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1、工程设计管理土木工程桥梁方向毕业设计设计计算书)目录1设计基本资料11.1技术标准11.2桥梁线形布置11.3材料规格11.4设计计算依据11.5通航水位21.6支座强迫位移及温度影响21.7基本计算数据22方案设计与比选32.1工程概况32.2方案设计42.3方案比较63截面尺寸拟定73.1设计特点及受力特点73.1.1设计特点73.1.2受力特点73.2结构尺寸拟定73.2.1主梁箱梁构造73.2.2主梁截面尺寸拟定73.3毛截面几何特性计算94主梁作用效应计算114.1结构自重作用效应计算114.1.1结构单元划分114.1.2施工阶段的模拟114.2汽车荷载作用效应计算144.2.1汽
2、车冲击系数和箱梁横向分布系数144.2.2温度应力及基础沉降内力计算194.3内力组合264.3.1按承载能力极限状态设计264.3.2按正常使用极限状态设计274.3.3计算结果285预应力钢束估算及布置365.1计算原理365.3预应力筋布置原则405.4调束以及预应力钢束布置情况416预应力损失计算及有效预应力计算446.1预应力损失计算446.1.1预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失446.1.2锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失456.1.3钢筋与台座间的温差引起的损失456.1.4混凝土弹性压缩引起的应力损失456.1.5预应力钢筋松弛引起的损失466.1.6混凝土收缩徐变引起的
3、应力损失466.2有效预应力计算477配束后主梁内力计算及内力组合517.1配筋后结构重力效应517.2预应力效应537.3徐变和收缩效应547.4内力组合效应578普通钢筋的设计计算619截面强度验算639.1基本理论639.2计算公式6310抗裂验算6810.1公预规要求6810.2计算6810.2.1正截面抗裂验算6810.2.2斜截面抗裂验算6911持久状况构件的应力验算7911.1正截面混凝土压应力验算7911.2混凝土主压应力验算7911.3预应力钢筋拉应力验算8412短暂状态应力验算8513挠度验算9113.1挠度的计算与验算9113.1.1预加力引起的上拱度9113.1.2使用
4、荷载作用下的挠度9213.2预拱度的设置9314施工图绘制9414.1概述9414.2总体布置图9414.3主梁一般构造图9414.4主梁预应力钢束构造图95参考文献96总结97致谢98附件1开题报告（文献综述）附件2原文影印件及译文长滩桥施工图设计摘要根据设计任务书提供的设计资料和要求，进行了长滩桥施工图设计。本桥采用现行公路桥涵设计规范,恪守“安全、经济、适用、美观”的基本原则，并兼顾了建桥桥位地址地形条件及可持续发展的要求，力求提高行车服务水平，选用全无缝三跨等截面连续刚构桥方案。设计的主要内容有：设计资料、方案设计与比选、上部结构计算，其中内力计算及验算采用桥梁博士3.0进行电算。计算
5、结果表明，方案合理，计算结果正确可靠。根据计算结果绘制了施工图，并完成了专业文献的翻译关键字：全无缝三跨等截面连续刚构桥；桥梁博士；合理；施工图；ConstructionDrawingDesignforChangtanBridgeABSTRACTAccordingtothedesigninformationandrequirementsdesignplandesignofthebridgeisbasedonthepresentspecificationsofdesigningthehighwaybridge,consideringthegeologicalandtopographicalcon
6、ditions,plyingwiththebasicprinciplesofsafe,economic,suitable,aesthetic,andtakingfullaccountofthesustainabledevelopmentsimultaneously,soasstriveingtoimprovethetrafficlevelofallseamlessthree-spanuniformsectioncontinuousrigidframebridge.Themaintaskincludes:designdata,schemeparisonanddesign,designandcal
7、culationoftheupstructureoftheremendationscheme.StructuralanalyseandCheckingtheinternalforcewashelpwiththemericalsoftwares,namedasBridgeconstructiondrawinghasbeenconductedaccordingtotheresultofcalculation.Keywords:allseamlessthree-spanuniformsectioncontinuousrigidframebridge，BridgeDr，constructiondraw
8、ing，1设计基本资料1.1技术标准桥跨布置：27m+50m+27m，施工方法为满堂支架现浇施工；设计荷载：公路-级，不计人群荷载；桥面组成：0.5m(护栏)+11.5m(机动车道)+0.5m(护栏)=12.5m；桥面横坡：双向1.5%；设计洪水频率：100年一遇结构重要性系数：1.0。1.2桥梁线形设计平曲线半径：无平曲线；竖曲线半径：无竖曲线，无桥面纵坡。1.3材料规格混凝土：主梁采用C60高强混凝土，墩身、承台、基桩采用C40混凝土预应力钢绞线：采用公预规(JTG-D622004)中的d=15.24mm钢绞线，公称面积为140mm2，标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=3.6x
9、105MPa。普通钢筋：R235、HRB335钢筋标准营符合GB13013-1991和GB1499-1998的规定。凡钢筋直径大于等于12mm者，均采用HRB335热轧带肋钢筋；凡钢筋直径小于等于12mm者，均采用R235热轧带肋钢筋，钢板应符合GB700-88规定的Q235钢板。锚具：预应力锚具采用符合国际后张法预应力混凝土协会FIP标准的I类锚具，其锚固效率系数大于95%。预应力管道：采用预埋圆形塑料波纹管成型。支座：主桥边跨支座采用GPZ(II)系列支座。桥面铺装：采用10cm沥青混凝土+1cm防水层+1.5%横坡C40混凝土三角垫层。1.4设计计算依据公路工程技术标准(JTGB01-2
10、003)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)(以下均简称为通规)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)(以下均简称为公预规)1.5通航水位无通航要求1.6支座强迫位移及温度影响根据公路桥涵地基与基础设计规范要求，考虑桥主墩及桥台分别下沉5mm，主梁上下缘温差根据中国气象局统计得到。1.7基本计算数据根据公预规中各条规定，混凝土、钢绞线和钢筋的各项基本数据以及在各阶段的限值。如表1-1所列。表1-1基本计算数据名称项目符号单位数据主梁混凝土立方体强度弹性模量轴心抗压标准强度轴心抗拉标准强度轴心抗压设计强度轴心抗拉设计强度MPaMPaMPaMPaMPa603.
11、610438.52.8526.51.96短暂状态压应力限制拉应力限制MPaMPa26.93.28持久状态压应力限制:压应力限制主压应力限制拉应力限制：短期效应组合下拉应力限值短期效应组合下主拉应力限值长期效应组合拉应力限值MPaMPaMPaMPaMPa19.323.10.001.140.00名称项目符号单位数据15.24钢绞线标准强度弹性模量抗拉设计强度最大控制应力conMPaMPaMPaMPa18601.9510512601395持久状态应力标准荷载组合MPa1209材料重度钢筋混凝土沥青混凝土钢绞线kN/m3kN/m3kN/m325.023.078.5钢绞线与混凝土的弹性模量比无量纲5.3
12、3注：分别为钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉强度标准值，本例考虑混凝土强度达到设计强度的90%时考试张拉预应力钢束，即混凝土强度等级为C55时开始张拉钢束，因此，2方案设计与比选2.1工程概况1. 该桥桥下净空及桥面高程限定。桥下为宽71.65米南北走向河道，无通航要求。桥面高程与设计水位相差3.023.42m，扣除桥下净空0.5米，允许的建筑高度只有2.522.92m.这对桥梁的主梁高度就提出了严格的要求。全桥总长104.5m。可采用预应力装配式T梁简支梁桥，但跨径不宜过大，一般设置45跨。然而随着高等级公路的迅速发展，对行车平顺舒适提出了更高的要求。而具有伸缩缝多特点的简支梁桥因伸缩缝装置维护
13、更换麻烦，行车不顺，导致桥头跳车现象而备受诟病。而连续梁桥以其结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到了迅速发展。在近年来的中小跨径桥型设计中，备受业主方及设计方青睐。若采用三跨变截面连续箱梁桥，一方面墩柱截面的主梁高度须满足(1/161/18)，而边跨与中跨比值一般取（0.50.7）。故主梁截面高度必不满足建筑高度要求。同时，因变截面连续梁桥适用于主跨跨径达到70m及以上，这势必造成边中跨比小于0.5，同时需要给边跨压重或设置能抵抗拉力的支座以消除端支点的负反力。给设计和施工带来诸多不便，增加工程施工难度及造价，得不偿失。因此，对于本次设计，应该寻求一种更加适用、经济、耐久
14、的桥型。2. 该桥位于湖北通城至湖南平江黄泥的公路上，作为湘鄂交界的又一交通要道，其对于两地的经济发展将起到推动作用。设计荷载为公路-1级。桥梁全宽12.5m，净宽11.5m，两侧各设50cm宽防撞护栏。严格的荷载等级和连接线路的重要性对桥梁的结构形式、行车舒适性、抗震性能提出特别要求。特别是随着近年区域经济的飞速发展，两地商贸往来密切，交通量的急剧扩大对桥梁的安全、耐久性能都提出了突出要求。这也是本次设计的要点。3. 桥梁所在桥位处地质情况良好。最上面是1.08m左右的粗砂层。河道东侧受水流冲刷影响大，粗砂层下为强风化钙泥质粉沙岩。在设计的时候应尽量避免在此处设墩。其余地带均为弱风化钙泥质粉沙岩。若设置为嵌岩桩，宜深入岩层下3m以上。若设计成扩大基础，则宜嵌入岩层下不小于0.5m。河道旱季水流量十分细微，为桩基的施工带来了便利。2.2方案设计通过查阅大量资料，综合各方因素，初步拟定如下两个方案。分别是333m三跨先简支后连续预应力混凝土连续T梁桥、27m+50m+27m三跨预应力等截面全无缝连续刚构桥。分别综述如下：（1）333m三跨先简支后连续预应力混凝土T梁桥方案。此桥型因其建设速度快、工期短、模板支架少等优点，在桥梁发展史上得到了广泛的应用，是国内外高等级公路上常见的桥型。T形截面的主梁形式受力明确，构造简单。等跨布置使得大规模的预置成为可能，减少了模板的费用
