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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录附 录专心-专注-专业前 言本设计是江苏227省道三期工程罗泉大桥上部结构设计，要求通过毕业设计,掌握桥梁结构荷载的布置方法、掌握主梁的设计方法，培养学生运用现行规范进行设计的能力，培养学生运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力，并完成必要的毕业论文及桥梁总体布置图、主梁构造图、主梁预应力钢筋布置图、施工程序示意图等图纸。最终，使所设计桥梁达到实用、美观、经济、耐久、大方等要求。227省道起自常熟浒浦，经吴县、苏州市区、吴江至苏浙交界，南北向贯通整个苏州市域，是目前苏州境内南北向交通的一条主要干线，也是苏州路网的纵向主骨架。罗泉大桥位于227省道上，桥址场地地
2、质相对平坦。桥梁跨径布置为30+30+30m，双向六车道。上部结构采用整体现浇的预应力混凝土连续箱梁，梁高2米,单跨13.75米，高跨比符合规范要求。单幅横断面采用单箱单室箱梁，采用支架现浇的施工方式。设计中用到了材料力学、结构力学、结构设计原理、桥梁工程等学科的诸多知识，同时参考了公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）等规范，我还从图书馆借阅了大量教学参考书，力求在设计过程中做到安全可靠、技术先进和经济合理的目标。另外，计算机在设计过程中起到了创新性的作用，在设计中，利用AutoCAD、MIDAS、Excel等软
3、件进行了计算机辅助绘图和计算设计，这为设计最后的圆满完成铺平了道路。本设计共分九章进行阐述，第一章为概述，第二章为设计要点及结构尺寸拟定，第三章为主梁作用效应计算，第四章为预应力钢束的估算及布置，第五章为预应力损失及有效预应力计算，第六章为截面强度验算，第七章为抗裂验算，第八章为持久状况构件的应力验算，第九章为挠度验算。另外，在设计书中配有多幅插图和表格，力求更全面的展示设计内容并使其具说服力。本次设计是对我大学四年所学知识的一次综合检阅，让我对本专业知识进行了一次系统的巩固，使我更深刻地认识到作为一名桥梁设计工作者，不仅要具有扎实的专业基础知识和全面的专业技术，还要具有严谨的工作态度以及计算
4、机软件应用、查阅资料等方面的能力，对我以后从事桥梁方面的工作具有良好的指导意义。在这次毕业设计中，得到了 老师和 老师以及道桥教研室的其他老师的热心的指导，同专业的同学在设计中也给了我许多帮助，使我得以如期、顺利地完成毕业设计，在此深表感谢。由于时间仓促及笔者水平有限，本次设计难免有各种错误与不足，望各位老师和同学批评指正与谅解。我将在以后的学习和工作中不断改正，吸取经验教训，在社会上，在新的工作岗位上为我系争光，以此来感谢老师四年的关心与教导。第1章 概述 1.1 工程主要技术参数1.1.1 工程概况227省道起自常熟浒浦，经吴县、苏州市区、吴江至苏浙交界，南北向贯通整个苏州市域，是目前苏州
5、境内南北向交通的一条主要干线，也是苏州路网的纵向主骨架。该桥位于227省道上，桥址场地地质相对平坦。桥梁跨径布置为30+30+30m，双向六车道。经技术经济比较，上部结构采用整体现浇的预应力混凝土连续箱梁桥。1.1.2 工程水文地质情况1. 地形地貌桥位处地貌类型为剥蚀残丘地貌，区域构造背景稳定，场地稳定性良好。2. 各岩土层分布根据勘探资料，场区内的地层自上而下分述如下：（1）素填土：广泛分布于场区内，黄褐色，松散稍密，稍湿，以粘性土为主，含少量花岗岩风化碎屑，加有碎石块。层厚：1.12.50米。该层主要为砖石屯土，属欠固结土，层厚和力学性质变化大，工程特性不稳定，不能用作拟建物的地基持力层
6、。（2）粉质粘土：广泛分布于场区内，黄褐色，可塑硬塑，湿饱和，松散密实，级配较差，层厚1.56.40米。地基承载力特征值200kPa，压缩模量11Mpa，极限侧阻力标准值100kPa。（3）粗粒混合土：广泛分布于场区内，红褐色，稍湿，中密，以花岗岩风化碎屑为主，层厚:5.510.3米。地基承载力特征值250kPa，变形模量22MPa，极限侧阻力标准值120kPa。（4）风化花岗岩：广泛分布于场区内，层厚未透，肉红色,粗粒花岗岩结构，主要成分为长石、石英、少量云母，块状、柱状，有裂隙。地基承载力特征值2000kPa， 弹性模量6000MPa，极限端阻力标准值12000kPa。3. 地下水场区地下
7、水在勘察深度范围内未见，地下水对混凝土无侵蚀性。1.2 设计基本资料1.2.1 桥梁线性布置平曲线半径：无平曲线。竖曲线半径：无竖曲线。1.2.2 设计标准跨径：30m+30m+30m，施工方法为支架现浇；桥梁布置立面图见图1-1。主 线 高 架 桥 全 长 9000 图1-1 桥跨总体布置立面图（尺寸单位：cm） 载标准：公路I级，人群荷载：。桥面净宽：净护栏人行道桥梁布置横断面图见图1-2。桥面形式：分离式双向六车道。1.2.3 主要材料混凝土：预应力混凝土主梁采用C50混凝土；其余构件采用C30混凝土。预应力钢绞线：采用符合ASTM A416-920的低松弛高强钢绞线。单根钢绞线直径为1
8、5.2mm，截面积为139mm2,标准强度，弹性模量。普通钢筋：钢筋采用符合GB 149984标准的钢筋，直径大于等于12mm者均采用HRB335钢筋，直径小于12mm者均采用HRB235钢筋。钢板：采用符合GB32742007规定的Q235钢板。锚具：预制箱梁采用OVM型锚具及其配套设备；箱梁接头顶板束采用BM15型锚具及其配套设备。预应力管道：采用预埋金属波纹管成型。支座：采用圆板坡型橡胶支座YPQ和YPQF4系列产品。伸缩缝：采用SFP-160型伸缩缝。桥面铺装：采用4cm厚的C40混凝土和8cm厚的沥青混凝土铺装。 图1-2 桥跨总体布置横断面图（尺寸单位：cm）1.2.4 施工方式采
9、用分段支架浇筑的方式，达到设计强度后，张拉预应力钢束并压注水泥浆，待混凝土达到预定强度后拆除支架并卸模板，再完成主梁的横向接缝，最后进行防护栏及桥面铺装施工。1.2.5 支座强迫位移支座强迫位移：边支座下沉1cm。1.2.6 设计计算依据公路工程技术标准（JTG B012003）。公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004），以下简称通规。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），以下简称公预规。公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ02485）。公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）。1.2.7 基本计算数据表根据通规中各条规定，混凝土、钢绞线和钢筋的各项基
10、本数据以及在各个阶段的容许值，见表1-1。表1-1 基本计算数据表名称项目符号单位数据混凝土立方强度50弹性模量3.45104轴心抗压强度标准值32.4轴心抗拉强度标准值2.65轴心抗压强度设计值22.4轴心抗拉强度设计值1.83预施应力阶段极限压应力20.72极限拉应力1.757使用荷载作用阶段极限压应力16.2极限主拉应力1.06极限主压应力19.44钢绞线弹性模量1.95105抗拉强度标准值1860抗拉强度设计值1260抗压强度设计值390最大控制应力con1395使用荷载作用阶段极限应力1209续表1-1名称项目符号单位数据普通钢筋R235弹性模量2.1105抗拉强度标准值235抗拉强
11、度设计值195抗压强度设计值195HRR335弹性模量2.0105抗拉强度标准值335抗拉强度设计值280抗压强度设计值280材料重度预应力混凝土26沥青混凝土24混凝土25钢束与混凝土的弹性模量比无量纲5.6注：、分别为钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉强度标准值，本设计考虑混凝土强度达到设计强度的90%开始张拉预应力钢束，即混凝土强度为C45时开始张拉钢束，因此，=29.6MPa，=2.51 MPa。 第2章 设计要点及结构尺寸2.1 设计要点支架基础支架搭设静载实验模板定高程绑钢筋安放管道浇筑混凝土养生穿束张拉压浆（1）本设计采用支架现浇施工，一般等截面箱梁直线段可采用支架施工，支架施工的程序
12、如图2-1所示。（2）施工顺序描述如下：施工桩基础，承台与桥墩；搭设支架，立模放样；预埋预应力波纹管，绑扎普通钢筋，浇筑混凝土；混凝土达到预定强度后开始张拉预应力钢束；拆除支架并脱模；二期自重作用加载，完成全桥工程。2.2 桥梁结构图式该桥为预应力混凝土梁桥，跨径布置30m+30m+30m，施工方法为全桥支架现浇。桥跨结构的计算简图如图2-2所示。 图2-1 施工流程示意图 图2-2 桥跨结构的计算简图（尺寸单位：cm）2.3 截面形式及截面尺寸拟定（1）分孔长度为30m+30m+30m，现浇长度为29.97m+30m+29.97m，计算长度为29.62m+30m+29.62m。（2）全桥截面
13、的梁高取为2.0m。（3）纵向截面变化：支点处为实心截面，设置1.5m过渡段从实心截面过渡到单箱单室截面，具体构造如图2-3所示。图2-3 纵向截面变化示意图（尺寸单位：cm）主梁横断面构造图（主梁变化点处、跨中处和主梁支点处），如图2-4 图2-6所示。 图2-5 跨中处主梁横断面构造图（尺寸单位：cm）图2-4 主梁变化点处横断面构造图（尺寸单位：cm）图2-6 支点处横断面构造图（尺寸单位：cm）（4）主梁构造立面与平面图见图2-7。半桥结构立面图图2-7 主梁构造立面与平面图（尺寸单位：cm）伸 缩 缝 中 心 线通气孔通气孔通气孔通气孔通气孔箱梁中心线支座楔块支座中心线支座中心线支座楔块伸缩缝中心线横断面2-2横断面1-1半桥结构平面图2.4 毛截面几何特性计算2.4.1 计算原理在工程设计中，主梁
