预应力混凝土简支箱形梁桥设计毕业论文.docx

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1、预应力混凝土简支箱形梁桥设计毕业论文第一部分桥梁设计第一章方案比选一、方案比选表1-1方案比选比较项目第一方案第二方案第三方案主桥跨桥型预应力混凝土简支梁桥斜拉桥拱桥主桥跨结构特点预应力混凝土简支梁桥是一种预先储存了足够压应力的新型混凝土材料，预加压应力可大幅度提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性；预应力混凝土梁的主要不同之处是截面尺寸减小，高跨比减小。受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日趋完善和成熟。斜拉桥是用锚固在塔、梁上的若干斜向拉索吊住梁跨结构的桥。梁体尺寸较小，使桥梁的跨越能力增大，受桥下净空和桥面高程的限制少。刚度较小，变形较大，受力较复杂，理论计算较复杂。设计施工方法较成

2、熟。拱桥是一种常用的桥梁形式，在竖向荷载作用下，拱的两端支承处除有竖向反力外，还有水平推力。由于这个水平推力，使得拱内产生轴向压力，从而大减小了拱圈的截面弯矩，使之成为偏心受压构件。因此，可以充分利用主拱截面材料强度，使跨越能力增大。建筑造型侧面上看线条明晰，与当地的地形配合，显得美观大方跨径较大，线条明晰，显得较为雄伟大跨径较大，外形美观，构造较简单，与环境较和谐养护维修量较小较大较小设计技术水平经验较丰富，国内先进水平经验一般，国内一般水平经验丰富，国内较高水平续上表施工技术简支梁的架设，有起吊、纵移、横移、落梁等工序。根据需要，可在纵向、横向和竖向等施加预应力，使装配式结构集整成理想的整

3、体，这就扩大了装配式桥梁的使用范围，提高了运营质量。施工方法简单可行工期较短利用塔上塔吊搭设0号块件临时用的支撑钢管架，安装好0号块的件的斜拉索并架设主梁架桥机，利用悬臂吊机安装两侧的1号块的钢主梁，并挂斜拉索，重复上一循环至全桥合龙拱桥的施工方法主要有：就地浇筑或砌筑（有支架施工法）、悬臂施工法、缆索吊装法、转体法和劲性骨架法等。一般都采用支架施工的方法。较长较长方案的最终确定：经考虑，预应力混凝土简支梁桥较适合此桥的设计，受力较明确，因此我考虑采用方案一，并且采用预应力混凝土简支箱形梁桥。第二章 总体布置及主梁的设计一、基本资料（一）、桥梁线形布置1、平曲线半径：无平曲线。2、竖曲线半径：

4、无竖曲线，纵坡按平坡设计。（二）、主要技术标准1、设计荷载：公路I级。2、桥面净宽：16m=44.4容许压应力(Mpa) 0.5X37.75标准抗拉强度(Mpa) ftk.74设计抗拉强度(Mpa) Rd.89容许拉应力(Mpa) 0.7Xftk.922、预应力钢绞线：采用低松弛高强度预应力钢绞线应符合ASTMA417-97的规定,单根低松弛高强钢绞线，直径为1 5.2mm,截面积为139?/,标准强度R； = 1860Mp，弹性模量Ev =1.9x1 O的。3、普通钢筋：采用符合GB 1 4 9 9 - 8 4标准的公斤，直径2 1 2 mm者采用LJ级2 0 Mn S i热轧螺纹钢；直径G

5、2mm者采用1级A3热轧圆钢筋。4、钢板：锚垫板等预埋钢板采用低碳钢。5、锚具：预制箱梁采用OVM型锚具及其配套设备；箱梁接头顶板束采用BM15型锚具及其配套设备。6、预应力管道：采用钢波纹圆、扁管成型。7、支座：采用GYZF系列橡胶支座。8、伸缩缝：采用SSF80A大变位伸缩缝。9、焊条：对于A3钢采用T420型焊条，20MnSi钢采用T500型焊条。(四)、桥面铺装采用11cm沥青混凝土。(五)、施工方法预制装配(六)、设计规范1、公路工程技术标准（JTJB01-2003） .2、公路桥涵设计通用规范（JTG C62-2004）.3、公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62

6、-2004）o（七）、支座强迫位移边支座：下沉IciTlo（八）、温度影响质量上、下缘温差5摄氏度。二、桥型及纵横断面布置（一）、桥型布置及孔径划分该桥为某一级公路的龙洞大桥。为缩短工期，提高行车舒适性，综合分析比较各类桥型后最终才用预应力混凝土简支箱形梁桥，跨径为38mxi2+32mX2,施工方法为预制装配。考虑伸缩缝的设置,实际桥跨长为519. 84m,即在桥的两头各设8cm的伸缩缝,桥跨结构的计算简图简图1所示。520加38003500. 3800 . 3800 . 3SD0 . 3800 . 38DD - 3B00. 3800 3201A111（二）、截面型式及截面尺寸拟定1、采用等高

7、度箱形截面。主梁截面形式采用装配式预应力混凝土箱型简支梁。主梁间距采用3. 25m,高跨比采用1/22. 5,梁高度采用1. 7m主梁肋宽度采用0. 28m,主梁吊装后接缝宽度为25cm。主梁片数取5片。桥面板边缘厚度取18cm。构造图如下图 25*814L30D3CD1M5MknfiJlist2、横截而尺寸每幅桥而全宽为16m,为了便于模板制作和外形美观，主梁沿纵向外轮廓尺寸保持不变，跨中设置7道横隔梁，高L4ni,宽0.2m,横向共计5片箱形梁，预制箱形梁顶板宽3m,跨中腹板厚0.16m,顶板厚0. 20m,底板厚0. 25m；端部腹板厚0. 28m,顶板厚0. 20m,底板厚0.30m;

8、腹板和顶板之间设有承托。预制主梁间采用25cm的湿接缝，从而减少足量的吊装质量。为满足顶板负弯矩钢束、普通钢筋的布置及轮载的局部作用，箱梁顶板取等厚度20cm。同时为防止应力集中和便于脱模，在腹板与顶板交界处设置25cmX8cm的承托。主梁横断构造如下图所示。主梁横断面构造（单位：cm）3、箱梁底板厚度及腺板宽度设计（1）箱梁底板厚度设置将底板厚度在跨内大部分区域设为25cm,仅在距支座260cm处开始加厚，且底板逐渐加厚至30cm,这样的处理同时为锚固底板预应力束提供了空间。箱梁底板厚度变化如下图所示。co100(2)、腹板宽度设置腹板宽度除在支点附近区域加宽外，其余均为16cm腹板最终加宽

9、至28cm,见下图所示。-JCtlZL. 7Q40 _厂25 T龙产5T_88_厂25 一沸15一厂 和 _1 I 3 25*81 厂 心 Zb1 /1-EArma箱梁腹板变化示意(单位：cm)4、横隔梁(板)设置为保证支座处传力的可靠性，因此在边永久(临时)支撑处，设一道厚为20cm,横隔梁，中永久支撑处也为20cm的中横隔梁，此外在中临时支撑处设10cm厚的箱内隔板。5、截面效率指标跨中截面几何特性见下表分块名称分块面积A(cm2)分块面积形心至上缘距离(cm)分块面积对上缘静矩Si = 4 + x(cm3)分块面积的自身惯性矩 L(cm4)4 =只- x(an4)分块面积对截面形心惯性矩

10、n=4x42(cm4 )5 +，2(cm4)(1)(2)二X(4)(5)二X2二(4) + (6)顶板6000106000020000051.51591350016113500三角承托4002496004266.66737.5562500566766.667腹板400082.533()(X)()5208333.34-2117640(H)6972333.34底板2500157.5393750130208.333-96230400002343375012900793350Z/ =47086350由此可计算出截而效率指标p (希望p在().5以上)EI= 33.64V47086350Ks =1290

11、0(170-61.5)ZA次工1Kx =Z A心4708635012900x61.5= 59.35K+& 33.M+59.352P=0,5470,5,表明以上的初拟截面是合理的。h 170三、主梁内力计算主梁的内力计算包括恒载内力计算和活荷载内力计算。计算的控制界面有跨中、四分点和支点截面。(一)、恒载内力计算1、一期恒载(主梁自重)据主梁构造，对边主梁和主梁考虑四部分恒载集度，即：按跨中截面计的自重及梁端腹板、底板加厚部分、端横隔梁自重。4/g舄 = 32.25 + 3.6 +1.25 + 7 = 44.1(&N / m)g = 32.25 + 7.2 + 1.25 + 7 = 47.7/N

12、 / m)(1)、防撞护栏(2)、桥面铺装(3)、现浇湿接缝故每梁二期恒载集度为：3g,=(,)/3 = (8.5x2 + 0.11x15x25 + 1.25)/3 = 19.83(AN/M3、恒弑内力设X为计算截面至左支承中心的距离，并令a二X/L,见下图R = qL/2则边梁和中梁的恒载内力计算见下表。边梁和中梁恒载内力计算表计算数据L=38m, /2=1444 m2项目&Mq = aQ - a) 13 x g J 2( KN.m)Qq=Q-2a)LxgJ2(KN跨中四分点变化点四分点变化点支座a0.50.250.04110.250.04110a(l a)/20.1250.09380.0197(1 2a)/20.250.45890.5边梁第一期恒载44.17960.055973.221254.50418.95769.02837.9第二期恒载19.833579.3152685.92564.10188.39345.80376.77中梁第一期恒载47.78609.856460.831356.91453.15831.80906.30第二期恒载19.833579.322685.92564.10188.39345.80376.77