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1、道路桥梁工程专业毕业论文道路桥梁工程专业毕业论文-等截面箱式预应力连续等截面箱式预应力连续梁桥设计梁桥设计多跨连续梁桥设计 L 90 米 B 20 米箱梁摘 要本设计桥梁为苏州吴中开发区越溪路新建工程中一座跨河桥梁采 303030m等截面预应力钢筋混凝土连续梁桥设计桥宽 20m 梁高 2m 桥面设 22m 人行道205m 护栏 15m 双向四车道荷载等级为公路 I 级人群荷载为 30 梁断面为单箱双室截面截面内设 ASTM-920 级的低松弛高强钢绞线直径为 152mm 全桥采用通长钢绞线 162 根其中 T1T2 和 T3 各 3 束每束 18 根钢绞线在边跨跨中下缘添加局部钢绞线 B1B1
2、 取 6 束每束 16 根钢绞线在中支座处上缘添加局部钢绞线 B2B2 取 8束每束 18 根钢绞线结构计算分析在平面力系下进行并采用桥梁博士软件对计算结果进行验算关键词 预应力钢筋混凝土连续梁桥等截面单箱双室设计Design of multi-span continuous bridgeL 90mB 20mBox-type bridgeAbstractThe design of the bridge is more Wuzhong Zone New River Road a crossing bridge engineering mining 30 30 30 m other section
3、s of prestressed concrete continuous beam bridge design bridge width of 20m beam of high 2m Bridge design 2 2m sidewalk 2 05m barrier 15 m two-way four lanes Load rating of highway-I level and the crowd load is 30 Beam cross section as a single box double room sectional sectional features ASTM-920 c
4、lass high-strength low-relaxation strand diameter 152mm full-bridge with a long pass strand 162 which T1 T2 and T3 of the 3 beam Strand of each beam 18 in the side span across the lower edge of the added local strand B1 B1 to take 6 beam beam 16 of each strand in the bearing at the upper edge of the
5、 added local strand B2 B2 Take 8 beam each beam 18 strand Structure calculation and analysis under the plane force system and using the bridge on the calculation results Dr checking softwareKeywords prestressed concrete continuous beam bridge such section single-box double room Design目 录第 1 章 绪论1第 2
6、 章 桥梁方案比选 421 毕业设计任务的内容和要求 422 第一方案简支箱梁桥523 第二方案连续刚构桥524 第三方案连续梁桥 625 方案比选7第 3 章 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 831 尺寸拟定8com 截面形式 8com 梁高9com 细部尺寸 932 主梁分段与施工阶段的划分 15com 分段原则 15com 具体分段 15com 主梁施工方法及注意事项 15第 4 章 内力效应计算及荷载组合1641 恒载内力计算16com 一期恒载内力计算 18com 二期恒载内力计算 1942 汽车荷载作用效应计算 20com 冲击系数和折减系数20com 汽车荷载横向分布影响的增大系数计
7、算22com 汽车及人群活载效应计算 2443 温差应力及基础沉降内力计算3244 基础沉降计算35com 取左边支座沉降 1cm 计算结构基础沉降内力35com 取左中支座沉降 1cm 计算结构基础沉降内力3645 内力组合38com 按承载能力极限状态设计 38com 使用极限状态设计 39第 5 章 预应力钢束的估算及布置4351 钢束估算43com 面下缘布置预应力筋44com 面上缘布置预应力筋4452 钢束布置45com 钢束布置构造要求 45com 钢束布置原则 46com 截面及换算截面几何特性48第 6 章 预应力损失及有效预应力计算 5561 基本理论5562 预应力损失计
8、算55com 预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失55com 后张法锚具变形钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失57com 后张法由混凝土弹性压缩引起的应力损失 60com 后张法由钢筋松弛引起的预应力损失终极值62com 由混凝土收缩徐变引起的预应力损失64com 应力损失合计和有效预应力65第 7 章 强度验算6771 基本理论6772 计算公式67第 8 章 抗裂验算7181 规范要求71com 正截面抗裂验算71com 斜截面抗裂验算7182 正截面抗裂验算7283 斜截面抗裂验算73第 9 章 持久状况构件的应力验算7891 正截面混凝土压应力验算7892 预应力筋拉应力验算7993
9、混凝土主压应力验算80第 10 章 挠度验算 84101 汽车荷载作用下主梁边跨和中跨跨中的最大截面挠度计算 84com 大挠度计算86102 温度效应作用下主梁边跨和中跨的最大挠度计算86com 边跨最大挠度计算 86com 中跨最大挠度计算 86103 消除结构自重后长期挠度验算 86com 边跨的长期挠度值验算86com 中跨的长期挠度值验算87第 11 章 支座尺寸设计89111 聚四氟乙烯板尺寸 89112 氯丁橡胶板尺寸89113 下支座板尺寸 90114 中间衬板厚度 91115 中间衬板偏转控制92116 梁底与支座垫石的局部承压验算92第 12 章 盖梁的设计与计算94121
10、 盖梁自重及内力计算94122 盖梁活载计算 94com 活载横向分布系数计算94com 活载反力最大值计算95com 梁的支座反力的计算96123 内力组合 96124 双柱反力计算 97125 内力计算 97126 配筋计算 97com 弯矩作用下正截面配筋计算97com 剪力作用时配筋计算98127 抗裂验算 98第 13 章 墩柱的设计与计算100131 荷载计算 100com 恒载计算 100com 活载计算 100132 截面配筋计算及应力验算103com 作用于墩柱顶的外力103com 作用于墩柱底外力 103com 墩柱的配筋103第 14 章 钻孔灌注桩计算 106141 荷
11、载计算 106142 桩长计算 107143 桩的内力及位移计算110com 基本假定 110com 桩的计算宽度 111com 桩的变形系数 111com 桩顶刚度系数值计算112com 计算承台底面原点 O 处位移113com 计算作用在每根桩顶上的作用力113com 计算最大冲刷线处桩身弯矩水平力及轴力 114com 桩身最大弯矩位置及最大弯矩计算 114144 配筋计算及桩身材料截面强度验算 114145 桩各截面的横向土抗力115146 桩顶纵向水平位移验算117147 群桩基础承载力验算118148 群桩基础沉降验算 119com 地基的分层119com 确定121com 确定12
12、1结论123致 谢 124参 考 文 献125附录 A 译文126附录 B 外文原文 131第 1 章 绪论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
13、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
14、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虽然连续梁有很多优点但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者因为限于当时施工主要采用满堂支架法采用连续梁费工费时到后来由于悬臂施工方法的应用连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展 60 年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中应用了逐跨架设法与顶推法在较大跨连续梁中则应用更完善的悬臂施工方法这就使连续梁方案重新获得了竞争力并逐步在 40200 米范围内占主要地位无论是城市桥梁高架
15、道路山谷高架栈桥还是跨河大桥预应力混凝土连续梁都发挥了其优势成为优胜方案目前连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一然而当跨度很大时连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面还是在养护方面都成为一个难题而 T 型刚构在这方面具有无支座的优点因此有人将两种结构结合起来形成一种连续刚构体系这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁体系的一个重要发展也是未来连续梁发展的主要方向另外由于连续梁体系的发展预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了很多不同类型无论在桥跨布置梁墩截面形式或是在体系上都不断改进在城市预应力混凝土连续梁中为充分利用空间改善交通的分道行驶甚至已建成不少双层桥面形式在我国
16、预应力混凝土连续梁虽然也在不断地发展然而想要在本世纪末赶超国际先进水平就必须解决好下面几个课题发展大吨位的锚固张拉体系避免配束过多而增大箱梁构造尺寸否则混凝土保护层难以保证密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高在一切适宜的桥址设计与修建墩梁固结的连续刚构体系尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座充分发挥三向预应力的优点采用长悬臂顶板的单箱截面既可节约材料减轻结构自重又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度另外在设计预应力连续梁桥时技术经济指针也是一个很关键的因素它是设计方案合理性与经济性的标志目前各国都以每平方米桥面的三材混凝土预应力钢筋普通钢筋用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针但是桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非常复杂的工作三材指标和造价指标与很多因素有关例如桥址水文地质能源供给材料供应运输通航规划建筑等地点条件施工现代化制品工业化劳动力和材料价格机械工业基础等全国基建条件同时一座桥的设计方案完成后造价指针不能仅仅反应了投资额的大小而是还应该包括整个使用期限内的养护维修等运营
