《华东交大毕业设计先简支后连续梁桥》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华东交大毕业设计先简支后连续梁桥（111页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华东交通大学毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 桥梁在交通事业中的地位建立四通八达的现代化交通网，大力发展交通运输事业，对于发展国民经济，加强全国各族人民的团结，促进文化交流和巩固国防等方面，都具有非常重要的作用。在公路，铁路，城市和农村道路以及水利建设中，为了跨越各种障碍（如江河、谷沟其他线路等），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，而且往往是保证各线早日通车的关键。在经济上，桥梁和涵洞的造价一般来说平均占总造价的10%20%。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度速度，机动的现代战争中，它具有非常重要的地位。此外。为了保证已有的公路正常运营，桥梁维护，养护
2、与维护工作也十分重要。20世纪50年代以来，由于科技技术的进步，工业水平的提高，社会生产力的高速发展，人们对桥梁建筑提高了更高的要求。现代高速公路上迂回交叉的立交桥，高架桥和城市高架道路，几十公里的海湾，海峡大桥，新发展的城郊高速公路，铁路桥与轻轨运输高架桥等。这些新型桥梁不但是规模巨大的工程实体。而且犹如一条地上“彩虹”，将城市妆扮得格外美丽。纵观世界各国的大城市，常以工程雄伟的大桥作为城市的标志与骄傲。因而桥梁建筑已不单纯作为交通线上的重要的工程实体，而且作为一种空间艺术结构的，常存在于社会中。梁氏体系桥梁是古老的结构体系。梁作为承重结构，是以它的抗弯能力来承受荷载的，梁分简支梁、悬臂梁、
3、固端梁和连续梁等，悬臂梁，固端梁和连续梁都是利用支座上的卸载弯矩去减少跨中弯矩使梁跨内的内力分配更合理，以同等抗弯能力的构件断面就可建成重大跨径的桥梁。预应力混凝土梁氏体系的桥梁应用甚广，简支梁的最大跨径已经达到76m，连续梁的最大跨径已近200m。1.2 桥梁设计介绍一、设计题目430m 预应力混凝土先简支后连续（T梁）梁桥二、设计资料（一）、主要技术指标1. 道路等级：一级公路； 2. 孔跨布置：330m；430m；340m；440m；540m3. 设计荷载：公路-I级；公路-级；单侧防撞栏线荷载为7.5kN/m。4. 通航等级：无通航要求；5. 桥面坡度：不设纵坡；单幅车行道设有2的单向
4、横坡。6. 桥面横向布置：桥面宽14米：（7根主梁，高1.90，宽1.64）0.5m（防撞栏）+13m（行车道）+0.5（防撞栏）（序号为3）7. 桥面铺装层： 10cm C30防水砼。8. 桥轴平面线型：直线;9. 温度影响：考虑竖向梯度温度效应；年平均温度变化；10. 地震烈度区为度区，地震动峰值加速度为0.05g；11. 施工方法：先简支后连续。先预制箱梁，待主梁架设完毕后，连续钢束纵向由边跨向中间合拢，横向由两边向中间合拢；12. 水文及工程地质：承台底面中心高出最大冲刷线的距离为(2.36m)，基岩埋置在最大冲刷线以下25 m，基岩的天然湿度极限抗压强度为10000Kpa；基岩以上为
5、砾粘土，比例系数；桩身与土的极限摩阻力为50kPa；清底系数0.75；竖向容许承载力为400kPa；考虑桩入土深度影响的修正系数0.75；土的内摩擦角；深度修正系数=2.5；土的浮容重9。（二）、材料规格1 混凝土：（1） 预制主梁：C50碎石砼.（2） 伸缩缝槽口：C50碎石砼.（3） 横向和纵向湿接缝：C50微膨胀碎石砼.（4） 桥面铺装： 10厘米C30防水砼.（5） 支座垫石：C40碎石砼.（6） 桥墩及柱式、肋式桥台扩大基础：C20砾石砼（7） 桥墩桥台钻孔桩：C25 水下砼强度等级弹性模量MPa容重轴心抗压设计强度MPa轴心抗拉设计强度MPa轴心抗压标准强度MPa轴心抗拉标准强度M
6、Pa252611.51.2316.71.78302613.81.3920.12.01402618.41.6526.82.40502622.41.8332.42.652 钢材：（1） 预应力钢绞线：普通预应力钢绞线，符合标准预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-1995）,公称直径15.2mm，公称面积为140.0，其抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，抗拉强度设计值fpd=1260MPa,松弛率为3%。高强度低松弛预应力钢绞线，应符合美国ASTM A416-99标准，270级，其抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，公称直径，公称截面积139。预应力钢束由5根、7根、9根及12根15.2m
7、m钢绞线组成，其锚下控制张应力为1395Mpa，钢束张拉力分别为976.5KN、1367.1KN、1757.7KN及2343.6KN。（2） HRB335级钢筋：钢筋砼构件主筋，骨架及架立筋，抗拉强度标准值335Mpa。（3） R235级钢筋：非受力钢筋，抗拉强度标准值235Mpa。（4） A3钢板：支座及构件中连接使用 钢筋种类抗拉强度标准值MPa抗拉强度设计值MPa抗压强度设计值MPaR235 235195195HRB335 3352802803其他（1） 锚具及管道成孔：箱梁锚具设计采用OVM型锚具及其配套的设备，管道成孔采用波纹管，卷制钢纹管的钢带厚度不小于0.35mm；（2） 支座：
8、采用橡胶支座GYZ和GYZF4系列产品，其性能应符合交通部行业标准JT/T4-2004的规定；（3） 防水层：桥梁防水层采用三涂FYT-1改进型防水材料；（4） 伸缩缝：采用毛勒伸缩缝。（三）、设计有关参量1、梁体结构特征及主要尺寸上部结构为4跨一联30m先简支后连续预应力分离式T梁桥，每跨由7片T梁组成；T梁梁高为1.90m，桥面板顶宽1.64m，预制T梁的翼板厚度取用150mm,翼板根部加厚到210mm，以抵抗翼缘根部较大的弯矩。跨中腹板交接处作三角过渡，高度200mm，以减小局部应力。支点腹板厚520mm。桥梁横向通过横隔板及翼缘板的湿接缝连接成整体，横隔板厚度200mm，高度1.55m
9、。2、下部结构特征及主要尺寸桥墩：采用双柱式桥墩，柱径为1.0m。墩高为8m。桥台：肋式桥台，桩径为1.0m三、设计方法主桥结构计算方法和设计基本原理，主要参考梁桥设计规范。1、 针对任务书提供的原始资料，提出三个方案，然后进行施工技术经济性进行分析比较，选出最佳方案。并论证方案的优点。2、 针对选定方案，进行结构设计计算和验算。对于桥梁上部结构，主要采用“桥梁博士”进行成桥状态下恒载，活载内力，混凝土收缩徐变（按100天计算）内力，温度升降温度变化16日温差影响内力计算。支座位移内力。计算中按有关规定规范对各种荷载进行不同的组合。对结构的强度，刚度进行验算。3、 主要完成的计算内容有：桥博模
10、型建立的参数计算，桥面板计算，上部结构内力计算及荷载组合，主梁纵向预应力束的估束及配束，预应力损失计算，主梁截面应力验算，盖梁内力计算，桥墩配筋计算及验算。四、施工要点本桥是采用先简支后连续的施工方法，对于预应力混凝土连续梁桥需要在施工中进行体系转换，即在简支支座处浇筑混凝土施工时，结构受力状态为简支体系，待主梁合拢后体系转换为连续梁。1、 预制主梁架设2、 现浇主梁合拢段，纵向由边跨向中跨合拢3、 桥面铺装层，10cm C30防水砼。1.3 设计预计完成结果本次设计初步完成估计有以下内容：方案比选设计书，桥面板计算书，桥博参数计算书，内力计算及组合计算书，预应力束的估束与配束计算书，各种状况
11、下应力验算计算书，预应力损失计算书，下部结构内力计算书；各类设计图纸等。第二章 桥型方案比选及设计资料2.1 方案比选原则一、 设计气象资料南昌地区气候属于北半球亚热带季风气候区。市区内热量丰富，雨水充沛，光照充足。但是由于每年季风强弱和进退迟早不同，气温变化较大，降水分布不均，高温干旱，低温冷害和暴雨洪涝等气象灾害发生较频繁。有春秋短，夏冬长的显著特点：春季温暖湿润，夏季炎热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雨。历年平均气温在10.119.8，气温变幅大，盛夏极端高温气温达到40以上，隆冬极端气温最低低于-5；历年平均降雨量1578.71694.7mm，降水分布不均匀，汛期4-6月雨量约占全年降
12、水量的一半。二、 桥梁设计原则1. 适用性原则桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要，桥下应满足通航等要求，建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。2. 舒适与安全性原则桥梁的竖向与横向振幅要求得到严格控制，避免车辆在桥上振动与冲击，整个桥跨结构及各种部件构件，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。3. 经济性原则综合考虑并发展远景及将来的养护与维修等费用。设计的经济性原则一般占据方案比选的首位。4. 先进性原则设计应体现建造的新技术，尽量采用先进工艺和施工机械设备，便于制造和架设，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程的质量和施工
13、安全。5. 美观坐落于城市的桥梁应具有有没的外观，与周围景致相协调，合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素。2.2 设计方案2.2.1 下承式拱桥与连续梁组合桥图2-1 下承式拱桥与连续梁组合桥一、 结构特点拱桥的建造需采用大吨位预应力筋承担拱的水平推力，预应力筋的寄体是加劲纵梁，从而以梁氏桥力机体。按各种梁桥的弯矩包络图用拱来以加强，这样可以使桥梁结构轻型化，同时提高本桥的跨越能力。二、 优缺点该桥型技术指标先进，造价美观，同时桥型美观，反映出力与美的统一，结构形式与环境的和谐，增加了整体景观的协调性。造型优美，线条柔和，但施工方法复杂，养护维修量大，设计技术水平一般，工期较长。三、 施工技术
14、采用转体施工法，对周围环境影响较小，将结构分开建造，再最后合拢，可加快工期，但加大了施工难度。2.2.2 塔柱斜拉桥图2-2 塔柱斜拉桥一、 结构特点斜拉桥索直接锚于主梁上，为自锚体系，拉索承受巨大的拉力，水平分力使主梁受压，因此梁，塔均为压弯构件。由于斜拉桥的全梁通拉拉梁的斜索与塔直线相连，增加了主梁抗弯，抗扭刚度，在动力特性上胜于悬索桥。二、 优缺点该桥桥型美观，用料省，主梁高度小，梁底直线易满足通航和排洪要求。动力性能好，发展迅速，但跨径不大，施工方法较拱桥方便但比梁桥复杂，施工难度较大。三、 施工技术现浇主塔，采用竖向转体施工法。虽然施工难度加大，但不考虑主塔高度，余下梁体采用满堂支架
15、现浇施工，简单，经济。2.2.3 预应力混凝土先简支后连续梁桥图2-3 预应力混凝土先简支后连续梁桥一、 结构特点造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇筑成各种形状的结构，整体性好，刚度较大，变形较小，舒适度高。二、 优缺点侧面上看线条分明，与当地地形配合恰当，显得简单大方。养护维修量小，设计技术水平较先进，经验丰富，工期较短。三、 施工技术预制主梁构件，运至施工地点，架设在临时支座上，梁桥为简支体系，后有混凝土现浇合拢段，由两边向中间逐跨合拢，体系转换为连续梁桥。施工方法简单易操作，工艺制造简单，整体性好。2.3 桥型方案确定结果目前我国高架桥一般考虑梁桥结构形式，方案一的外观虽然优美但施工难度大，工期长，养护维修量大；方案二的施工量大，有限制，舒适性较方案三差，综合评估选择方案三为最优方案。连续梁桥，虽然景
