道路與橋梁專業畢業設計—預應力混凝土連續梁橋設計-文庫吧

【正文】 ， 4cm；再考慮到支座尺寸的影響，計算跨徑布置如下 圖 12： ++40m3++ 圖 12 計算跨徑布置 (單位： m) 由上圖可知連續梁兩端分別有 的懸臂段，但由于其長度很小，并且位于支座頂部，對內 力 影響很小，故在內力計算中忽略不計。故計算跨徑為： +40m3+ 2 3 5 6 1 4 2 3 5 6 26 1 4 26 畢業設計 (論文 ) 8 順橋向設計 縱坡設計 為了滿足橋梁縱向排水的需要，本設計橋梁縱坡取為 %。但由于縱坡坡度很小，對橋梁跨徑和梁高基本沒有影響，故在具體計算中，計算模型按平坡設計。 梁高設計 5 (墩位編號，見圖 11)支座處梁高：根據參考文獻 [1]第二章第一節 (P69)，梁高為 1/161/20L，取 L/16，即 。 2支座處梁高：端部剪力效應很大，同時考慮到前后聯梁高的銜接，梁高定為 。 跨中梁高：根據文獻 [1]第二章第一節 (P73)，梁高按經驗為 (1/30~1/50)L，取 L/40，即1m。 梁底曲線設計 梁底曲線采用二次拋物線，本聯中共有 3 種拋物線 L1 左 半跨、 L5 右半跨 (以跨中梁底為原點 )： y1= (11) L L L： y2= (12) L1 右半跨、 L5 左 半跨 ： y3= (13) 上面拋物線的計算考慮了支座處水平段長度 (由于安放支座的需要，支座頂部 的 梁 體 結構底面要有一定的水平寬度，這一寬度一般要大于支座頂板順橋向長度 )的 影 響 。 6處分別設置 的水平段；其它支座處分別設置 。但在計算中忽略邊支座計算中心以外的直梁段，即兩邊分別減去了 (左 )和 (右 )，按計算跨徑 +40m3+。 橫隔板設計 由參考文獻 [1]第 二章第一節 (P94)，在每跨的 L/ L/ 3L/4 各設置 20cm厚的橫隔板，支座處的橫隔板厚度與水平段長度相等，在隔板中要設置人孔， 以方便維修。 具體構造見圖 14~圖 16。 第一章 方案設計 9 橫橋向設計 橋面設計 橋面凈寬為 m 2，根據參考文獻 [4]P89，采用分離式雙箱截面，對稱 布置 ，本設計只取單 側 進行設計，單箱設計寬度為 。 參照 新長鐵路橋 設計實例，中間設置 1m寬的中央分隔帶， 兩 側 分別 設置 撞護欄。具體的橋面設計如圖 13： 圖 13 橋面布置圖 (單位： cm) 橋面鋪裝采用三層設計：上層是 10cm的瀝青混凝土鋪裝層，中間層為防水層 (厚度忽略不計 )，下層是 6cm的混凝土找平層。 橫斷面構造 橋面橫坡為 1%，本設計中橫坡是由腹板高度變化形成的。采用這種由頂板傾斜產生橫坡的方法，要比頂板水平而利用橋面鋪裝產生橫坡的方法要好，前者橋面鋪裝等厚，橋面各處力學性質一樣，汽車行駛安全舒適。由上圖可知，橋面板寬度為 ，根據參考文獻 [1](P83)，選用單箱雙室截面。為了避免使用橫向預應力筋 ，根據設計經驗，懸臂取為 2m。為了減小墩身尺寸，兩側采用斜腹板形式，腹板外側面位置不變， 4底板寬 ，其它位置處的底板寬度可由梁高變化而定，公式如下： Lx=+(–Hx)2 (14) 式中 Lx—待求的底板寬度； Hx—與 Lx相應的截面高度。 畢業設計 (論文 ) 10 圖 14 5頂截面 (單位： mm) 圖 15 6墩頂截面 (單位： mm) 圖 16 跨中截面 (單位： mm) 具體截面構造設計如圖 14~圖 16。 由上圖可知相鄰兩腹板間距在 5m 左右，同時考慮到頂板布置預應力鋼筋的需要，由參考文獻 [1]表 426 可知橋面板厚度統一取 ；跨中底板厚度 ；支座處梁截 面 圖 17 L1 底 板 (腹板 )變化 (單位： mm) 圖 18 L L L4 跨 底 板 (腹板 )變化 (單位： mm) 第一章 方案設計 11 圖 19 L5 跨 底 板 (腹板 )變化 (單位： mm) 腹板和底板為了滿足承壓和構造需要分別加厚，中間厚度線形變化變化，具體如圖 17~圖19。 人孔構造隨梁高而變，最大的 150cm100 cm，最小 的 150cm40 cm。為減小應力集中腹板 和底板 相接 處設 置 45cm15cm 的 梗腋 ，腹 板和頂 板相 接 的內 部 設置15cm15cm~40cm10cm 的梗腋。 懸臂板從內側根部向外側端部漸變，根部為 50cm 厚，端 部 20cm厚，這種截面變化形式基本符合內力分布形式，充分有效的利用了材料。 吉林大學畢業設計 (論文 ) 12 第二章 恒載計算 節段劃分及截面幾何要素計算 節段劃分原則 為了計算比較準確，建立的計算模型就要更接近設計實體， 本設計采用結構力學求解器建模。 由于本聯連續梁橋是變截面結構，在建模分段時就不能采用等分的方法。本設計依照 支點處劃分的比較密集 、 其它地方相對支座處劃分稀疏的 原則進行節段劃分，同時考慮到求解計算截面內力效應的方便，在計算截面處要分開。 一期恒載計算 恒載極度及剛度計算 由于實際的桿 件是變截面的，所以在建模時，桿件恒載取用線性荷載較符合實際。每個桿件要確定兩端截面的荷載極度，公式為： q=Aγc (21) 其中 γc=25kNm2； 表 24 恒載極度及剛度計算表 桿件類型 1 2 3 4 5 q(kN/m) 209. 179 EI(kNm 桿件類型 6 7 8 9 10 q(kN/m) EI(kNm 1799 291 桿件類型 11 12 13 14 15 q(kN/m) EI(kNm 桿件類型 16 17 q(kN/m) 182 182 EI(kNm 剛度計算公式為 EI，彈性模量 E 為 104MPa 第六章 承載能力極限狀態驗算 13 橫隔板計算 支座處橫隔板在上面求梁體荷載極度時已經考慮在內了，現在只要計算每跨 L/ L/3L/4 處的橫隔板， 計算中 當作集中力加在 梁上，計算結果如下表 表 25 橫隔板自重計算 截 面 L/4 L/2 3L/4 第一跨 面積 (m2) 厚度 (m) 自重 (kN) 第二跨 面積 (m2) 厚度 (m) 自重 (kN) 第三跨 面積 (m2) 厚度 (m) 自重 (kN) 第四跨 面積 (m2) 厚度 (m) 自重 (kN) 第五跨 面積 (m2) 厚度 (m) 自重 (kN) 由于橫隔板形狀復雜，手算較繁，采用 CAD 畫圖做面域，查得上表中的面積值。 二期恒載計算 二期 恒載極度 q 的 計算 二期恒載主要是橋面鋪裝、中央分隔帶和防撞護欄 ,如圖 23。 圖 23 鋪裝、中央分隔帶及護欄構造 (單位： cm) 吉林大學畢業設計 (論文 ) 14 橋面鋪裝： q1=