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1、兰州交通大学毕业设计（论文） 目录概述2第一章 尺寸拟定5第一节 尺寸初拟5第二节 截面特性6第二章 内力计算及荷载组合7第一节 恒载内力7第二节 活载内力13第三节 荷载组合18第三章 主梁配筋20第一节 钢束估算及布置20第二节 预应力钢筋的估算23第四章 主梁各项检算31第一节 承载能力的验算31第二节 抗裂性验算36第三节 应力验算43小 结48致 谢49参考文献50附 录51第一节 外文翻译资料51第二节 程序61概述重庆鱼洞长江大桥工程线路总长11.06km，含1座长江大桥。该桥主桥为145+2260+145=810m的预应力混凝土连续刚构引桥为40m 跨的预应力混凝土连续箱梁该桥
2、是目前世界上跨度最大的公轨两用跨江连续刚构桥因此有必要从建设条件技术标准总体及结构计算分析技术特点和创新等方面进行介绍以便进行交流。1. 建设条件（1）气象与水文 桥位区属亚热带气候温暖湿润雨量充沛具春早夏长秋雨连绵冬暖多雾等特点（2）地形地貌桥位区属亚构造剥蚀地貌和河流侵蚀地貌地形起伏小南岸地形较缓坡角约为100由南向北地面标高从220m降至170m河槽呈不对称U字型最低161.26m北岸陡坡度约200250向北地势逐渐变高桥位区最高点标高265.2m最低点标高172.6m相对高差是52.6（3）地址构造 位于金鳖寺向斜轴部从北向南岩层产状为170013505090（4）地层岩性地层由上而下
3、依次为第四系全新统人工填筑土层冲击层残破积层 侏罗系层（5）水文地质条件场地地下水为松散层孔隙水环境水对混凝土无腐蚀性（6）地震地震动峰植加速度0.05g反应谱特征周期0.35 s 对应的地震基本烈度度技术标准公路等级：城市快速路设计荷载：按公路级设计城A验算 人群荷载：3.0 kN/m2轨道荷载：跨座式单轨列车按8辆车编组单轴重110kN总重3520kN设计车速：汽车60km/h 轻轨75km/h车道数：近期：双向4车道汽车远期：双向6车道汽车气温：平均气温18.3极端最高温度42.2极端最低温度-1.8最大风速：26.7m/s地震烈度：基本烈度度 按度设防通航等级：国家内河航道级设计洪水频
4、率：1/300船只撞击力：顺桥向1100kN 1400kN 2. 下部构造主墩为双肢薄壁墩墩身单肢截面尺寸为12.9x2.6m 肢间净距为6.8m 13号墩高61m14号墩高54m 15号墩为55m 上游幅桥在设计洪水位以下部分的迎水面设置分水尖 主墩基础为群桩基础 承台尺寸为17.4x16x4.5m 每个承台下布置9根桩直径为2.8m交界墩为空心薄壁墩 墩身截面尺寸为12.9x3.5m 壁厚0.8m 12号墩高69.4m 16号墩高51.4m 上游浮桥在设计洪水位以下部分的迎水面设置分水尖 群桩基础 承台截面尺寸为17.2x9x3m 每个承台下布置9根直径为2m。3. 不良地址桥位区地层稳定
5、连续没有滑坡危岩等不良地址现象桥位区不良地址作用主要表现为基坑开挖边缘的稳定性和施工时地下水对基坑壁的稳定性影响的问题4. 力学指标地震：桥位区地震动峰值加速度为0.05g 反应谱特征周0.35s 对应的地震烈度为度本桥位于重庆市 重庆市的海拔高度为259.1 风速：1/10 1/50 1/10020.5 25.9 27.5风压：1/10 1/50 1/10025 40 455. 岩土物理力学性质亚粘土：=180kPa,=40kPa;粉砂岩：=300510kPa,=70140kPa;砂 岩：=4001200kPa,=80180kPa;泥 岩：=3001200kPa,=65180kPa;细砂岩：
6、=600kPa,=140kPa;6. 设计标准技术标准及设计指标的取用主要考虑既满足远期交通量的需求和城市路网功能的要求，又尽可能降低工程投资，本工程设计及建造能有效的缓解京沈高速的压力。采用的主要技术标准如下表1.0技术标准及设计指标 表1.0道路等级城市公路计算行车速度（km/h）120车道数4车道汽车桥梁宽度(m)28荷载标准城市-级通航等级无通航要求地震烈度基本烈度度，按度设防第一章 尺寸拟定第一节 尺寸初拟刚构桥的主要尺寸包括主梁跨度和高度支柱高度及桥的横向宽度，这些尺寸决定主梁和支柱的刚度及两者的比例。同时，主梁和支柱尺寸的确定还应保证结构的变形不超过容许值。拟定主梁尺寸的原则为经
7、济，适用，安全可靠，施工快捷;配合总体线形的景观效果，同时具有独立的个性;充分考虑弯桥的复杂受力特点及施工中的不稳定因素，主梁端面构造，配束，布筋上保证足够的安全储备。尺寸拟定如下：（一）主梁跨度刚构桥两端悬臂长为中跨跨度的0.20.5倍。悬臂加长，端支柱弯矩可减小，跨中正弯矩也可减小，但主梁弯矩变化较大。此刚构桥中跨为520m，取边跨为145m（为中跨跨度的0.278倍）（二）主梁高度在大跨度预应力混凝土连续刚构桥中，主梁高度为其跨度的1/301/40左右，当采用变高度梁时，端部梁高为中部梁高的1.22.5倍，甚至更高。根据以上规定具体拟定为：跨中截面梁高4.6m,是主跨跨径的1/56，满足
8、规定（1/501/60）；主墩处跟部梁高14.5m，是主跨跨径的1/18，满足规定（1/171/20），即端部梁高为中部梁高的3.6倍，满足要求。第二节 截面特性梁高及底板厚度按1.8次抛物线变化。箱高满足方程=底板厚满足方程=截面尺寸 表1.1参数截面 箱高(m) 底板厚(m)腹板(m)腹板厚(m)边支点14.51.2001.000.6主跨跨中4.00.5730.7560.567悬臂端部4.0020.3500.40.3图1.1 箱梁标准横断面尺寸各控制截面的几何特性 表1.2截面号面积(m2)惯性矩(m4)(m)(m)123.6 55.371.862.131926.32198.043.245
9、3.683958.071584.87.726.775827.44233.783.53.8657217.3243.341.572.428627.44233.783.53.8610558.071584.87.736.77第二章 内力计算及荷载组合第一节 恒载内力一、 模型的建立主梁单元的划分是以SAP90程序为基础，对全桥进行合理的分段。在SAP90编写的数据文件中，一共分了287个节点，286个单元。 图2.1全桥结构单元划分恒载内力计算就是计算上部结构自重所引起的内力响应。恒载内力一般可分为一期恒载内力与二期恒载内，一期恒载内力的计算与桥梁结构的施工方法密切相关，不同的施工方法对应的 恒载内力
10、各不相同，而不能简单的按一次落架计算。二期恒载包括桥面铺装和桥面系荷载，可以模拟为纵向均布荷载计算。主梁采用挂蓝悬臂浇注方法施工，先由各主墩块对称向两侧悬臂施工，形成3个“T”构，然后吊架浇注两边跨合拢段，最后同时浇注两中跨合拢段。主梁最大悬臂施工长度123m（包括墩顶节段及边中跨合拢段），分成31个施工节段，其中节段长18m，悬臂施工节段长分3m，4m，5m，合拢段长度为2m。恒载内力计算与采用的施工方案有直接的关系，本桥采用“悬臂浇筑”的施工方法，在合拢体系转换前，结构一直处于T构的受力状态。对于成桥的每一阶段都有不同的施工荷载，存在着施工荷载的拆除和安装，恒载内力计算要对于每个施工阶段进
11、行受力分析，保证各阶段的结构体系满足受力要求。本桥的施工（受力分析）及体系转换过程为：（1）悬臂现浇筑阶段： 图2.1-1悬臂现浇筑阶段弯矩图（2）边跨合拢阶段：因连续刚构为墩梁固接，在墩上不设临时锚固。图2.1-2边跨合拢阶段弯矩图（3）中跨合拢前阶段（混凝土凝固前）这一阶段由于现场浇筑的混凝土未凝固，还不能单独参与受力，其自重及模板等重量只和由悬臂端承受。图2.1-3 中跨合拢前弯矩图（4）中跨合拢阶段，中跨合龙后（混凝土凝固后）当结合段混凝土凝固并与两边单悬臂梁相连形成连续梁后，吊杆拆除，就相当于对主梁（连续梁）施加一对方向相反的力，而梁段自重则作用于连续梁上。图2.1-4中跨合龙后弯矩
12、图（5）桥面系安装阶段图2.1-5桥面系安装阶段弯矩图二、作用在悬臂梁上的恒载包括箱梁自重、箱梁以上部分的二期恒载（沥青混凝土桥面铺装、护栏等）。（一）一期恒载计算成桥后由连续梁桥的混凝土自重产生的内力，利用SAP90编写数据文件（见附录1）即可求出施加一期恒载对各截面产生的弯矩，剪力值。各控制截面的内力如表2.1一期恒载内力 表2.1 截面内力119587286105（kN）16950.23-24713.45-40158.3196369.8434051.26-3388.02-40370.97-96201.20(kN.m)0-216661.88-3838047.03-3936639.37-415782.81500672.94-838550.09-4837661.272）二期恒载计算桥面铺装（6cm混凝土+7沥青，及人行道，栏杆，路缘石等，电缆，垫石，管线，桥上照明用的灯杆等）二期恒载引起的纵向均布荷载其计算简图如下：图2.2 二期恒载计算简图利用SAP90编写数据文件（见附录2）,可求得各控制截面内力如表2.2二期恒载内力 表2.2 截面内力1 19587286105(kN)2696.07-3881.68-6133.3210356.465210.75-
