簡支箱型橋梁設(shè)計

1、精品題目：五跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁設(shè)計（5*30m ）指導(dǎo)教師：吉俊職稱：講師學(xué)生姓名：倪傳志專業(yè)：土木工程院（系）：建筑工程學(xué)院完成時間：年月日感謝下載載精品目 錄目 錄1 摘要3 緒 論.41 設(shè)計基本資料71.1 工程概況71.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)71.3 橋梁設(shè)計.7 2 設(shè)計要點及結(jié)構(gòu)尺寸定92.1 設(shè)計要點92.2 結(jié)構(gòu)尺寸的擬定103 主梁作用效應(yīng)的計算133.1 自重作用效應(yīng)的計算133.2 汽車荷載的效應(yīng)和人群荷載效應(yīng)193.3 溫度應(yīng)力及支座沉降內(nèi)力計算283.4 內(nèi)力組合304 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置394.1 采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計，以邊梁計算為例394.2 鋼束的布置404.3

2、主梁凈、換算截面幾何特性計算445 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計算46感謝下載載精品5.1基本理論 .465.2預(yù)應(yīng)力損失計算 .466配束后主梁內(nèi)力計算及內(nèi)力組合.587截面強度驗算 .667.1基本理論 .667.2 計算公式 .668抗裂驗算 .708.1 公預(yù)規(guī)要求 .708.2 抗裂計算 .709持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗算 .819.1正截面混凝土壓應(yīng)力驗算 .819.2預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力驗算 .849.3混凝土壓應(yīng)力驗算 .8510短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗算 .93感謝下載載精品10.1 預(yù)加應(yīng)力階段的應(yīng)力驗算9310.2 吊裝應(yīng)力驗算94致 謝96 參考文獻(xiàn)97附 錄 英語翻譯98感謝下載載精品

3、摘要連續(xù)梁橋是工程上廣泛使用的一種橋型，它不但具有可靠的強度、剛度及抗裂性， 而且具有行車舒適平穩(wěn)，養(yǎng)護(hù)工作量小， 設(shè)計及施工經(jīng)驗成熟的特點。設(shè)計一座橋梁必須從橋跨布設(shè)，尺寸擬定， 鋼束布置以及施工方法等方面綜合考慮，還要充分考慮設(shè)計參數(shù)和環(huán)境影響。本設(shè)計是五跨連續(xù)梁橋，截面形式為四片單箱單室預(yù)制箱型梁，縱向橫截面； 施工方式是先簡支后連續(xù)施工的連續(xù)梁橋。該設(shè)計首先進(jìn)行恒載、活載及次內(nèi)力的計算，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行荷載組合， 繪制彎矩和剪力包絡(luò)圖；其次，根據(jù)短期效應(yīng)組合配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失的計算；最后，對連續(xù)梁橋進(jìn)行驗算，是否滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞：設(shè)計；連續(xù)梁橋；先簡支后連續(xù)；預(yù)應(yīng)力Ab

4、stractThe continuous beam bridge is a kind of bridge type used widely on theproject.It not only has a reliable strength,stiffness and cracking,but also has asmooth journeycomfortable,conservation workon the design and construction experience ofthe characteristics of maturity.Design a bridge must be

5、laid across from thebridge-laying,the size of the development,steel beam layout and constructionmethods,but also give full consideration to the design parameters andenvironmental impact.This is a design for a five-span continuous bridge,whosecross-section is one-compartment and no changing on the ro

6、addirection,constructed by after a first simply-supported.The first designincludes constant load,the live load and the calculation of the internal感謝下載載精品forces.On the basis of a load combination,we can draw moment and shearenvelope map.Next,according to the short-term effect combination dispositionp

7、restressed reinforcement,and carries on the loss of prestress thecomputation.Finally,carries on the checking calculation to this continuousbridge,whether to satisfy the design requirements.Key Words: design; continuous bridge; after a first simply-supported;prestress感謝下載載精品緒論0.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)

8、梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小、 抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。本章簡介其發(fā)展：由于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在不少缺點：如過早地出現(xiàn)裂縫， 使其不能有效地采用高強度材料，結(jié)構(gòu)自重必然大，從而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。為了解決這些問題，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，就是在結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載之前，預(yù)先對混凝土施加壓力。這樣就可以抵消外荷載作用下混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力。自從預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生之后，很多普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所代替。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是在二戰(zhàn)前后發(fā)展起來的，當(dāng)時西歐很多國家在戰(zhàn)后缺鋼的情況下，為節(jié)省鋼材

9、， 各國開始競相采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)代替部分的鋼結(jié)構(gòu)以盡快修復(fù)戰(zhàn)爭帶來的創(chuàng)傷。50 年代，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁跨徑開始突破了100米，到 80 年代則達(dá)到 440米。雖然跨徑太大時并不總是用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)比其它結(jié)構(gòu)好，但是，在實際工程中，跨徑小于400 米時，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常常為優(yōu)勝方案。我國的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)起步晚，但近年來得到了飛速發(fā)展。現(xiàn)在，我國已經(jīng)有了簡支梁、帶鉸或帶掛梁的 T 構(gòu)、連續(xù)梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)體系。雖然預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展還不到80 年。但是，在橋梁結(jié)構(gòu)中，隨著預(yù)應(yīng)力理論的不斷成熟和實踐的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的運用必將越來越廣泛。連續(xù)梁和懸臂梁作比

10、較：在恒載作用下， 連續(xù)梁在支點處有負(fù)彎矩，由于負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小，其彎矩與同跨懸臂梁相差不大；但是，在活載作用下， 因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點負(fù)彎矩對跨中正彎矩仍有卸載作用，其彎矩分布優(yōu)于懸臂梁。雖然連續(xù)梁有很多優(yōu)點，但是剛開始它并不是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者，因為限于當(dāng)時施工主要采用滿堂支架法，感謝下載載精品采用連續(xù)梁費工費時。到后來， 由于懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。 60 年代初期在中等跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法；在較大跨連續(xù)梁中，則應(yīng)用更完善的懸臂施工方法，這就使連續(xù)梁方案重新獲得了競爭力，并逐步在 40 200 米范

11、圍內(nèi)占主要地位。無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨河大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其優(yōu)勢，成為優(yōu)勝方案。目前，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的主要橋型之一。然而，當(dāng)跨度很大時，連續(xù)梁所需的巨型支座無論是在設(shè)計制造方面，還是在養(yǎng)護(hù)方面都成為一個難題；而T 型剛構(gòu)在這方面具有無支座的優(yōu)點。因此有人將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，形成一種連續(xù)剛構(gòu)體系。這種綜合了上述兩種體系各自優(yōu)點的體系是連續(xù)梁體系的一個重要發(fā)展，也是未來連續(xù)梁發(fā)展的主要方向。另外，由于連續(xù)梁體系的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在中等跨徑范圍內(nèi)形成了很多不同類型，無論在橋跨布置、梁、墩截面形式，或是在體系上都不斷改進(jìn)。在城市預(yù)應(yīng)

12、力混凝土連續(xù)梁中，為充分利用空間，改善交通的分道行駛，甚至已建成不少雙層橋面形式。在我國， 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁雖然也在不斷地發(fā)展，然而，想要在本世紀(jì)末趕超國際先進(jìn)水平，就必須解決好下面幾個課題：1) 發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝土保護(hù)層難以保證，密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高。2) 在一切適宜的橋址，設(shè)計與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)剛構(gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護(hù)調(diào)換不易的大噸位支座。3) 充分利用時間的時間價值，采用先簡支后連續(xù)的施工方法，可以大大的加快工程的施工進(jìn)度。另外，在設(shè)計預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時， 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針也是一個很關(guān)鍵的因素，它是設(shè)計

13、方案合感謝下載載精品理性與經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)志。目前，各國都以每平方米橋面的三材（混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價來表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針。但是，橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針的研究與分析是一項非常復(fù)雜的工作，三材指標(biāo)和造價指標(biāo)與很多因素有關(guān)，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、 運輸、 通航、規(guī)劃、建筑等地點條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)等全國基建條件。同時，一座橋的設(shè)計方案完成后，造價指針不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個使用期限內(nèi)的養(yǎng)護(hù)、維修等運營費用在內(nèi)。通過連續(xù)梁、 T 型剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)等箱形截面上部結(jié)構(gòu)的比較可見：連續(xù)剛構(gòu)

14、體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針較高。因此，從這個角度來看，連續(xù)剛構(gòu)也是未來連續(xù)體系的發(fā)展方向?？偠灾?， 一座橋的設(shè)計包含許多考慮因素，在具體設(shè)計中， 要求設(shè)計人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。0.2 畢業(yè)設(shè)計的目的與意義畢業(yè)設(shè)計的目的在于培養(yǎng)畢業(yè)生綜合能力，靈活運用大學(xué)所學(xué)的各門基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識，并結(jié)合相關(guān)設(shè)計規(guī)范，獨立的完成一個專業(yè)課題的設(shè)計工作。設(shè)計過程中提高學(xué)生獨立的分析問題， 解決問題的能力以及實踐動手能力，達(dá)到具備初步專業(yè)工程人員的水平，為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。本次設(shè)計為 (5 ×30)m 預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁，橋面凈寬10.5m ，分為兩幅，設(shè)計時只考慮單幅

15、的設(shè)計。梁體采用由四片梁組成的單箱單室箱型截面，由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為超靜定結(jié)構(gòu)，手算工作量比較大，且準(zhǔn)確性難以保證，所以結(jié)合有限元分析軟件MIDAS進(jìn)行，這樣不僅提高了效率，而且準(zhǔn)確度也得以提高。本次設(shè)計的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用先簡支后連續(xù)法施工。感謝下載載精品1 設(shè)計基本資料1.1 工程概況本設(shè)計為河南省洛陽市國道3 利新區(qū)新建公路工程K2+825處實際大橋，本工程全線采用路基寬 26 米雙向四車道一級公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時速為80 公里 / 小時。為了便于施工，上部結(jié)構(gòu)為采用通用跨徑30m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。1.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載：公路級；設(shè)計洪水頻率：1/100 ； 橋面凈寬

16、： 2 ×10.5 米； 人群荷載 3.0kN/m2 。1.3 橋梁設(shè)計1.3.1 橋梁方案的確定1) 橋孔設(shè)計：大橋設(shè)計以適用、安全、經(jīng)濟(jì)、協(xié)調(diào)和美觀為原則，在選擇孔徑時還根據(jù)本地區(qū)在自然條件、 材料供應(yīng)和地質(zhì)情況以及施工要求的使用效果、 與自然景觀是否協(xié)調(diào)等綜合考慮，做到技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合理，并盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和施工機(jī)械化。本項目山區(qū)段橋梁密度很大橋孔布置時， 通盤考慮橋孔附近的其他建筑物， 防止個建筑物之間的距離太近，避免造成路基壓實時作業(yè)面過小、近距離多處橋頭跳車現(xiàn)象。2) 橋梁結(jié)構(gòu)形式：本段內(nèi)橋梁上部結(jié)構(gòu)形式裝配式部分預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，先簡支后連續(xù)；下部結(jié)構(gòu)根據(jù)不同情

17、況采用柱式墩，橋臺采用樁柱式或肋板式臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。根據(jù)墩高橋梁的樁徑尺寸類型盡量一致，以方便施工。1.3.2 主要材料1) 混凝土： 預(yù)制箱梁、 現(xiàn)澆接頭、濕接縫、 調(diào)平層均采用 C50 號混凝土橋墩橋臺中除承臺、肋身、樁基礎(chǔ)采用 C25 混凝土外，其余均采用 C30 混凝土。2) 鋼材：低松弛高強度預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用符合GB/T5224-2003 規(guī)定，單根鋼絞線直徑感謝下載載精品15.2mm，公稱面積1402mm，標(biāo)準(zhǔn)強度pkf=1860MPa，彈性模量MPa1095.15PE；一般鋼筋直徑d 12mm者為 HRB335熱軋螺紋鋼，直徑d<12mm者采用 R235 鋼筋，R235

18、,HRB335鋼筋其規(guī)格和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分別符合GB1310-91和 GB1499-89之規(guī)定；鋼板采用符合GB700-98規(guī)定的 Q235鋼板。3) 錨具及管道成孔：預(yù)制箱梁及頂板負(fù)彎矩鋼束錨具采用OVM型或其他型號錨具及其配套張拉設(shè)備、管道成型采用鋼波紋管。4) 支座：箱梁采用符合交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T4-2004公路橋梁板式橡膠支座之規(guī)定的GYZ 和 4GYZF 系列產(chǎn)品。5) 伸縮縫： 采用 D80 型鋼縫及D160 型模數(shù)式伸縮縫裝置。6) 防水層： 橋面防水層采用路橋用水性瀝青防水涂料。7) 橋梁兩側(cè)均采用鋼筋混凝土墻式護(hù)欄。1.3.3 設(shè)計要點1) 平面布置：橋墩采用徑向布置（設(shè)計線長

19、為標(biāo)準(zhǔn)跨徑），橋臺背墻線平行梁端布置，對于同一跨橋盡量采用同一預(yù)制梁長， 通過梁染之間的現(xiàn)澆接縫在長度變化解決徑向布置內(nèi)弧外弧不等長的問題，設(shè)計保證梁梁之間地現(xiàn)澆接頭最小長度20mm左右。2) 弦弧差在調(diào)整：同一跨內(nèi)預(yù)制梁為平行布置，梁邊緣與曲線之間存在著差值（弦弧弓形高），調(diào)整外緣的距離形成平面線形。3) 墩頂濕接著的處理：由于徑向布設(shè)橋墩及同一孔內(nèi)預(yù)制梁長相同，形成橋墩處相鄰孔預(yù)制梁端梯形開口，造成墩頂濕接著的長度不等，設(shè)計時逐墩逐梁詳細(xì)提供現(xiàn)澆接頭在長度，并給出由此引起變化的圖紙，如：臨時支座布置圖、墩頂現(xiàn)澆接頭配筋圖等。由于同樣的原因，各片梁下臨時支座距蓋梁邊緣的距離不等，設(shè)計時已根據(jù)

20、不同情況對個別墩蓋梁的寬度予以調(diào)整。4) 橋面橫坡的形成：由于橋梁處于不同的平曲線上，各墩臺蓋梁頂?shù)臋M坡不同，有的還可能相差很大， 但同一跨內(nèi)梁的橫坡必須為一定值， 設(shè)計時取該孔梁相鄰墩臺橫坡的平均值。感謝下載載精品30 跨徑箱梁通用圖在設(shè)計時按底板平坡、頂板橫坡為2% 設(shè)計，為了形成橋面橫坡，通過梁底預(yù)埋鋼板、支座墊石現(xiàn)澆調(diào)平層（控制原則：最薄10cm高）共同調(diào)整來形成橋面橫坡，設(shè)計時保證支座頂面底面水平。各橋在設(shè)計時均考慮了路線縱坡橫坡的影響給出了梁底板的具體尺寸及厚度、墊石頂面標(biāo)高及臨時支座位置。5) 墩頂水平推力的計算：墩頂水平推力計算采用柔性墩理論中的集成剛度法，采用串聯(lián)和并聯(lián)的彈簧來模擬橋墩入支座， 考慮上下部結(jié)構(gòu)的聯(lián)合作用， 并假定梁體為剛體， 將橋面油汽車制動力、梁體混凝土收縮、 徐變、溫度產(chǎn)生的水平力，同時考慮一聯(lián)中設(shè)光滑板支座的影響后，根據(jù)各墩的剛度進(jìn)行分配。6) 在墩、臺擋塊內(nèi)側(cè)、背墻與預(yù)制梁對應(yīng)位置及可能發(fā)生構(gòu)件剛性碰撞的位置設(shè)置橡膠緩沖塊。7) 位于超高段上有梁應(yīng)注意泄水管位置的改變。8) 為減少橋頭跳車，橋臺后均設(shè)鋼筋混凝土搭板。當(dāng)臺背填土高度6m 時，搭板長8m