别为1.696% 至2.207%,,设计为双幅单向行驶。
1.2工程主要技术标准道路等级: 高速公路;设计菏载:公路-I级;设计车速:100km/h;设计车道:每幅单向两车道;桥面宽:横桥向分为左右两幅完全独立且对称的桥,每幅桥面净宽10.75m;1.3设计方案介绍1.3.1设计方案一——预应力混凝土连续刚构桥预应力混凝土连续刚构桥是连续梁桥与T形刚构桥的组合体系,也称墩梁固结的连续梁桥。
大跨径连续刚构桥结构的受力特点主要为:梁体连续,墩、梁、基础三者固结为一个整体共同受力。
在恒载作用下,连续刚构桥与连续梁桥的跨中弯矩和竖向位移基本一致;其次,由于墩梁固结共同参与工作,连续刚构桥由活载引起的跨中正弯矩较连续梁要小,因而可以降低跨中区域的梁高,并使恒载内力进一步降低。
因此,连续刚构桥的主跨径可以比连续梁桥设计大一些。
它常用于大跨、高墩的结构中,桥墩纵向刚度较小,在竖向荷载作用下,基本上属于一种无推力的结构。
(1)孔径布置:60+90+90+60m,全长300m。
(2)结构构造:设计横断面为双幅单箱单室截面,横截面布置如图2-1和图2-2所示。
梁高从根部截面的5.0m变化至跨中截面的2.3m,箱梁顶板宽取11.75m,底板宽6.75m,顶板厚0.30m,腹板厚:0.55m;底板厚度由根部截面的0.52m变化至跨中截面的0.30m.,箱梁悬臂部分长2. 5m,箱梁顶板翼缘端部厚度为0.28m。
翼缘根部厚度为0.58m。
腹板与顶板相接处做成120cm×40cm承托,腹板与底板相接处则做成40cm 40cm承托,以利脱模并减弱转角处的应力集中。
桥墩采用薄壁双墩结构;桩基础采用钻孔灌注桩;桥台采用U型桥台。
详细布置见附图。
(3)施工方案:对称悬臂挂篮浇筑法。
1.3.1设计方案二——独塔斜拉桥斜拉桥的基本受力特点是:受拉的斜索将主梁多点吊起,并将主梁的恒载和车辆等其它荷载传至塔柱,再通过塔柱基础传至地基。
因而主梁在斜拉索的各点支承作用下,像多跨弹性支承的连续梁一样,使弯矩值得以大大地降低,这不但可以使主梁尺寸大大地减小,而且由于结构自重显著减轻,既节省了结构材料,又能大幅度地增大桥梁的跨越能力。
此外,斜拉索轴力产生的水平分力对主梁施加了预压力,从而可以增强主梁的抗裂性能,节约主梁中预应力钢材的用量。
(1)孔径布置:140+160m,全长300m。
(2)结构构造:设计横断面为双幅单箱单室截面,和方案一的截面相同。
1.4比选结果斜拉桥结构复杂,施工费用较高,不适合本设计。
连续刚构桥,它具有连续梁桥行车平顺,抗震性能好等优点,同时还具有不需设置大吨位支座、对地基要求低等优点,所以该地段设计一座连续刚构桥更为合理。
综上所述,选用方案一更加合理,即预应力混凝土连续刚构桥为推荐方案。
2 桥梁结构主要尺寸拟定2.1 主跨跨径及截面尺寸的拟定2.1.1 主跨跨径拟定主跨径定为90m,边跨跨径根据国内外已有经验,为主跨的0.5~0.8倍,采用0.667倍的中跨径,即60m,则全联跨径为:60+90+90+60=380(m)2.1.2 顺桥向梁的尺寸拟定(1)支点处梁高:根据文献[1]P67表2-16,梁高为1/16~1/20L,取L/16,即5.0m。
(2)跨中梁高:根据文献[1]P67表2-16,梁高为1/30~1/50L,取L/34.78,即2.3m。
(3)梁底曲线:根据文献[1]P67表2-16规定,选用二次抛物线。
2.1.3 横桥向的尺寸拟定根据规定车行道每幅两车道,且为高速公路,时速为100km/h,选用分离式箱型截面,由规范,取右侧路肩2.5m,左侧路肩0.75m,中央分隔带宽1.0m,两桥间隔2m,车道宽3.75m,单幅桥面净宽10.75m。
设计横断面为双幅单箱单室截面,横截面布置如图2-1所示。
梁高从根部截面的5.0m 变化至跨中截面的2.3m,箱梁顶板宽取11.75m,底板宽6.75m,顶板厚0.30m,腹板厚:0.6m(根部处),0.40m(跨中);底板厚度由根部截面的0.52m变化至跨中截面的0.30m.,箱梁悬臂部分长2.25m,箱梁顶板翼缘端部厚度为0.15m。
翼缘根部厚度为0.58m。
腹板与顶板相接处做成120cm×40cm承托,腹板与底板相接处则做成40cm 40cm承托,以利脱模并减弱转角处的应力集中。
主墩墩顶箱梁综合考虑受力和变形情况箱梁内各设柔性横隔板2道,厚度取为0.7m;为了满足施工和管理需要在每道横隔板处均设置了过人洞。
同时为保持箱内干燥,在箱梁根部区段底板上设有排水孔。
图2-1 横截面布置图(尺寸单位:)跨中截面支点截面2.2 材料规格主梁及横隔板:采用50号混凝土,容重为26kN/m 3,弹性模量取3.45×104 MPa ; 桥面铺装:采用防水混凝土,厚度为10cm ,容重为25kN/m 3;防撞护栏:采用20号混凝土,容重为25kN/m 3;桥 墩 :采用50号混凝土,容重为26kN/m 3,弹性模量取3.45×104MPa3 模型建立3.1 结构单元划分3.1.1 划分原则根据选用的施工方案(悬臂浇筑)及所用施工机具(挂篮)的承重、支承点位置及支反力,对上部箱梁进行施工分段,梁段长度规格应尽量减少,以利于挂篮施工。
梁段长度变化处的梁段重量差应尽量减少,以利于施工控制。
箱梁分段完成后进行单元划分编号。
3.1.2 划分结果根据以上原则采用有限元分析软件Midas建模,计算模型中上部结构划分为83个单元,其中1~4单元(左边跨现浇段)和80~83单元(右边跨现浇段)采用高度为2.3m的等截面箱梁;6~15单元、19~28单元、31~40单元、44~53单元、56~65单元,69~78单元都是按二次抛物线变化的变截面;16~18单元(左零号块处)、41~43单元(中零号块处)、66~68单元(右零号块处)采用高度为5m的等截面箱梁。
主梁各个单元尺寸见表2-1。
表3-1 主梁各单元尺寸下部结为双肢薄壁墩,墩高30m,将其划分为1个单元,两对双肢薄壁墩都用实心矩形截面,横桥向尺寸为6.75m,顺桥向尺寸为2m。
全桥结构离散图如图3.1所示。
3.2 施工过程模拟连续刚构桥由在双肢薄壁墩施工完成后由托架现浇墩顶0号梁段、然后由在两个主墩上用挂篮分段对称悬臂浇筑的梁段、吊架上浇筑的跨中合拢梁段及落地支架上浇筑的边跨现浇梁段组成。
墩顶0号梁段长16m,一个“T”的两个悬臂各分为9对梁段,一个梁段长度为4m,累计悬臂总长36m,全桥共有两个2m 长的主跨跨中合拢梁段和两个2m 长的边跨合拢梁段,两个14m长的边跨满堂支架现浇梁段。
采用Midas软件模拟主梁的整个施工过程,充分考虑施工荷载(挂篮、混凝土湿重)对结构的影响,具体施工过程如下:图3.1 全桥结构离散图第1阶段:双肢薄壁墩及0号梁段施工图3.2 第1施工阶段第2阶段:上悬臂施工挂蓝施工1号块图3.3 第2施工阶段第3阶段:挂蓝前移施工2号块图3.4 第3施工阶段第4阶段~第10阶段(重复3过程)第11阶段:左、右边跨14m长现浇段施工,拆悬浇挂蓝、换合龙支架,左、右边跨合拢图3.6 第11施工阶段第12阶段:加合拢段混凝土湿重第13阶段:拆悬浇挂蓝,两中跨跨合拢图3.7 第13施工阶段第13阶段:拆除合龙支架、作用二期恒载,徐变至3年;图3.9 第13施工阶段3.3 毛截面几何特性计算由Midas自动生成梁截面特性表3-2 毛截面几何特性值续表3-2注:上表中Czp:表示单元截面中和轴到截面上边缘的距离;Czm:表示单元截面中和轴到截面下边缘的距离;Izz:表示对Z轴的抗弯惯。
4 全桥内力计算内力计算分析按施工阶段和成桥使用阶段进行。
施工阶段分析模拟施工中每一个安装过程进行计算分析,即将块件离散成单元杆件从桥墩施工→箱梁悬臂浇筑→全桥合拢→桥面二期恒载施工→成桥混凝土徐变完成的整个过程。