毕业设计（论文）-辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0～K0+92.0)段设计.doc

辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0K0+92.0)段设计 大连大学 20162016 届毕业论文届毕业论文（设计（设计） 题目名称： 辽宁省锦州市大凌河桥 （K0+32.0K0+92.0）段设计 全套图纸加扣 3012250582 所所 在在 学学 院：院： 建筑工程学院 专业（班级）：专业（班级）： 土木工程（124） 学学 生生 姓姓 名：名： DALIAN UNIVERSITY 辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0K0+92.0)段设计 指指 导导 教教 师：师： 评评 阅阅 人：人： 院院 长长 ： 大连大学本科生毕业设计 辽宁省锦州市大凌河桥 （K0+32.0K0+92.0）段设计 总计 毕业设计 139 页 表 格 25 表 插 图 38 图 辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0K0+92.0)段设计 指导教师： 评阅教师： 完成日期：2015 年 5 月 22 日 大连大学 2015 届土木工程专业毕业设计任务书 辽宁省锦州市大凌河桥（K0+32.0K0+92.0）段设计 学生姓名： 学院：建筑工程学院 专业：土木工程 12 级 4 班 指导教师： 下达任务书时间：2015 年 3 月 2 日 计划任务完成时间：2015 年 5 月 22 日 1.目的与要求 (1). 熟悉桥梁工程设计工作的内容、工作程序；熟悉桥梁设计所需规范、标准、 规程、标准图等设计文件；掌握桥梁设计原则。 (2). 熟悉桥梁立面、平面、断面布置内容、需考虑的因素；熟悉桥梁方案图的 内容与绘制以及相关信息图示方法；熟悉桥梁结构体系、基本构造形式以及施工过 程；掌握桥梁细部构造设计、钢筋配置等基本原理与方法。 (3). 培养学生综合运用所学的基础理论知识和专业知识解决建筑结构工程设计 和施工组织设计等实际问题的能力；掌握桥梁的设计计算、验算内容、方法；能采 用手算和电算结合的方式对所设计的桥梁结构进行系统的结构分析以及强度、刚度、 稳定和动力验算。 2.设计条件与依据 辽宁省锦州市大凌河桥，为双向两车道。本设计起点桩号为 K032.0，终点桩 号为 K092.0。 (1). 设计跨径：20m+20m+20m； (2). 桥梁等级：公路级，人群荷载 3.0kN/m2每侧人行栏、防撞栏重力的作用 力分别是 1.52kN/m 和 4.99kN/m； (3). 桥梁宽度： 1.5m 左侧人行道 + 23.5m 行车道 + 1.5m 右侧人行道 =10.0m； (4). 桥面纵坡：按 2%控制； (5). 桥面横坡：双向 2%； 3.完成内容 (1). 设计说明书； 辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0K0+92.0)段设计 (2). 桥型布置图（一） ； (3). 桥型布置图（二） ； (4). 主梁构造图； (5). 主梁预应力钢束布置图； (6). 主梁普通钢筋布置图（一） ； (7). 主梁普通钢筋布置图（二） ； (8). 墩顶负弯矩配筋图； (9). 支座布置图； (10). 下部结构构造图； (11). 下部结构盖梁配筋图； (12). 下部结构系梁配筋图； (13). 墩柱及桩基层配筋图（一） ； (14). 墩柱及桩基层配筋图（二） ； (15). 设计计算书； (16). 英文文献翻译。 计算机绘制方案图；设计说明、计算书前的中文及相应的外文内容提要、与本 设计有关的外文资料及中译文、建筑设计说明书及结构设计计算书的文字格式要求 等详见大连大学毕业设计管理手册要求；成果以打印、光盘各一份的形式上交。 4.参考材料 1 中华人民共和国交通运输部.公路工程技术标准(JTG B01-2014)S.北京:人民 交通出版社,2014. 2 中华人民共和国交通运输部.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015)S.北京: 人民交通出版社,2015. 3 中华人民共和国交通运输部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2012)S.北京:人民交通出版社,2012. 4 中华人民共和国交通运输部.公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)S. 北京:人民交通出版社,2010. 5 中华人民共和国交通运输部.公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)S. 北京:人民交通出版社,2010. 6 中华人民共和国交通运输部.城市桥梁设计荷载标准(CJJ 11-2011)S.北京:人 民交通出版社,2011. 7 中华人民共和国交通运输部.城市桥梁设计准则(CJJ 11-2011)S.北京:人民交 通出版社,2012. 8 陈宝春.桥梁工程M.北京:人民交通出版社,2013. 辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0K0+92.0)段设计 9 范立础.预应力混凝土连续梁桥M.北京:人民交通出版社,1988. 10 易建国.混凝土简支梁(板)桥M.北京:人民交通出版社,2006. 11 邹毅松，王银辉.连续梁桥M.北京:人民交通出版社,2009. 大连大学建筑工程学院 2016 年 3 月 摘要 本设计为辽宁省锦州市大凌河桥中的一联，每跨跨径为 20m，桥面净空为净 7+1.52m。经过方案的比选，上部结构采用预应力空心板梁，下部结构采用双柱式 桥墩，基础为钻孔灌注桩。由于横向尺寸较整，故设计的空心板截面尺寸采用常见 的结构形式。 计算书分为上部结构与下部结构两个部分。上部结构部分包括主梁的尺寸拟定、 横向分布系数的计算、荷载的效应计算、内力计算、预应力配筋的布置、普通钢筋 束的分布、预应力损失的计算与组合、各截面的验算。下部结构计算内容包括支座 的尺寸与计算、支座下盖梁的尺寸拟定与配筋、荷载的布置、桥墩墩柱的设置与钢 筋布置、桩基础计算。以上部分除了简支变连续段需要根据迈达斯计算结果计算外， 其它部分全部为手算，同时在计算的同时，还要根据计算书绘制构造图，配筋图。 设计的全过程，主要根据相关规范，并结合老师的意见进行修改。毕业设计是 对大学期间学过的所有理论知识的运用，虽然平时也有过桥梁的课程设计，但我通 过做毕业设计中学到了许多书本上学不到的东西。 关键词：空心板梁桥；预应力；双柱式桥墩 辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0K0+92.0)段设计 ABSTRACT The design for the Jinzhou City, Liaoning province, one of Daling River Bridge, each across the span 20m bridge deck clearance for net 7+1.5x2m. After programme selection, prestressed hollow slab beam of the superstructure, substructure with double column Pier, for bored pile foundation. Due to the horizontal size of the whole, so the design of hollow slab sizes using common forms of structures. Calculation of superstructure and substructure is divided into two parts. Part of the superstructure including the main beam sizes formulation, the transverse distribution coefficient calculation, calculation of effect of load and internal force calculation, layout, common reinforced beam of prestressed reinforcement distribution, loss of prestress calculation and combination, check each cross section. Calculation of bottom structure including bearing size and calculation, dimensions of coping develop under the support and reinforcement, load the arrangement, Pier column set layout, calculation of pile foundation and reinforcement. Above in addition to the simple support into continuous paragraphs need to calculate results based on Midas, but all the rest by hand, and calculating at the same time, also according to calculations drawn structures reinforced. The whole process of designing, primarily on the basis of standard, modified and combined with the teachers advice. Graduation design is the use of all theories of knowledge that College, although there have been bridges course design, but I learned to do graduate design of things that many of the books. Key words: hollow slab bridge; prestressed;double column Pier 辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0K0+92.0)段设计 目录 1.设计资料及构造布置.1 1.1 设计资料.1 1.1.1 跨径.1 1.1.2 桥面净空.1 1.1.3 设计荷载.1 1.1.4 材料.1 1.1.5 设计依据及参考书.1 1.2 构造布置.2 1.3 空心板毛截面几何特性计算.2 1.3.1 毛截面面积 A.2 1.3.2 毛截面重心位置.3 1.4 空心板毛截面对其重心轴的惯矩.3 2.作用效应.4 2.1 永久作用效应计算.4 2.2 可变作用效应计算.5 2.2.1 汽车荷载横向分布系数计算.5 2.2.2 汽车荷载冲击系数计算.8 2.2.3 可变作用效应计算.9 2.3 作用效应组合.12 3.预应力钢筋数量的估算.15 3.1 预应力钢筋数量的估算.15 3.2 预应力钢筋的布置.16 3.3 普通钢筋数量的估算及布置.17 4.换算截面几何特性计算.19 4.1 换算截面面积.19 4.2 换算截面重心的位置.19 4.3 换算截面惯性矩.20 4.4 换算截面的弹性抵抗矩.20 5.承载能力极限状态计算.21 5.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算.21 5.2 斜截面抗剪承载力计算.21 5.2.1 截面抗剪强度上、下限的复核.21 5.2.2 斜截面抗剪承载力计算.23 辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0K0+92.0)段设计 6.预应力损失计算.26 6.1 锚具变形、回缩引起的应力损失.26 6.2 加热养护引起的温差损失.26 6.3 预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失.26 6.4 混凝土弹性压缩引起的预应力损失.26 6.5 混凝土的收缩和徐变引起的应力损失.27 6.6 预应力损失组合.29 7. 正常使用极限状态验算.31 7.1 正截面抗裂性验算.31 7.2 斜截面抗裂性验算.34 7.2.1 正温差应力.35 7.2.2 反温差应力.35 7.2.3 主拉应力.36 tp 8. 变形计算.40 8.1 正常使用阶段的挠度计算.40 8.2 预应力引起的反拱度计算及预拱度的设置.40 8.2.1 预应力引起的反拱度计算.40 8.2.2 预拱度的设置.42 9. 持久状态应力验算.43 9.1 跨中截面混凝土法向压应力验算.43 kc 9.2 跨中截面预应力钢绞线拉应力验算.43 p 9.3 斜截面主应力验算.44 9.3.1 A-A 纤维（空洞顶面）.44 9.3.2 B-B 纤维.45 9.3.3 C-C 纤维.46 10. 短暂状态应力验算.48 10.1 跨中截面.48 10.2截面.494l 10.3 支点截面.50 11. 最小配筋率复核.53 12铰缝计算.55 12.1 铰缝剪力计算.55 12.1.1 铰缝剪力影响线.55 12.1.2 铰缝剪力.56 辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0K0+92.0)段设计 12.2 铰缝抗剪强度验算.57 13预制空心板吊环计算.58 14栏杆计算.59 14.1 栏杆的构造及布置.59 14.2 栏杆柱的作用效应计算.59 14.2.1 永久作用效应.59 14.2.2 荷载效应.59 14.2.3 效应组合.60 14.2.4 栏杆柱的钢筋布置.60 14.3 栏杆柱承载能力复核.60 14.4 扶手计算.62 14.4.1 扶手的作用效应计算.62 14.4.1 扶手承载能力计算.63 15行车道板计算.65 15.1 计算图式.65 15.2 永久荷载及其效应.65 15.1.1 每延米板上的恒载.65 15.1.2 永久荷载产生的效应.65 15.1.3 可变荷载产生的效应.66 15.1.4 基本组合.67 15.3 截面设计、配筋与强度验算.67 16支座计算.69 16.1 选定支座的平面尺寸.69 16.2 选定支座厚度.69 16.3 验算支座偏转.70 16.4 验算支座的抗滑稳定性.71 17盖梁计算.72 17.1 下部结构尺寸.72 17.2 荷载计算.72 17.2.1 上部结构永久荷载.72 17.2.2 盖梁自重及作用效应计算.73 17.2.3 可变荷载计算.74 17.2.4 双柱反力计算.81 17.3 内力计算.82 辽宁省锦州市大凌河桥(K0+32.0K0+92.0)段设计 17.3.1 恒载加活载作用下各截面的内力.82 17.3.2 盖梁内力汇总.85 17.4 截面配筋设计与承载力校核.8