預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文-wenkub

　

【正文】 （44）式中， fcd —混凝土抗壓設(shè)計強(qiáng)度； fpd —預(yù)應(yīng)力筋抗拉設(shè)計強(qiáng)度； Ap —根預(yù)應(yīng)力筋束的截面積； b—截面寬度。確定鋼束需要知道各截面的計算內(nèi)力，而布置好鋼束前又不可能求得橋梁的真實(shí)受力狀態(tài)，故只能稱為“估算”。本設(shè)計中結(jié)合施工、使用中結(jié)構(gòu)的受力特性及預(yù)應(yīng)力筋布置，將全橋劃分為48個單元、49個節(jié)點(diǎn)，兩邊對稱。 本橋的主要材料1．混凝土：采用中交新混凝土C45：主橋部分機(jī)動車道及非機(jī)動車道采用6cm瀝青混凝土鋪裝；引橋鋪裝采用8cm鋼纖維混凝土調(diào)平層和6cm瀝青混凝土鋪裝。底板在箱型內(nèi)部按線性變化。 圖22 （3）頂板確定箱形截面頂板厚度一般考慮兩個因素：滿足橋面板橫向彎矩的要求，滿足布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束(或橫向預(yù)應(yīng)力束)的構(gòu)造要求。1．《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ00197）2．《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTJ02189）3．《公路橋涵磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTJ02385）4．《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTJ02385）5．《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTJ02485）6．《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（JTJ02586）7．《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ0412000）8．《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ07194)9．《城市橋梁設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ7798）10．《城市道路設(shè)計規(guī)范》(CJJ3790)11．《城市橋梁設(shè)計準(zhǔn)測》(CJJ1193)12．《市政橋梁工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ290)13．《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文 城市建設(shè)部分》（建設(shè)部[2000]）參考書1）橋梁工程　　　　　教材2）結(jié)構(gòu)設(shè)計原理　　　教材3）路基路面工程　　　教材4）公路勘測設(shè)計　　　教材5）公路橋涵設(shè)計手冊　拱橋（上、下），梁橋（上、下），墩臺與基礎(chǔ)，人民交通出版社1994。設(shè)計的具體步驟為：模擬施工步驟，計算出恒載和活載內(nèi)力；然后根據(jù)實(shí)際情況確定溫度、沉降等荷載，計算內(nèi)力，然后與恒載活載內(nèi)力進(jìn)行正常使用與承載能力組合。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。圖13拱橋的施工可以根據(jù)不同的施工條件采用不同的施工方法，主要有支架施工法、纜索吊裝法、平轉(zhuǎn)法、豎轉(zhuǎn)法以及頂推法，以及幾種方法綜合應(yīng)用的施工方法。橋面鋪裝采用防水混凝土，同時設(shè)排水系統(tǒng)，采用集中排水方式將橋面集水分別從塔墩及邊墩處排到地面。主梁在板式斷面、槽行斷面、雙肋式斷面中比較選。邊墩頂部只設(shè)豎向支座。橋型布置見總體布置圖。（1）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋全橋長110米，采用三跨為30米+50米+30米，橋梁截面采用箱型截面，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、肋板式臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。第I承壓水貯存于⑦亞砂土、⑨1粉砂、⑨2細(xì)砂中，水位較低。該層勘察未揭穿，工程性能較好。⑨1粉砂：青灰色，密實(shí)，飽和，以長石、石英、云母為主要礦物，偶夾薄層狀亞粘土，夾少量碎石，成分以石英砂巖為主，含量 3％左右，最大礫徑大于12cm（取出巖心長12cm）。該層工程地質(zhì)性能較好。～，～。～，～。⑤亞砂土：灰黃色，稍～中密，飽和，見云母片，以長石、石英為主要礦物，偶夾薄層亞粘土。該層工程地質(zhì)性能良好。②亞粘土：灰～灰黃色，軟塑，含鐵錳質(zhì)氧化斑，夾灰黃色條紋。 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1．道路等級：城市干道；2．設(shè)計荷載：車行道 城A級，；3．設(shè)計車道：雙向6車道，兩側(cè)設(shè)置分隔帶和非機(jī)動車道，主橋兩側(cè)加設(shè)人行道及步梯；4．全橋長：330m；5．引橋?qū)挾龋海渲袡C(jī)動車道21m；6．主橋?qū)挾龋海渲袡C(jī)動車道21m，；7．設(shè)計車速：50km/h；8．橋面縱坡：3％，豎曲線半徑2500m，按照主橋跨中對稱布置；9．橋面橫坡：％雙向坡，％反向坡，在大橋引道上，％％，與道路一致；10．通航要求：航道等級為5級，凈高不小于5米，凈寬不小于38米，（吳淞高程，以下同）。第一章、設(shè)計資料及方案比選 橋梁概況昆山市前進(jìn)路樾河大橋橋址位于昆山市前進(jìn)西路。Bridge和Excel輔助計算功能求出和輸出原始數(shù)據(jù)，為下一步的分析和準(zhǔn)確計算打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。通過方案比選后確定本橋?yàn)檫B續(xù)箱梁橋，橋長140米。橋梁的設(shè)計需要綜合考慮各個方面的因素，其中包括橋址處地形、地貌、氣象、水文條件、工程地質(zhì)、以及周圍所處的環(huán)境等等，除此之外，任何一個設(shè)計都必須要考慮的問題就是怎樣將經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀三者都融于設(shè)計之中。 internal force1 引言設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能，分析解決實(shí)際問題的能力。 設(shè)計總長為110m的公路直線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋, 跨徑組成 30m+50m+30m，然后按照實(shí)際情況 和規(guī)范要求輸入設(shè)計參數(shù)，按照過往工程經(jīng) 驗(yàn)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束布置；最后， 調(diào)整至驗(yàn)算通過，經(jīng)分析比較證明該橋設(shè)計計算正確，內(nèi)力分布合理，達(dá)到預(yù) 期的要求，符合設(shè)計任務(wù)要求。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、有限元模型、配筋設(shè)計、內(nèi)力 Abstract： The design is under the engineering background of some bridge,using the software to do the structure Design is about a total length of 110m highway linear prestressed concrete continuous beam bridge posed of 30m+50m+30m. Firstly, using the software to establish structural model, then according to the actual situation and specification requirements to define some related parameters,，after that , proceeded with the layouts of prestressed , tinker up the reinforcement until the checking meets to the requirement. After calculation and checking of the stress,distortion of model under dead load and living load ,the result show that the design is up to the demands。通過畢業(yè)設(shè)計使學(xué)生形成經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、市場、管理等大工程意識，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、謙虛謹(jǐn)慎的學(xué)習(xí)態(tài)度和刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的精神。計算過程中主要參考了《公路橋涵設(shè)計手冊——梁橋(下冊)》、《連續(xù)梁橋》、《橋梁工程》、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG接下來的上部主梁和下部墩柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算當(dāng)中，再以程序精算結(jié)果的基礎(chǔ)上，充分利用了AutoCAD計算機(jī)輔助設(shè)計功能和Excel輔助計算功能計算；此次畢業(yè)設(shè)計除了有詳細(xì)的計算書外，還按照設(shè)計要求繪制了一定量的施工圖紙。隨著昆山市不斷開放發(fā)展，前進(jìn)西路成為昆山市商業(yè)發(fā)展的增長點(diǎn)。 工程地形地質(zhì)1．地形地貌擬建場地位于昆山市玉山開發(fā)區(qū)水果批發(fā)市場東北側(cè)，昆山市石油倉庫西北側(cè)，屬長江三角洲沖積平原，地貌單一，～，地形較平坦。～，～，該層工程地質(zhì)性能一般。④亞粘土：灰黃色，軟～流塑，含鐵錳氧化斑，粉質(zhì)含量較高，下部夾薄層亞砂土。～，～。該層工程地質(zhì)性能較差。該層工程地質(zhì)性能一般。⑧ 亞粘土：灰色，軟塑，薄層理發(fā)育，局部夾亞砂土，夾少量碎石，成分以石英砂巖為主，含量2％左右，礫徑5～8cm，呈次棱角狀。～，～。3．場地水文地質(zhì)條件場地地下水分潛水和微承壓水及第I承壓水。各鉆孔地下水經(jīng)現(xiàn)場觀測，清澈、透明、無色、無味，據(jù)區(qū)域水質(zhì)資料，本地區(qū)地表水和地下水對混凝土無腐蝕性。圖11全橋采用施工方法為全橋采用懸臂澆筑施工法，先澆筑兩橋墩，兩邊采用滿堂支架施工，然后從橋墩對稱懸臂施工先將兩邊跨合攏，最后中間合攏。全橋長110米，分為兩跨對稱，塔高46米。該斜拉橋?qū)儆诎肫◇w系。為方便施工、降低造價、滿足斜拉索的錨固要求，主糧采用雙肋式實(shí)心截面、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。（3）下承式拱橋單跨下承式拱橋，主跨為等截面拋物線系桿拱，方案不僅能滿足設(shè)計的基本要求，還以優(yōu)美的外形為其周圍的環(huán)境增添了美感，滿足長遠(yuǎn)交通功能，且采用了先進(jìn)的纜索無支架施工方法，結(jié)構(gòu)合理，工藝成熟。本次設(shè)計為110米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，其中機(jī)動車道21m。 由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?yàn)槌o定結(jié)構(gòu)，手算工作量比較大，且準(zhǔn)確性難以保證，所以采用有限元分析軟件—橋梁博士進(jìn)行，這樣不僅提高了效率，而且準(zhǔn)確度也得以提高。再根據(jù)這個內(nèi)力估算截面的鋼束按照一定的要求布置好，模擬施工并考慮預(yù)應(yīng)力的作用，計算出結(jié)果之后再進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算和變形驗(yàn)算，這是設(shè)計過程的第二次組合，如果合理，則設(shè)計可以采用；不合理，則進(jìn)行調(diào)整，繼續(xù)驗(yàn)算。6）斜拉橋設(shè)計第二章、方案簡介及上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定 主梁截面主要尺寸擬定（1）截面形式由國內(nèi)外已建成橋梁的經(jīng)驗(yàn)知，連續(xù)梁橋通常采用箱形截面。由于本橋的橋面又多片箱梁組成，所以跨中中梁和邊梁的梁頂板厚度均采用18cm。（5）腹板腹板的作用是承受截面剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力，腹板的最小厚度應(yīng)滿足剪貼極限強(qiáng)度的要求，根據(jù)《公路橋涵通用圖》，本橋的腹板厚度在支座處采用25cm，跨中處采用18cm，腹板開始變化的位置同底板的相同。：普通鋼筋采用Ⅱ級鋼筋和I級鋼筋，技術(shù)條件必須符合GBI49984規(guī)定。表31節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)表x坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)號x坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)號x坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)號x坐標(biāo)132325553787142626563890115282760399321630286440964173229674110061834307042101819373173431029204032764410410214333784510614224634804610817235035824710920245436844849圖31單元的劃分第四章、配筋設(shè)計及配筋結(jié)果計算預(yù)應(yīng)力混凝土截面配筋，是根據(jù)前面兩種極限狀態(tài)的組合結(jié)果，確定截面受力的性質(zhì)，分為軸拉、軸壓，上緣受拉偏壓、下緣受拉偏壓、上緣受拉偏拉、下緣受拉偏拉，上緣受拉受彎和下緣受拉受彎8 種受力類型，分別按照相應(yīng)的鋼筋估算公式進(jìn)行計算。此時與真實(shí)受力狀態(tài)的差異由以下四方面引起：①未考慮預(yù)加力的作用；②未考慮預(yù)加力對徐變、收縮的影響；③未考慮（鋼束）孔道的影響；④各鋼束的預(yù)應(yīng)力損失值只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事先擬定。若截面承受雙向彎矩時，可根據(jù)截面上正、負(fù)彎矩按上述方法計算上、下緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。, 項(xiàng)的符號當(dāng)為正彎矩時取正值，為負(fù)彎矩時取負(fù)值，且按代數(shù)值取大小。顯然，對于公式(413)，令n上 0，則可以得到只在下緣配筋的條件： （419）同理，對于公式(714)，令n下0，則可以得到只在上緣配筋的條件： （420）若公式(419)、(420)均不能滿足，則應(yīng)在截面的上、下緣同時配筋。本橋中采用預(yù)埋波紋管，根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《預(yù)規(guī)》）規(guī)定,后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力直線形鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于其管道直徑的1/2。具體布置見圖紙。（2）應(yīng)力束的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中任意切斷鋼筋那樣去切斷預(yù)應(yīng)力束，而導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中布置過多的錨具。（4）預(yù)應(yīng)力束的布置，應(yīng)考慮材料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，這往往與橋梁體系、構(gòu)造尺寸、施工方法的選擇都有密切關(guān)系。（6）預(yù)應(yīng)力束的布置，不但要考慮結(jié)構(gòu)在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結(jié)構(gòu)在破壞階段時的需要。懸臂施工具有很大的優(yōu)越性。在各個施工階段，可能具有不同的靜力體系，其中包括安裝單元、拆除單元、張拉預(yù)應(yīng)力、移動掛藍(lán)等工況。 施工階段應(yīng)力驗(yàn)算本次設(shè)計使用的橋梁博士，在完成建模之后，輸出施工信息進(jìn)行施工階段應(yīng)力驗(yàn)算。 主截面主應(yīng)力圖 長期效應(yīng)組合單元號節(jié)點(diǎn)號應(yīng)力上緣正應(yīng)力下緣正應(yīng)力最大主應(yīng)力最大最小最大最小主壓應(yīng)力主拉應(yīng)力22應(yīng)力屬性容許值001是否滿足要求是是是是是是33應(yīng)力屬性容許值001是否滿足要求是是是是是是44應(yīng)力屬性容許值001是否滿足要求是是是是是是5