雀鼠谷大桥设计毕业论文.docx

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1、雀鼠谷大桥设计毕业论文目录第一章概述1L 1预应力混凝土连续梁桥概述1L 2技术标准3L3地质条件31.4采用材料4第二章方案比选52. 1构思宗旨52. 2比选标准52.3设计方案52. 3. 1设计方案一52. 3. 2设计方案二62. 3. 3设计方案三62.4 方案比选62.5 方案确定7第三章预应力混凝土连续梁桥总体布置73. 1桥型布置73. 1. 1孔径布置73.L2桥梁截面形式83.1.3桥梁细部尺寸103.L4桥面铺装113. L 5桥梁下部结构113,L6本桥使用材料 11第四章荷载内力计算124.1全桥结构单元的划分124.1.1 划分单元原则124. 1.2桥梁具体单元

2、划分 124. 2全桥施工节段划分134. 2.1桥梁划分施工分段原则135. 2.2施工分段划分134. 3主梁内力计算134.3.1 恒载内力计算134.3.2 3. 2悬臂浇筑阶段内力134.3.3 边跨合拢阶段内力144.3.4 中跨合拢阶段内力164.3.5 桥面铺装阶段内力 174.3.6 3. 6支座位移引起的内力计算方法及结果 184. 4活载内力计算184.1.1 活载因子的计算194.1.2 横向分布系数的考虑204.5荷载组合20第五章预应力钢束的估算与布置215.1 钢束估算211 .1.1按承载能力极限计算时满足正截面强度要求： 215 .L 2按正常使用极限状态的应

3、力要求计算235.2 预应力钢束布置275. 3预应力损失285. 3. 1摩阻损失285. 3. 2.锚具变形损失295. 3. 3.混凝土的弹性压缩损失295.3.4预应力筋的引力松弛损失305. 3. 5收缩徐变损失305. 4预应力计算315.5施工阶段应力验算33第六章次内力验算381.1 徐变次内力的计算381.2 预加力引起的二次力矩391.3 温度次内力的计算39第七章桥梁内力组合397. 1内力组合的原则407.2承载能力极限状态下的效应组合407.3正常使用极限状态下的效应组合43第八章主梁截面验算458.1正截面抗弯承载力验算458.2持久状况正常使用极限状态应力验算47

4、8. 2.1正截面抗裂验算478. 2. 2斜截面抗裂验算508. 2.3使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算508. 2.4预应力钢筋中的拉应力验算518. 2.5混凝土的主压应力验算 518.3短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算51致谢52参考文献53附录：外文翻译54】步大嘤毕业设计报告第一章概述1.1预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展：由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必

5、然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了 100米，到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中,跨径小于400米时，预应力

6、混凝土桥梁常常为优胜方案。我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。现在，我国已经有了简支梁、带钱或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用下，连续梁在支点处有负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；但是，在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。虽然连续梁有很多优点，但是刚开始它并不是预应力结构体系

7、中的佼佼者，因为限于当时施工主要采用满堂支架法，采用连续梁费工费时。到后来，由于悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法；在较大跨连续梁中，则应用更完善的悬臂施工方法，这就使连续梁方案重新获得了竞争力，并逐步在40200米范围i内占主要地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力;混凝土连续梁都发挥了其优势，成为优胜方案。目前，连续梁结构体系已经成为预应|力混凝土桥梁的主要桥型之一。i然而，当跨度很大时，连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面，还是在养；护方面都成为一个难题；而T型刚

8、构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结| 构结合起来，形成一种连续一刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是|连续梁体系的一个重要发展，也是未来连续梁发展的主要方向。i另外，由于连续梁体系的发展，预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了很装I 多不同类型，无论在桥跨布置、梁、墩截面形式，或是在体系上都不断改进。在城市I预应力混凝土连续梁中，为充分利用空间，改善交通的分道行驶，甚至已建成不少双i层桥面形式。i在我国，预应力混凝土连续梁虽然也在不断地发展，然而，想要在本世纪末赶超I国际先进水平，就必须解决好下面几个课题：I1. 发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸

9、，否则i混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土线?质量难以提高。 2.在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续一刚构体系，尽可能不i采用养护调换不易的大吨位支座。I3.充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截而，既可节约材I料减轻结构自重，又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。：另外，在设计预应力连续梁桥时，技术经济指针也是一个很关键的因素，它是设i计方案合理性与经济性的标志。目前，各国都以每平方米桥面的三材（混凝土、预应； 力钢筋、普通钢筋）用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针。但是，桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非常复

10、杂的工作，三材指标和造价指标与很多因素有关，例如：桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件；施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。同时，一座桥的设计方案完成后，造价指针不能仅仅反应了投资i额的大小，而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。通过连续; 梁、T型刚构、连续一刚构等箱形截面上部结构的比较可见：连续一刚构体系的技术|经济指针较高。因此，从这个角度来看，连续一刚构也是未来连续体系的发展方向。i总而言之，一座桥的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合I 各种因素，作分析、判断，得出可行的最佳方案。|本

11、次设计为(60+90+60)m预应力混凝土连续梁，桥宽为25m,分为两幅，设计时|只考虑单幅的设计。梁体采用单箱单室箱型截面，全梁共分118个单元，单元长度分i 别有3m、2m、1m。由于多跨连续梁桥的受力特点，支点附近承受较大的负弯矩，装I而跨中则承受正弯矩，则梁高采用变高度梁，按二次抛物线变化。这样不仅使梁体自 重得以减轻，还增加了桥梁的美观效果。i由于预应力混凝土连续梁桥为超静定结构，手算工作量比较大，且准确性难以保iT 证，所以采用桥梁博士软件进行，这样不仅提高了效率，而且准确度也得以提高。!1.2技术标准1、设计桥梁的桥位地型及地质图一份。2、设计荷载：公路一I级3、桥面宽度：2X

12、(0.5+净一 11.5 + 0.5)4、抗震烈度：7级烈度设防5.风荷载:500Pa6、通航要求：无7、温度：最高月平均温度405。最低月平均温度0施工温度22。8 .平曲线半径：7000米 竖曲线半径：4500米9 .纵坡： 二3%横坡： 二1.5%10 .桥头引道填土高度： 二4米1.3 地质条件该处地质条件较差，地面上不为粘土，再往下为中细沙，再往下为亚粘土，再往下为粘土夹卵砾石，直到地下将近四五十米的地方才为卵砾岩。地质取样报告ZK1 K53+103标高地质状况23.90素填土10.70粘土4.50中细沙-11.80亚粘土-23.70粘土夹卵砾石-25.38卵砾岩ZK2 K53+13

13、223.75素填土9.65粘土3.45中细沙-10.25亚粘土-23.45粘土夹卵砾石-25.38卵砾岩ZK3 K53+26411.99粘土10.59中细沙-4.41亚粘土-20.11粘土夹卵砾石-25.38卵砾岩ZK4 K53+31523.96素填土8.46粘土6.26中细沙-5.54亚粘土-20.24粘土夹卵砾石-25.38卵砾岩1.4 采用材料混凝土： C50混凝土混凝土桥面铺装材料：C40混凝土预应力钢筋：弧15钢绞线：非预应力钢筋：直径212mm的用II级螺纹钢筋，直径12mm的用I级光圆钢筋;I锚具：XM锚或OVM锚I L5采用规范iJTGD60-2004公路桥涵设计通用规范JTJ

14、022-85公路石专石及混凝土桥涵设计规范；JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范!JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范I第二章方案比选委 2. 1构思宗旨II（1）符合城市发展规划，满足交通功能需要。；（2）桥梁结构造型简洁，轻巧，反映新科技成就，体现人民智慧。j（3）设计方案力求结构新颖，保证结构受力合理，技术可靠，施工方便。7（4）与高速公路的等级和周边环境相宜。i（5）学习变截面梁桥的设计过程。12. 2比选标准a在我国，安全、经济、适用、美观是桥梁设计中的主要考虑因素，安全尤为重|要。，2. 3设计方案i2.3.1设计方案一|变截而预应力混凝土连续梁桥|（1）孔径布置：60m+90m+60m,全长210m,宽25m。箱梁根部梁高5.5m,跨中梁i 高2m,从一号块到跨中按二次抛物线变化。由桥面设有1.5%的横坡，2%的纵坡，其中中间标高高于两侧标高。j （2）主梁结构构造：上部结构为变截面箱梁。采用双幅分离的的单箱单室形式。主；要采用高强混凝土以及大