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1、 湖南科技大学桥梁工程毕业设计（论文） 摘 要本设计为如海河桥主桥上部结构,本桥主跨度是33m+55m+33m，主梁截面为单箱三室，拱肋为钢管混凝土结构，吊杆为柔性吊杆。悬臂桥施工方法用平衡悬臂施工，拱肋钢管采用分段吊装方式施工。设计荷载为公路-级，设计抗震烈度7度。主桥上部结构计算按施工阶段采用“桥梁博士V3.0”进行计算，结合工程实际情况，施工计算共分了39个受力阶段。设计中主桥按先边跨合拢，然后中跨合拢的顺序考虑，合拢温度严格控制在1516。拟定主梁纵、横断面尺寸；采用桥梁博士结构设计程序计算施工阶段和成桥后的主梁各控制截面的恒载内力、活载内力、温度内力及基础沉降引起的内力，分别按承载能
2、力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合；估算预应力钢束数量并确定束数；布置钢束位置；对各控制截面进行强度、应力验算，各项验算均满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范要求。关键词：预应力混凝土梁拱组合桥；悬臂浇注施工；分段吊装施工；吊杆；作用效应组合；桥梁博士； AbstractThe design is for the Ru-Hai-He bridge topside structure the span of which is 33m+55m +33m.and the section is single box girder cross-section of three room
3、s, rib of steel concrete structure, flexible boom. The cantilever bridge use the method of Balanced Cantilever construction ,Arch steel construction with sub-lifting means.As a result of the design load for one, we use seven for security.Calculation of the main bridge structure used by the construct
4、ion phase, Dr. Bridges V3.0 calculated, combined with the actual situation in the project, construction of the calculation is divided into 39 by the power stage. The design of the bridge by the first side of the main cross-fold, after the lifting of the interim anchor, the last in order to consider
5、cross-fold, close up to strictly control the temperature in the 15 16 .The development of the main longitudinal beams, cross-sectional size; the use of the structural design of the bridge, Dr. calculated into the construction phase and after the bridge girder cross-section of the control of internal
6、 forces of the dead load, live load internal forces, temperature, and the basis for the settlement of internal forces caused by internal forces, respectively, according to carrying capacity limit state and serviceability limit state load combination effects; to estimate the number of pre-stressed be
7、am of steel and to determine the number of beam; layout steel beam position; cross-section of the control strength, stress check, the check are to meet the Highway of reinforced concrete and prestressed Concrete Bridge Design Code requirements.Keywords: Prestressed concrete beam arch combination bri
8、dge; cantilever construction pouring;Break Erection; Tensioning;portfolio effect; Bridge Dr.Q765978417目 录第一章 前 言1第二章 概 述22.1 设计依据及标准22.1.1 设计标准22.1.2 主要材料32.1.3 桥面铺装42.1.4 施工方式42.2 桥型及纵、横断面设计42.2.1 桥型布置及孔径划分42.2.2 截面型式及截面尺寸拟定42.3 毛截面几何特性6第三章 内力计算73.1 恒载内力的计算73.1.1 施工方案施工顺序的确定73.1.2 单元划分73.1.3 恒载集度计算
9、93.1.4 恒载内力计算93.2 内力影响线计算153.3 活载内力计算213.4 温度次内力计算353.5 支座沉降次内力的计算413.6 内力组合45第四章 预应力钢束估算与布置以及吊杆张拉力的确定544.1 钢束估算原理544.1.1 按正常使用极限状态的应力要求计算544.1.2 按承载能力极限状态的强度要求计算564.2 钢束估算574.3 钢束布置614.3.1配筋数目的确定614.3.2 布置原则614.3.3 钢束布置624.4 刚性吊杆法来确定吊杆张拉力63第五章 预应力损失及有效预应力计算645.1 预应力损失种类及相应的计算方法645.2 钢筋的有效预应力计算原理675
10、.3 钢束预应力损失及有效预应力计算675.3.1 钢束张拉（锚下）控制应力（）675.3.2 钢束应力损失67第六章 配束后主梁内力计算及内力组合716.1 施工阶段主梁内力计算716.2 温度及基础沉降次内力计算846.3 混凝土收缩、徐变次内力计算906.4 内力组合93第七章 截面强度验算997.1 截面强度计算原理997.2 强度验算100第八章 应力、变形及其他验算1028.1 预加应力阶段各截面混凝土法向应力计算1028.2 正常使用阶段混凝土法向应力及主应力计算与验算1048.2.1 计算方法1048.2.2 计算结果1048.2.3 应力验算1128.3 正常使用阶段钢束应力
11、计算与验算1138.3.1 计算方法1138.3.2 计算公式1138.4 变形计算与验算1148.4.1 变形验算116第九章 锚下局部承压承载力计算1189.1 剪切理论1189.2 局部承压构件的承载力118参 考 文 献121致 谢122第一章 前 言我国自50年代中期开始修建预应力梁拱组合桥，至今已有40多年的历史，比欧洲起步晚，但近对年来发展迅速，在预应力混凝土梁拱组合桥的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异，预应力混凝土梁拱组合桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。本设计采用Dr.Bridge系统进行初步设计。Dr.Bridge系统是一个集
12、可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程进行，密切结合桥梁设计规范，充分利用现代计算机技术，符合设计人员的习惯。对结构的计算充分考虑了各种结构的复杂组成与施工情况。计算更精确；同时在数据输入的容错性方面作了大量的工作，提高了用户的工作效率。本设计题目为如海河大桥上部结构设计，要求完成必要的毕业论文及总体布置图 ，主梁一般构造图，纵向预应力配筋图（含布置图与大样图），断面配筋图，预应力钢束材料数量表，主梁施工程序图等图纸。设计中用到了材料力学、结构设计原理、结构力学、桥梁工程等学科的诸多知识。同时还从图书馆借阅
13、了大量参考书，力求在设计过程中尽量做到规范、合理、清楚。此次设计使我所学的基础理论和专业技术知识更加系统、巩固、延伸和拓展，对我以后从事桥梁方面的工作具有很好的指导意义！论文共分九章进行阐述，并配有多幅插图，力求更具说服力。限于本人水平和资料有限，设计中肯定存在诸多不足，敬请老师和同学多多批评指正！第二章 概 述2.1 设计依据及标准2.1.1 设计标准（一）技术标准1）设计荷载：公路-级，人群荷载3.5KN/；2) 设计行车速度（公里/小时）：80；3）桥梁断面：引桥：20.5m(防撞护栏）+210.5m（机动车道）+20.75m（波形护栏）+0.5m（中央分隔带）=总宽24m；主桥：20.
14、5m(防撞护栏）+210.5m（机动车道）+20.3m（金属护栏）+1.4m（中央分隔带）=总宽24m； 桥面横坡：行车道双向2%； 设计洪水频率:1/100;设计地震烈度：设防烈度7度(地震动峰值加速度为0.1g），地震作用0.5，E2地震作用0.7；设计基准期：100年；耐久性要求：按类环境控制；结构混凝土耐久性的基本要求：最大水灰比0.55，最小水泥用量275kg/m3，最低混凝土强度等级C25，最大氯离子含量（%）0.3，最大含碱量（kg/m3)3.0。对于预应力混凝土构件中最大氯离子含量为0.06%，最小水泥用量为350（kg/m3),最低混凝土强度等级为C40。设计安全等级：一级.
15、；（二）设计规范(1)部颁公路工程技术标准（JTG B01-2003）(2)部颁公路工程抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）(3)部颁公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）(4)部颁公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)(5)部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）(6)部颁公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）(7)部颁公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50-2011)；(8)部颁公路勘测规范（JTG C10-2007)(9)部颁公路工程水文勘测设计规范（JTGC30-2002）(10)部颁公路勘测细则(JTG -C10-2007)(11)部颁公路工程抗震设计规范
