预应力混凝土连续梁桥施工设计毕业论文.docx

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1、预应力混凝土连续梁桥施工设计毕业论文第一章1. 1地质条件1.2主要技术指标1.3设计规范及标准4第二章方案比选52. 1概述52. 2比选原则52. 3比选方案52. 3.1预应力混凝土连续梁桥53. 3.2预应力混凝土连续刚桥桥74. 3.3普通上承式拱桥85. 4方案比较9第三章预应力混凝土连续梁桥总体布置123. 1 桥型布置123.2 桥孔布置123.3 桥梁上部结构尺寸拟定123.4 桥梁下部结构尺寸拟定133.5 本桥使用材料143.6 毛界面几何特性计算14第四章荷载内力计算164. 1模型简介164.2全桥结构单元的划分164. 2. 1 划分单元原则164. 2.2桥梁具体

2、单元划分174.3全桥施工节段的划分174. 3.1桥梁划分施工分段原则174. 3.2施工分段划分174.4 恒载、活载内力计算174. 4. 1恒载内力计算175. 4.2悬臂浇筑阶段内力186. 4.3边跨合龙阶段内力197. 4.4中跨合龙阶段内力208. 4.5活载内力计算214.5 其他因素引起的内力计算234. 5. 1温度引起的内力计算234. 5.2支座沉降引起的内力计算254. 5.3收缩、徐变引起的内力计算264.6 内力组合284. 6.1正常使用极限状态的内力组合285. 6.2承载能力极限状态的内力组合2932第五章预应力钢束的估算与布置6. 1钢束估算325.1.

3、1 按承载能力极限计算时满足正截面强度要求325.1.2 按正常使用极限状态的应力要求计算335. 2 预应力钢束布置395.3预应力损失计算405. 3.1预应力与管道壁间摩擦引起的应力损失405. 3. 2锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失415. 3.3混凝土的弹性压缩引起的应力损失415. 3.4钢筋松弛引起的应力损失425. 3.5混凝土收缩徐变引起的应力损失425. 3.6有效预应力计算445. 4预应力计算45第六章强度验算485.1 正截面承载能力验算485.2 斜截面承载能力验算51第七章应力验算557.1短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算557. 1. 1压应力验

4、算55558. 1.2拉应力验算7. 2 持久状况正常使用极限状态应力验算607. 2.1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608. 2.2持久状况（使用阶段）混凝土的主压应力验算629. 2.3持久状况（使用阶段）预应力钢筋拉应力验算65第八章抗裂验算688. 1正截面抗裂验算688.2斜截面抗裂验算72致谢77参考文献78附录：外文翻译79第一章概述1.1地质条件桥位地质地形图v 77),61型4973.14森士建元化砂含、弱区化砂岩V 763.C2p-。.匕Z工拈土.业站;碎石土违氏化砂后避从化砂岩史风化秒岩808.71/Xfpl.化砂岩 I 801.59 t/Z

5、一一福风化砂岩1 754.B1，丑124=7791 ,、；7 弭 22 qW 。弱风化砂岩V /44.C2图1T 地质图1.2 主要技术指标桥面净宽：ll + 2X0.5ni (分离式、无人行道)设计荷载：公路一 I级行车速度：100km/h桥面横坡：2%通航要求：无温度：最高年平均温度43,最低年平均温度-5。1.3 设计规范及标准1、公路工程技术标准(JTG B01-2003)o2、公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)o3、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)o4、公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)。5、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(

6、JTG D62-2004)o第二章方案比选1.1 概述桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点，一般要进行多个方案比较。各方案均要求提供桥式布置图，图上必须标明桥跨位置，高程布置，上、下部结构形式及工程数量。对推荐方案，还要提供上、下部结构的结构布置图，以及一些主要的及特殊部位的细节处理图。设计方案的评价和比较，要全面考虑各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。有时，占优势的方案还应吸取其他方案的优点进一步加以改善。2. 2比选原则设计从安全性、技术适用性、施工难度、设计施工周期、经济性、实用性和观赏性等几方面对各比选方案进行评比，其中安全性为主要因素。3. 3

7、比选方案根据设计任务要求，依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位地质地形条件，拟定了三个比选方案：方案一：预应力混凝土连续梁桥方案二：预应力混凝土连续刚构桥方案三：普通上承式拱桥3.1.1 预应力混凝土连续梁桥1 .桥梁总体设计该桥为预应力混凝土连续梁桥，共三跨，为58111+100111+58川=21611。边跨与中跨比为58/100=0. 58在0. 5-0. 8之内，主跨跨中处桥面高程为835. 25m,桥面横坡为2%。216005800.10000 t 5800禽N化仁心图2-1连续梁桥布置图2 .主梁a.截面形式：本桥箱梁为单箱单室截面，箱底宽6. 5m,两侧翼缘宽2. 75m,箱梁

8、顶面全宽为12m0b.截面尺寸:箱梁在各墩支点处的截面高度为1/1的面20L,取1/16.7L即6电,在跨中及桥端支点处的截面高度为1/30L1/50L,取1/36. 4L即2. 75m；箱梁顶板厚30cm （跨中）48cm （支点），腹板厚50cm （跨中）75cm （支点），底板厚30cm （跨中）70cm （支点）。c.横隔板的设置：上部结构箱梁在各墩支点及桥端支点处设横隔板。墩支点处横隔板厚250cm,端支点处横隔板厚150cm,横隔板与箱梁连接处均设有承托。3.基础桥墩基础连成整体，基础采用嵌岩型钻孔灌注桩群桩基础，桥墩为6nl义6. 5m的空心墩，材料为C40钢筋混凝土。4.施工方

9、式主梁采用悬臂节段浇筑施工，桥墩采用爬模法施工，两端桥台采用整体现浇。2. 3. 2预应力混凝土连续刚构桥1.桥梁总体设计该桥为预应力混凝土连续刚构桥，共三跨，为58m+100m+58m=216m。边跨与中跨比为58/100=0.58在0.50.8之内，主跨跨中处桥面高程为835. 25m,桥面横坡为2%o21600SfiOO5800我风化与石7 797.49D M1J4修“化”力W i t弱M化”也附席hD 770X1湎2a d吟化谷风化砂右2fiUl_S7到风化砂右X7 744X)22.主梁a.截面形式:顶面全宽为12mob.截面尺寸:图2-3连续刚构桥布置图本桥箱梁为单箱单室截面，箱底宽

10、6.5m,两侧翼缘宽2. 75m,箱梁箱梁在各墩支点处的截面高度为1/15L1/20L,取1/16. 7L即6m,在跨中及桥端支点处的截面高度为1/30L1/50L,取1/36. 4L即2. 75m；箱梁顶板厚30cm （跨中）48cm （支点），腹板厚50cm （跨中）75cm （支点），底板厚30cm （跨中）70cm （支点）。c.横隔板的设置：上部结构箱梁在各墩支点及桥端支点处设横隔板。墩支点处设两个厚300cm横隔板，端支点处横隔板厚150cm,横隔板与箱梁连接处均设有承托。桥墩基础连成整体，基础采用嵌岩型钻孔灌注桩群桩基础，桥墩为3mX6.5m的双薄壁空心墩，材料为C40钢筋混凝土

11、。4.施工方式主梁采用悬臂节段浇筑施工，桥墩采用爬模法施工，两端桥台采用整体现浇。2. 3. 3普通上承式拱桥1 .桥梁总体设计该桥为普通上承式拱桥，主跨跨径为150m,拱高为25m,矢跨比为25/150二1/6,在1/51/10之内，主跨跨中处桥面高程为835. 25m,桥面横坡为2虬划限化的必图2-5普通上承式拱桥布置图2 .主梁a.截面形式：本桥主梁为空心板截面，板高80cm,板宽120cm。b.截面尺寸：空心板截面高度为80cm,空心板顶、底板厚15cm,肋宽30cm。图2-6空心板截面图3 .主拱圈a.截面形式：本桥主拱圈采用等截面悬链线，由6*1. 6m的小箱梁组成，箱梁顶面全宽为

12、9. 6mob.截面尺寸：主拱圈的戳面高度为2. 3m；箱梁顶、底板厚25cm,肋板厚15。c.横隔板的设置：主拱圈内部在拱脚以上10nl段内加厚顶、底、侧板，以达最佳受力效果。图2-7主拱圈截面图4 .拱上立柱拱上立柱为直径1m的空心墩。5 .基础桥墩基础连成整体，基础采用嵌岩型钻孔灌注桩群桩基础，桥墩均为直径1m的空心墩，材料为C40钢筋混凝土。6 .施工方式主梁采用预制节段拼装施工，桥墩采用爬模法施工。2. 4方案比较方案比选从该桥桥址的实际地理位:fWl:地形环境,结合实用耐久、安全可靠、经济合理、美观和有利于环保的设计原则综合考虑。从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选

13、，最终确定桥梁形式。a.实用性桥上应保证车辆安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。只有满足了这一基本条件后，才能谈得上对桥梁结构的其他要求，既做到总造价经济，又保证工程质量和使用安全可靠。b.舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度，故应控制桥梁的振幅，避免车辆受到过大振动与冲击。整个桥跨结构及各部件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。c.经济性设计的经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。d.美观一座桥梁，尤其是作为一个城市或地区的标志性建筑的大跨径桥梁更应具有优美的

14、外形，同时应与周围的景致相协调一致。合理优美的结构布局和轮廓是美观的主要因素，而非豪华的装饰。e.有利于环保桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等全面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，并建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。方案比选时应根据上述原则，对拟定的桥梁比选方案作出综合评估，选出最优的桥梁方案。以下为各比选方案的性能对比表：表2. 1比选方案对照表比选方案比较项预应力混凝土连续梁桥预应力混凝土连续刚构桥普通上承式混凝土拱桥跨径布置(m)58+100+5858+100+582*11+2+150+2+4*11桥面高程(m)835. 25835. 25835. 25受力特点主要受弯拉以及与预应力产生的截面主压应力主要受弯拉以及与预应力产生的