長江公路大橋引橋a6聯單箱雙室截面混凝土梁橋設計畢業論文-全文預覽

　　

【正文】 x（）0對應V（kN）Mmin（）0對應V（kN）第二跨Mmax（）對應V（kN）Mmin（）對應V（kN）第三跨Mmax（）對應V（kN）Mmin（）對應V（kN） 最大、最小剪力及其對應彎矩 剪力影響線，利用邁達斯設計軟件計算各截面的剪力影響線，截面較多，下面只列出典型的截面，如圖32。計算連續梁橋的沖擊力引起的正彎矩效應和剪力效應時采用的基頻為f1，算式如下： (32)計算連續梁橋的沖擊力引起的負彎矩效應采用的基頻為f2，算式如下： (33)式中 l—結構的計算跨徑(m)；E—結構材料的彈性模量(N/m2)；Ic—結構跨中截面的截面慣矩(m4)；mc—結構跨中處的單位長度質量(kg/m)；本聯結構采用邁達斯軟件加載，移動荷載的沖擊與折減，軟件自動計算，具體如下圖所示 車道折減系數由于本設計為雙向六車道，單向為三車道，在計算時要對計算荷載進行折減，根據參考文獻[3]，但折減后的荷載效應不得小于兩設計車道的荷載效應。公路—I級汽車荷載的均布荷載標準值為qK=，由于本設計中的橋梁跨徑分別為70m、75m和80m，故集中荷載標準值PK=360kN,。=qa2/8 (23)式中 Me—折減后的支點負彎矩；M—按理論方法計算的支點負彎矩；M39。圖23 鋪裝、中央分隔帶以及護欄構造（單位：cm）橋面鋪裝：q1=1825+23=(kN/m)分隔帶及護欄通過CAD計算面積求得：q2=25=(kN/m)q=q1+q2=(kN/m)考慮到防水層及其它附屬設施最后取二期恒載極度q=85kN/m在邁達斯建模中，二期橫載作為均布荷載施加在結構上。圖22 箱形截面構造圖示表21 截面幾何性質匯總表截面號高（m）頂板寬（m）頂板厚（m）底板寬（m）底板厚（m）腹板厚（m）A(m2)I(m4)118218318418541861818718818918101811318 一期恒載計算 恒載集度及剛度計算實際的橋梁截面是變截面的，應用邁達斯軟件進行電算，手算公式：q=Aγc (21)其中γc=26kN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。本聯支座處設置了2m的水平段。 順橋向設計 縱坡設計為了滿足橋梁縱向排水的需要，根據設計任務書要求，本設計橋梁縱坡取為3%。為了避免使用橫向預應力筋，根據設計經驗。參照近年來的連續梁橋設計，中間設置1m寬的中央分隔帶，具體橋面設計如圖12：圖12 橋面鋪裝布置圖（單位：cm）橋面鋪裝采用采用三層設計：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。為了減小伸縮縫的寬度，把固定支座放在6墩上，讓梁體向兩邊伸縮。根據設計任務書中的要求，本聯設計要求采用變截面連續箱梁結構形式。橋梁上部結構橫斷面擬采用分離式箱形截面。南京工業大學本科生畢業設計（論文）長江公路大橋引橋A6聯單箱雙室截面混凝土梁橋設計畢業論文目 錄摘要 IAbstract II第一章 橋梁方案設計 1 工程概況與背景 1 橋梁跨徑選擇與設計 1 橫橋向設計 2 順橋向設計 4第二章 恒載計算 6 階段劃分及截面幾何要素計算 6 二期恒載計算 8 總恒載效應 8第三章 活載計算 11 汽車荷載 11 最大最小彎矩及對應的剪力計算 12 最大、最小剪力及其對應彎矩 13第四章 次內力計算 16 溫度次內力計算 16 支座沉降次內力計算 22第五章 內力組合及內力包絡圖 26 短期荷載組合 26 長期組合 27 基本組合 28 包絡圖 30第六章 預應力筋的計算與布置 31 原理與方法 31 鋼束布置 33第七章 凈截面及換算截面幾何特性計算 44 概述 44 凈截面幾何性質計算 44 換算截面計算 45第八章 預應力損失及有效預應力計算 47 控制應力及有關參數計算 47 47 49 52 54 57 60第九章 承載能力極限狀態驗算 63 63 斜截面抗剪承載力驗算 65第十章 正常使用極限狀態驗算 68 68 斜截面抗裂性驗算 69第十一章 持久狀況和短暫狀況應力驗算 71 71 短暫狀態應力驗算 72第十二章 墩及樁基礎設計與計算 75 75 77 79總結與展望 82參考文獻 83致 謝 84第一章 橋梁方案設計 工程概況與背景長江公路大橋引橋項目是江蘇省高速公路干線網跨越長江的特大橋工程項目的重要組成部分。橋梁上部結構擬采用五聯預應力混凝土連續箱梁結構體系，每聯4～5跨，每聯連續梁跨度由引橋的起始端向引橋與主跨橋的銜接端逐步加大。 橋梁跨徑選擇與設計長江公路大橋引橋A6聯的實際橋長為715m，A6聯的起訖樁號為：k18+~k18+。在實際情況中，設計標準跨徑與實際跨徑有些許差異，主要是由于設計標準跨徑還要考慮支座尺寸的折減以及兩邊跨伸縮縫。 橫橋向設計 橫橋向橋面設計橋梁單向標準寬度為18m，按照任務書要求以及參考文獻[1]第二章第一節(P69)，采用分離式單箱雙室截面，由于橋梁兩側是對稱結構，本設計取橋梁單側進行設計，單箱梁設計寬度為18m。由上圖可知，橋面板寬度為18m，根據參考文獻[1](P83)，選用單箱雙室截面。懸臂板從內側根部向外側端部漸變，根部為80cm厚，端部30cm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。 梁底曲線設計 梁底曲線采用對稱的二次拋物線，本聯共有3種拋物線（以跨中梁底為原點）：L1（70m跨）：y1=L2（75m跨）：y2=L3（85m跨）：y3=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，支座底部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。第二章 恒載計算 階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，本設計采用邁達斯橋梁設計軟件建模。L1L2L3圖21 節段劃分圖 截面單元幾何性質根據上圖，整聯共有37個不同的截面，利用邁達斯自帶的截面計算器可以對這些截面的幾何性質進行計算，下面主要列出了L1的11個不同的截面性質，其他截面性質計算類似。 二期恒載計算 二期恒載集度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。 (22)M39。表24 折減后的總恒載效應截面0L/4L/23L/4LL1跨彎矩（）0+05+05+03+05剪力（kN）+04+03+03+04+04L2跨彎矩（）+05+04+04+04+05剪力（kN）+04+04+02+03+04L3跨彎矩（）+05+04+05+04+05剪力（kN）+04+04+03+04+04第三章 活載計算 汽車荷載由任務書可知，本設計采用的計算荷載為公路I級，無人行道，不用考慮人群荷載。14Hz時， μ= (31)當f14Hz時， μ=式中 f—結構基頻(Hz)。如圖31L1 （70m跨）支點處Fz影響線3L1/4 彎矩影響線L1 彎矩影響線L2/2（75m跨）彎矩影響線L2 彎矩影響線L3/2 彎矩影響線L3 彎矩影響線L6/2彎矩影響線圖31 部分截面彎矩影響線 內力計算根據上面求得的彎矩影響線，在影響線為正值處滿布均布荷載，在正的最大值處加載集中荷載，計算出該截面的彎矩及為最大彎矩，反之即可得到最小彎矩，本聯設計通過邁達斯軟件完成內力的計算。表32 控制界面最大最小剪力及對應彎矩截面左隔板邊L/4L/23L/4右隔板邊第一跨Qmax20646對應M0Qmin對應M0第二跨Qmax14190對應M76243Qmin對應M第三跨Qmax對應M49749Qmin對應M第四章 次內力計算 溫度次內力計算計算溫度效應時，105/℃。計算方法有二：第一種方法是先求出兩端簡支時(去掉中間四個支座)梁體在溫度作用下，自由變形時中間支座的豎向位移，然后把這種位移在原來的計算模型中強加給中間支座而算得溫度次內力；第二種方法是把連續梁化成簡支梁，利用位移協調條件建立平衡方程，直接求出了溫度作用下的中間支座處的彎矩效應，進而求得剪力效應。下面由軟件輸出升溫和降溫的位移計算表表41 位移計算表（升溫）桿件號荷載Dx（m）Dz（m）Ry（rad）1橋面板升溫02橋面板升溫3橋面板升溫4橋面板升溫5橋面板升溫6橋面板升溫7橋面板升溫8橋面板升溫9橋面板升溫10橋面板升溫11橋面板升溫12橋面板升溫13橋面板升溫14橋面板升溫15橋面板升溫16橋面板升溫17橋面板升溫18橋面板升溫19橋面板升溫20橋面板升溫21橋面板升溫022橋面板升溫23橋面板升溫24橋面板升溫25橋面板升溫26橋面板升溫27橋面板升溫28橋面板升溫29橋面板升溫30橋面板升溫31橋面板升溫32橋面板升溫33橋面板升溫34橋面板升溫35橋面板升溫36橋面板升溫37橋面板升溫38橋面板升溫39橋面板升溫40橋面板升溫41橋面板升溫42橋面板升溫43橋面板升溫044橋面板升溫45橋面板升溫46橋面板升溫47橋面板升溫48橋面板升溫49橋面板升溫50橋面板升溫51橋面板升溫52橋面板升溫53橋面板升溫54橋面板升溫55橋面板升溫56橋面板升溫57橋面板升溫058橋面板升溫59橋面板升溫60橋面板升溫61橋面板升溫62橋面板升溫63橋面板升溫64橋面板升溫65橋面板升溫66橋面板升溫67橋面板升溫068橋面板升溫69橋面板升溫0070橋面板升溫71橋面板升溫0072橋面板升溫73橋面板升溫074橋面板升溫75橋面板升溫076橋面板升溫77橋面板升溫078橋面板升溫79橋面板升溫0根據上圖數據，按照溫度次內力的計算原理算得了中間支座的豎向位移后，在原來的計算模型的基礎上，把位移反向強加在相應的支座上而算得升溫時的溫度次內力，內力圖如圖43和圖44，計算結果如表42。表