連續鋼構橋優秀畢業設計(更新版)

　　

【正文】 ，預應力損失值僅考慮預應力鋼筋錨固時（第一批）的損失， pc? 不得大于傳力錨固時混凝土立方體抗壓強度 39。 經 CAD 查得，各截面的厚度計算見下表 表 各截面的厚度 截面 hA (mm2) μ(mm) h=2A/μ(mm) 根部截面 36 6517600 跨中截面 26 3618900 1/2 邊跨截面 44 4327000 1/4 中跨截面 31 4327000 據厚度 h 查表：在兩個范圍之間采用直線內 插得到： 根部截面 36截面 ),( 0 ?ttCS? ； ),( 0 ?tt? ； ),( 0 ?，tt? 跨中截面 26截面的 ),( 0 ?ttCS? ； ),( 0 ?tt? ； ),( 0 ?，tt? 1/2 邊跨截面 44截面的 ),( 0 ?ttCS? ； ),( 0 ?tt? ； ),( 0 ?，tt? 1/4 中跨截面 44截面的 ),( 0 ?ttCS? ； ),( 0 ?tt? ； ),( 0 ?，tt? 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業設計 43 混凝土收縮、徐變損失的計算 如表 所示 表 混凝土收縮、徐變損失 截面 根部截面 36 跨中截面 26 1/2 邊跨截面 44 1/4 中跨截面 31 預應力損失組合 對于后張法構件，預應力損失包括兩類，第一類為傳力錨固時的損失，也稱這第一批損失 ?l? ；第二類為傳力錨固后的損失，也稱為第二批損失 ??l? 。 上述各項預應力損失組合情況 如 表 所示 表 各項預應力損失組合 截面 36 26 44 31 ? PC? 6L?ps? PN pne2L? 4l? 5l? 6L?1l? ?l? ??l?魏民： 團結橋設計 44 第 6 章 結構驗算 全預應力混凝土構件抗裂性驗算 正截面抗裂性驗算以截面受拉邊的正應力控制。計算 pc? 時，可根據構件制作情況考慮自重的影響； pE —預應力鋼筋的彈性模量。 3） 混凝土彈性壓縮引起的應力損失 4s? （ 分批張拉損失） 如表 所示 。由于， 4 3 0 0 8 0 0 6 6 2 1 2 8 0)139152(1260 // ????????? ffcdppd hbfAf 判斷該截面為一類 T 形截面，按寬度為 /fb 的矩形截面計算其承載力。 2） 1/2 邊跨 44正截面承載能力計算 由圖 可知：鋼束重心到受拉邊的距離 mmap 002? ，mmmahh pp 3622 3 3 ??????? ，將箱形截面換算為 T 形截面，腹板厚： mmb 1000500500 ??? ，有效寬度 取 mmbf 4000/ ? ，上翼緣板厚近似取mmhf 160/ ? 。 圖 邊跨 L/2 截面鋼束布置圖 中跨 1/4 31單元 31截面鋼束布置如圖 所示 ： 96 根鋼筋分為 8 束，每束 12 根。估算鋼筋數量時 ,可近似采用毛截面幾何性質。 ⑴ 根據正常使用極限狀態正截面抗裂要求 ,確定預應力鋼筋數量。 由 Midas 輸 出 的 數 據 : ? , myCS ? , ? ， myCS ? ， myC ? ，3s ? ， 3x ? 。 Pe 為預應力鋼筋重心至毛截面重心的距離 ,假設 maP ? ,有maye PCXP ????? 代入公式 得到 : kNNpe )( ???? 采用 ? 每根鋼絞線面積 2139mmAy ? ，抗拉強度標準值 pkf =1860 MPa ,張拉控制應力取 M P af pkc o n 1 3 9 51 8 6 ????? ，預應力損失按張拉控制應力的20%估算。由 Midas 查得的數據 : ? , myCx ? , myCS ? , ? , 3s ? 。永久作用標準值效應與可變作用準永久值效應相組合，其效應表達式為： 211mns d G ik j Q jkijS S S??????? 式（ ） 式中： ldS —作用長期效應組合設計值； 2j? —第 j個可變作用效用的準永久值系數，汽車荷載（不計沖擊力） ?? ，人群荷載 ?? ，風荷載 ?? ，溫度梯度作用 ?? ，其他作用 ?? ； 魏民： 團結橋設計 14 2j QjkS? —第 j個可變作用效應的準永久值。 2） 承載能力極限狀態的作用效應組合 （ 1） 基本組合。本橋單元劃分長度為 1m 、 2m 、 3 m 三 種。邊跨以邊跨合攏段處的梁底板底緣為原點，曲線方程為 h = 。 f.《公路磚石及混凝土橋涵設計規范》（ JTJ02285） 。 ： C40 混凝土強度指標 抗壓強度設計值 cdf = MPa ， 抗拉強度設計值 sdf = MPa ， 彈性模量 cE =104 MPa 。 設計資料 方案簡述 本設計采用主橋（ 21+38+21） m 預應力混凝土連續剛構體系。其優點如下 : （ 1）連續剛構橋結構輕盈、適應性強、行車舒適性較好，養護工程量小 ； （ 2）連續剛構橋受力明確，雙薄壁墩能有效抵抗上部結構傳來的彎矩，是其它兩種橋型不能比的，支點負彎矩對跨中有減載作用，故比其它兩橋型承載能力大 ； （ 3）連續剛構橋結構的強度、剛度和穩定性高 ； （ 4）連續剛構橋構造簡單，線型流暢 ，整個橋型輕盈美觀 ，與地形極為相符，整體美觀，視覺效果較好 ； （ 5）近幾建造連續剛構橋較多，施工技術可靠，安全性較高。根部底板厚 ，跨中底板厚 ，按二次拋物線漸變。 （ 3）施工方案 本橋位于山區，橋下不通航，基礎采用鉆孔灌注樁施工，墩身采用翻模或滑模施工，主橋主梁采用懸臂施工。 （ 1）主橋上部結構 本方案主梁采用單箱單室變高度箱梁，箱梁頂板寬 ，底板寬 7m 。 方案五：主橋為 60m 上承式 鋼筋混凝土 拱橋，引橋為 420m 空心板簡支體系。 ：見表 所示 。 ：左岸為 ，右 岸 為 。 方案初選 根據橋址的地形地貌、水文地質條件和技術標準的要求，初擬出五種不同結構體系的橋型。 0橋臺采用輕型式橋臺， 7橋臺采用 U 型橋臺。根部腹板厚 ，跨中腹板厚 ，按線性漸變 。 圖 主橋連續剛構 示意圖 方案四 簡介 主橋為預應力混凝土斜腿剛構橋孔布置：主橋為 15m +30m +15m 預應力混凝土斜 腿 剛構體系，引橋為 420 m 空心板簡支體系。 0橋臺采用輕型式橋臺， 3墩采用雙柱式交接墩，墩徑 ，墩下基礎為直徑 樁基礎。 養護維修工程量 較少 較少 較多 結構安全性 較安全 安全 較安全 設計經驗水平 有較成熟的經驗 有較成熟經驗 有較成熟經驗 施工方法和 難易程度 全橋采用預制吊裝，需大型起重機械 ， 施工容易。 設計依據 ： 32m (為橋墩中距 )。 400HRB 鋼筋。 變截面梁跨中處梁高與最大跨徑的關系：梁高為 (1/46－ 1/85)L，取 L/，即 2h =38/= m ， 2h 取 。其根部、跨中及邊跨截面如圖 ~圖 所示： 圖 根部截面 圖 跨中截 面2021屆土木工程（橋梁工程）畢業設計 11 圖 邊跨端部截面 內力計算 橋梁模型的建立和內力計算 橋梁是一個復雜的空間結構，不同的橋梁型其上下結構聯結方式是不盡相同的。邊跨合攏段為 1m 、中跨合攏段為 2 m 。永久作用標準效應與可變作用某種代表值效應、一種偶然作用標準值效應相結合。 根部截面 36 號單元 ⑴ 根據正常使用極限狀態正截面抗裂要求 ,確定預應力鋼筋數量。由 Midas 查得的數據 : ? , myCx ? , myCS ? , ? , 3x mw ? 。 Pe 為預應力鋼筋重心至毛截面 重心的距離 ,假設 maP ? ,有maye PCXP ????? 代入公式得到 : kNN pe )( ??? 10 0015 863 .9)( ??? ????PSc o nPeP ANn ?? b 保證上緣不 超過設計允許強度值 cdss ppepe fwMw eNAN ??? m a x spscdpe weA wMfN //1 /.m a x??? 式（ 4． 9） kNNpe 3 ????? 根59013913 10 0091 513 .8)( ??? ?????PSc o nPeP ANn ?? 。 ① 當在荷載 Mmin 作用下： ： 0m in ??? ss ppepe wMw eNAN spspe weA wMN //1 /.m in?? 式（ 4． 13） minM ， maxM 為基本組合彎矩組合設計值 , 由表 查得 : mkNM Min ?? 2 7 6 7 .0 2, mkNM Ma x ?? 7 0 5 .3 2估算鋼筋數量時 ,可近似采用毛截面幾何性質。 Pe 為預應 力鋼筋重心至毛截面重心的距離 ,假設 maP ? ,有maye PCSP 2 4 3 4 3 ????? 代入公式得到 : kNNpe )( 9134 98 .1/ ???? 采用 ? 每根鋼絞線面積 2139mmAy ? ，抗拉強度標準值 pkf =1860 MPa ,張拉控制應力取 1 8 6 ??? pkc o n f? MPa1395? ，預應力損失按張拉控制應力的 20%估算。 預應力鋼束的配置 布置原 則 ，為了設計和施工方便，進行對稱布束 . ，根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（ JTG D622021）第 條規定直線管道的凈距不應小于 4cm,管道至構件頂面邊緣的凈距不小于 ,至構件底邊緣的凈距不小于 5cm,管道內徑應比預應力筋束的外徑至少大 1cm。 表 截面特性 計算截面 )m(A 2 )m(ys )m(yx )m(ey )m(I 4 根部截面 36 毛截面 換算截面 1/2 邊跨截面 44 毛截面 換算截面 1/4 跨中截面 31 毛截面 換算截面 跨中截面 26 毛截面 換算截面 承載能力極限狀態計算 本橋 縱向 預應力鋼筋是對稱布置，預應力鋼筋引起的混凝土的應力可以作為軸向力來處理，根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規》（ JTG D622021） 規定， 39。 3） 1/4 中跨 31正截面承載能力計算： 由圖 可知：鋼束重心到受拉邊的距離 mmap 002? ，mmmahh pp 3622 3 3 ??????? ，將箱形截面換算為 T 形截面，腹板厚： mmb 1000500500 ??? ，有效寬度 取 mmbf 4000/ ? ，上翼緣板厚近似取mmhf 160/ ? 。 預應力損失計算 1） 預應力鋼筋與管壁間的摩擦引起的預應力損失 1s? ，根據《橋梁設計規范》預規第 條規定，按下列公式計算 ]1[ )(1 kxks e ???? ???? ，其中 ?? ，魏民： 團結橋設計 36 ?k 。 pe? 傳力錨固時的鋼筋應力， 421 lllc o npe ????? ???? 。 0(, )tt? —加載齡期為 0t ，計算考慮的齡期為 t 時的徐變系數，其終極值 0( , )utt? 可按《預規》 JTG D622021 表 取用。 （ 3） 1/2 邊跨截面 44： memymAmI pnnnn 0 .2 4 4,0 .4 4 4,4 .3 2 7,0 .7 5 24 ???? 2021屆土木工程（橋梁工程）畢業設計 45 MP aKP ayIM nn dst 816 38 . 67 .02 ??????