走马滩大桥设计—杨雯修改版.doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途走马滩大桥设计摘要走马滩大桥初步设计为20的预应力混凝土简支箱形梁桥.该桥采用两车道布置。上部为预应力混凝土简支箱梁。预制箱梁高1。2,主梁间距2.9。为降低主梁高度,减少预应力引起的上拱度,后张法预应力混凝土箱梁在设计荷载下按部分预应力混凝土A类构件设计,主梁配筋采用预应力筋和非预应力筋混合配筋.锚具采用OVM155型锚具,锚具变形钢筋回缩按4计.预制件在张拉钢绞线时混凝土的强度应达到85以上方可张拉。下部桥墩为钢筋混凝土圆形双柱式墩,墩柱直径1.2;桥墩基础为单排双列钻孔灌注桩基础,桩径1。4。桥墩盖梁为连续墩盖梁,按简支梁计算盖梁内力及墩柱顶竖向反力.桩基采用为
2、单排桩形式,间距6.7。关键词 下部结构;后张法;锚固;预应力混凝土Cooks Beach Big Bridge DesignAbstractThe program of Big Bridge from Cooks Beach preliminary design for 20m pre-stressed concrete free supported box girder bridge。 This bridge has Two driveway. The upside of bridge is the type of prestressed reinforcement concrete si
3、mple underprop box girder. Prefabricating box girder has the tallness of 1。2m, the girders span length is 2。90m. In order to reduce the girders tallness, reduce the superior camber which the prestressed causes, the post tenioning prestressed concrete box girder under the designed load is designed ac
4、cording to the partical pre-stressed concrete A member, the girder adopt the mixed complex of the prestressed reinforcing steel bar and the nonprestressed reinforcing steel bar。 The anchorage uses the OVM155 anchorage, the anchorages distortion and reinforcing steel bars shrinkage is according to th
5、e length of 4. Pre-workpiece when pull the steel wring wire, the reinforcing steel bar can be tension until the concrete tensive intensity should only achieve above 85%. The pier of the bridges Infrastructure is the reinforced concrete circular distyle pillar, foot stalls diameter is 1。2m; Piers bed
6、rock for single line double row drill hole irrigation pile foundation, stakes diameter is 1。4m. Bridge pier plate girder is continual pier plate girder which calculates plate piers internal force and the piers top vertical force according to the simple beam. Pile foundation use the single piling for
7、m, span 6。7m。文档为个人收集整理,来源于网络本文为互联网收集,请勿用作商业用途Keywords Substructure;Post tensioning concrete ;Anchorage;Prestressed concrete目 录1 概述11。1 选题依据11。1.1 设计目的及设计的主要内容11。1。2 设计拟应用的现场资料综述11。1.3 设计拟应用的文献综述11.1。4 设计相关技术的国内外现状11.2 研究(设计)思路21.3 研究(设计)内容22 方案比选32。1 概述32.2 各种设计桥式特点42.2。1 混凝土连续梁桥42.2.2 预应力混凝土双肢薄壁刚构桥
8、82.2。3 预应力混凝土箱型简支梁桥112.2。4 方案点评113 上部结构的计算133.1 行车道板计算133.1.1 悬臂板荷载效应计算133.1.2 连续板荷载效应计算143.1.3 内力组合计算173。1。4 行车道板配筋183。2 主梁内力计算与截面验算183.2。1 主梁截面几何特性的计算183。2.2 主梁恒载内力计算203。2。3 主梁活载内力计算223。3 截面设计313。3.1 预应力钢束数量的确定及布置313.3。2 截面几何特性计算353.3。3 截面承载能力极限状态计算423.3.4 预应力损失计算443.3。5 正常使用极限状态计算493。3。6 持久状况应力计算
9、543.3.7 短暂状态应力验算573。4 锚固端验算583。4。1 混凝土的局部承压承载力583。5 横隔梁内力计算603。5。1 计算荷载603。5.2 横隔梁内力影响线613。5。3 横隔梁配筋633.6 支座的选定653。6.1 确定支座平面尺寸653.6.2 确定支座的厚度663。6.3 验算支座的偏转情况663。6。4 验算支座的抗滑稳定性674 下部结构的计算674.1 设计资料674。2 盖梁计算684.2.1 荷载计算684.2。2 内力计算754。2。3 截面配筋设计与承载力效核834。3 桥墩墩柱计算834。3。1 荷载计算834。3。2 截面配筋计算及应力验算864。4
10、 钻孔灌注桩计算874。4。1 荷载计算874.4.2 桩长计算894.4.3 桩的内力及变位置计算904。4。4 桩身截面配筋与强度验算914.4。5 墩顶纵向水平位移验算935 施工945.1 施工方案945.1。1 工程概况945。1。2 总体施工方案945。2施工方法945.2.1 基础施工945.3 墩台施工955。3.1 墩台身施工955.3.2 墩台帽施工965。3.3 箱梁预制及安装965。4桥面系施工1025.4。1 防撞护栏及路缘石施工1025。4.2 桥面板施工1025.4.3 桥梁伸缩缝102结束语参考文献谢辞附录(设计图纸)1概述1.1 选题依据1.1.1 设计目的及
11、设计的主要内容本设计通过自行拟定桥梁形式及断面尺寸,设计下部结构-墩台基础并编制施工方案,使我们全面地掌握桥梁的设计及施工理论,并学会将其应用于实践。桥梁的设计是系统性十分强的工作,有了本次设计我们可以对四年来所学的专业知识有一个综合系统的回顾和学习,并为今后的实际工作打下良好的基础. 本桥位在考虑它的使用、经济、美观的同时,我们还要着重解决其在工程实际中的问题。在建桥实践中,该桥采用20m跨径,采用预应力混凝土结构。使桥梁构件的尺寸和形式趋于标准化,便于预制和施工,并节省大量支架模板和劳动力,缩短工期。1.1。2 设计拟应用的现场资料综述桥位地质情况,根据工程物探解释及工程地质调绘,桥址区地
12、层自下而上由第四系冲洪积物及太古界大别山群变质岩组成.1。1。3 设计拟应用的文献综述本设计涉及内容广泛,需应用到材料力学、结构力学、桥梁学、结构设计学及基础工程学等方面的知识。采用是2004年颁布的新规范公路桥涵通用设计规范,严格执行其规定。根据设计荷载等确定桥长、跨径及孔数.根据桥梁工程公路桥涵设计手册中的简支梁桥的计算进行行车道板的计算;荷载横向分布计算;主梁内力计算;横隔梁内力计算及挠度、预拱度的计算.根据结构设计原理进行主梁、横隔梁、行车道板及墩台与基础的截面尺寸设计及配筋计算。根据基础工程及公路桥涵设计手册进行墩台与基础的设计。并根据桥梁工程基础工程拟订施工方案。根据有关桥涵标准图
13、进行施工图纸设计。知识涉及相对全面,能为以后的工作和学习打下比较扎实的基础.1。1.4 设计相关技术的国内外现状预应力混凝土梁式桥在我国获得了很大的发展。早在70年代,我国就建成了跨径达五十多米的预应力混凝土简支梁桥.除了简支梁桥以外,近年来我国还修建了多座现代化大跨径预应力混凝土箱型刚架桥、连续梁桥和悬臂两梁桥。目前,我国在预应力混凝土箱型梁桥的施工技术方面达到了世界先进水平。在国外,预应力混凝土梁式桥的研究起步较早,法国著名工程师弗莱西奈经过20年研究使预应力混凝土技术付诸实践后,新颖的预应力混凝土梁式桥首先在法国和德国以异乎寻常的速度发展起来。西德最早用全悬臂法建造预应力混凝土桥梁,特别
14、是在1952年成功地建成了莱茵河上的沃伦姆斯桥后,这种方法就传播到全世界。近年来,国外对大跨径预应力混凝土桥的结构体系有这样的见解,倾向于采用悬臂浇筑工艺来修建连续梁桥。这种方法在世界发展甚快。1.2 研究(设计)思路跨径大于20米的简支梁桥,均采用预应力混凝土梁桥.它比普通钢筋混凝土梁桥一般可节省钢材30%,跨径越大节省越多。其刚度比普通钢筋混凝土桥要大,因此建筑高度可显著减少,使大跨径桥梁轻柔美观。由于能消除裂缝,扩大了对多种桥型的适应性,并提高了结构的耐久性。 本设计其优点是桥梁构件的尺寸和形式趋于标准化,便于预制和施工,并节省大量支架模板和劳动力,缩短工期。1。3 研究(设计)内容根据
15、设计任务书给定的地质资料、设计荷载及桥面净空,拟定本设计为预应力混凝土箱型简支梁桥,其中上部结构采用预应力混凝土箱梁,共设四片主梁,五道横隔梁。下部结构采用钻孔灌注桩基础。上部结构计算内容包括:预应力混凝土箱梁内力计算;预应力混凝土箱梁配筋计算;行车道板的内力计算与配筋;横隔梁的内力计算与配筋.下部结构计算内容包括:盖梁的内力计算;墩柱得内力计算;基础的内力计算。2方案比选2.1 概述随着桥梁理论的不断成熟,在桥梁设计中要求桥的适用性强、舒适安全、建桥费用经济、科技含量高。对建在城市中的桥梁还特别注重美观大方。由此,对于一定的建桥条件,根据侧重点的不同可能会作出基于基本要求的多种不同设计方案,
16、只有通过技术经济等方面的综合比较才能科学的得出完美的设计方案.在方案比较中主要有以下三项任务:一是拟定桥梁图式,二是编制方案,三是技术经济比较和最优方案的选定。编制设计方案,通常是从桥梁分孔和拟定桥粱图式开始。对一般的大跨度桥梁,依据以往的设计经验,主跨与边跨的比值有一个范围,再由此选定可能实现的桥型图式,鼓励新式桥式的大胆采用。一般选几个(通常24个)构思好、各具优点、但一时还难以断定孰优孰差的图式,作为进一步详细研究而进行比较的方案。对每一图式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例画在同样大小的桥址断面图上。编制方案中,主要指标包括:主要材料(普通钢筋、预应力钢筋、砼)用量、劳动力数量、全桥
17、总造价(分上、下部结构列出)、工期、养护费用、运营条件、有无困难工程、特种机具.其目的在于为每个桥式提供全面的技术经济指标,以便相互比较,科学的从中选定最佳方案。在编制方案中要拟定结构主要尺寸,并计算主要工程量。有了工程量,采取相应的材料和劳动力定额以扩大单价,就可以确定全桥造价。并且在每个方案中绘制出河床断面及地质分层的立面图和横断面图。设计方案的评价和比较要全面考虑上述各项指标,综合分析每一方案的有缺点,最后选定一个最佳的推荐方案。按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案.但当技术因素或是使用性质候特殊要求时就另当别论,注重考虑设计的侧重点。技术高,造价必然会高,
18、个个因素是相互制约的。所以在比较时必须从任务书提出的要求以及地形资料和施工条件,找出所面临的问题的关键所在,分清主次。在方案比较中,除了绘制方案比较图外,还应编写方案比较说明书。其中应阐明编制方案的主要原则,拟定方案的理由,方案比较的综合评述,对于推荐方案的详细说明等.有关拟定结构主要尺寸所作的各种计算资料,以及为估算三材指标和造价等所依据的文件名称,均以附件的形式载入。在对本桥的设计中,选定三种桥式名分别是:A。预应力混凝土连续梁桥B.双肢薄壁刚构桥C。预应力混凝土箱型简支梁桥2.2 各种设计桥式特点2。2.1 混凝土连续梁桥一、构思宗旨:A 在40200m的跨径范围内,与其它结构体系比较,
19、常成为最佳的桥型方案。B 预应力砼充分发挥了高强材料的特性,具有可靠强度、刚度以及抗裂性能。C 结构在车辆运营中噪音小,维修工作量小。D 其施工方法已达到相当先进的水平,工期短效益明显。E 伸缩缝少,行车舒适,满足高速行车的要求.再用滑动支座时,连续长度可增大.温度、砼收缩徐变产生的附加内力较小。且全桥有较好的抗震性能。F 连续梁内力的分布较合理,其刚度搭,对活载产生的动力影响较小.混凝土收缩徐变引起的变形也是最小的。连续梁超载时有可能发生内力重分布,提高梁部结构的承载力。G 除动墩外,连续梁的桥墩及基础尺寸都可以做得小些。连续梁的边主跨的比值在0。50.8之间。二、尺寸拟定在预应力混凝土连续
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