永和桥两阶段施工图设计计算
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4#墩柱轴力包络图.doc
5#墩柱轴力包络图.doc
主梁一般构造图S4.dwg
任务书.doc
地质剖面图.dwg
墩台竖直力汇总.xls
外梁钢束布置何光辉S5.dwg
总体布置图S1.dwg
施工方案示意图何光辉S6.dwg
桥台一般构造图S2.dwg
桥台轴力包络图计算.doc
桥墩一般构造图S3.dwg
桥孔布置图.dwg
桥梁设计计算开题报告.doc
桥梁设计计算说明书.doc
1#墩柱轴力包络图.doc
2#墩柱轴力包络图.doc
3#墩柱轴力包络图.doc
目录
摘要 I
Abstract Ⅱ
第1章 绪论 1
1.1选题的目的及意义 1
1.1.1国内外研究状况 1
1.1.2工程概况 1
1.2 技术资料 2
1.2.1桥面净空 2
1.2.2设计荷载 2
1.2.3设计水位 2
1.2.4计算要求 2
1.3 结构形式 2
1.4 主要材料 2
1.5 上部结构说明书 3
1.5.1技术标准和技术规范 3
1.5.2技术标准 3
1.5.3设计要求 3
1.5.4施工工艺 3
1.6 下部结构说明书 3
1.6.1各部分尺寸见墩台一般构造图 3
1.6.2质量标准 3
1.6.3施工注意事项 4
第2章 水文计算 5
2.1 计算设计洪水流量 5
2.2 桥长的计算 5
2.2.1桥孔净长度 5
2.2.2河床桥孔布设 6
2.2.3桥面最低高程计算 6
2.3 冲刷计算 6
2.3.1一般冲刷后水深 6
2.3.2桥墩局部冲刷深度 7
2.3.3桥墩的最低冲刷线高程 7
2.4 本章小结 7
第3章 上部结构设计 9
3.1 尺寸拟定 9
3.1.1主梁间距与主梁片数 9
3.1.2主梁高度 9
3.1.3主梁截面细部尺寸 9
3.1.4计算截面几何特性 10
3.1.5横截面布置 12
3.1.6横截面沿跨长的变化 13
3.1.7横隔梁的设置 13
3.2 主梁内力计算 13
3.2.1恒载内力计算 14
3.2.2 活载内力计算 17
3.2.3计算活载内力 24
3.2.4主梁内力组合 38
3.3 预应力钢筋数量的确定和布置 40
3.3.1估算预应力钢筋数量的确定和布置 40
3.3.2估算普通钢筋数量的确定和布置 41
3.4 截面几何性质计算 44
3.5 承载能力极限状态计算 51
3.5.1斜截面抗剪承载力计算 51
3.5.2距支点h/2截面抗剪承载力验算 51
3.5.3变截面点处抗剪承载力验算 52
3.6 预应力损失计算 54
3.6.1摩阻损失 54
3.6.2锚具变形损失 55
3.6.3分批张拉损失 56
3.6.4第一批预应力损失汇总 60
3.6.5钢筋应力松弛损失 60
3.6.6混凝土收缩、徐变损失 61
3.7 正常使用极限状态 62
3.7.1正截面抗裂性验算 62
3.7.2斜截面抗裂性验算 63
3.8 持久状况应力验算 67
3.8.1跨中截面混凝土法向正应力验算 67
3.8.2斜截面主应力验算 67
3.9 短暂状态应力验算 69
3.9.1上缘混凝土应力 69
3.9.2下缘混凝土应力 70
3.10 本章小结 70
第4章 下部结构设计 71
4.1 高程计算 71
4.2 尺寸拟定 71
4.2.1桥台尺寸拟定 71
4.3 承载力验算 74
4.4 桩长计算 82
4.4.1 桥墩桩长计算 83
4.4.2桥台台高及桥台下钻孔灌注桩桩长计算 85
4.5 本章小结 87
第5章 施工方法设计 88
5.1 预应力混凝土梁的预制 88
5.1.1模板 88
5.1.2预应力钢筋的置备 88
5.1.3预应力钢筋的张拉 88
5.1.4孔道压浆 88
5.2 预应力混凝土梁的安装 88
5.3 桩基础的施工 89
5.3.1准备工作 89
5.3.2钻孔 90
5.3.3清孔、吊装钢筋骨架、验孔 90
5.3.4灌注水下混凝土 90
5.4 桥墩桥台施工 90
5.4.1施工前期准备 90
5.4.2施工过程及要点 90
5.5 本章小结 90
结论 92
参考文献 93
致谢 94
摘要
本设计桥名为永和桥,桥位中心桩号为K0+904.73,桥梁全长188.480m 。桥面净宽为净7+2×1.0m,设计荷载为公路Ⅱ级,人群荷载为3.0KN/m2。桥梁上部结构采用30m预应力混凝土T梁,横桥向4片主梁,纵向6跨;下部结构采用双柱式桥墩,肋板式桥台,钻孔桩基础。本桥设3道伸缩缝,分别在两桥台和桥中心处。支座采用普通板式橡胶支座,全桥设48个板式橡胶支座。
本桥共进行了四部分内容设计,第一部分水文计算,在此部分计算了设计流量,确定了满足水文要求的最小桥长、桥面最低标高以及冲刷线标高;第二部分进行了上部结构设计,设计了上部结构总、横断面形式,拟定了T梁的截面尺寸,计算了荷载横向分布系数以及主梁内力,进行了配筋设计和结构验算。第三部分为下部结构设计,设计了墩、台、基础的形式,拟定了相应的尺寸,并计算了桩长。第四部分对施工工艺进行简要的设计。
关键词:预应力混凝土简支T梁;双柱式桥墩;肋板式桥台;桩基础;板式橡胶支座
ABSTRACT
The bridge designed, whose central pier number is K0+904.73, is named as Yonghe Bridge. The total longitude of the bridge is 188.480m, and the width of whose bridge floor is 7+2×1.0. The bridge is designed up to Grade Ⅱ for motorway, and 3.0KN/㎡ for crowds. The superstructure of the bridge adopts 30m prestressed concrete simple-span beams. There are four beams in the latitude and six in the longitude. The substructure uses doubled piers, ribbing abutments, and pile foundation. The bridge has three expansion joints, which are located at the two abutments and the centre of the bridge. The slab-shaped rubber bearings are chosen in the design. There are 48 common rubber piers in this design.
Four sections constitute this design. The first is hydrological calculation, which figures out the designed discharge, ascertains the minimum length of the bridge to satisfy the hydrological requirements, the minimum height of the deck and the minimum line to be washed. The second part deals with the superstructure, gives a design of vertical and horizontal cut section dimensions of the T-beam, calculates the horizontal load distributing modulus, the stress of the beam, proofreads the steel rod demand and the consequence. The third section designs the substructure, ascertains the forms of piers, abutments, basements and their corresponding dimensions, and thus ,works out the length of the pile . At last,a brief explanation to construction technics has been given .
Key words: Prestressed concrete simple span T beam;Doubled pier;Ribbing abutment;Pile foundation;Slab-shaped rubber bearing
第1章 绪 论
1.1选题的目的及意义
我是一名即将投身于结构设计研究的毕业生,因此,我选了桥梁设计作为我这次毕业设计,以此来对设计行业进行一个了解。
随着黑龙江地区经济的迅速发展,流动车辆数量激增,导致车辆过河呈拥挤、堵车状况,严重阻碍了河两岸地区的发展。为了缓解此状况,决定在该河段修建一座桥。此桥的建设将带动城市工业、商业、旅游业等诸多方面的高速经济发展。
1.1.1国内外研究状况
预应力混凝土桥梁是在上个世纪中叶左右发展起来的,当时钢材紧缺,为节省钢材,各国开始采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快发展经济。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,预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。
我国的预应力混凝土结构发展晚,但是发展速度大。现在,我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的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。
伴随着高强度水泥、特种水泥的出现,预应力混凝土构件的使用得到了空前的推广,预应力混凝土大跨度桥梁纷纷诞生。还由于砼造假低廉,预应力混凝土结构正向钢结构发起冲击。
1.1.2工程概况
永和桥位于松花江干流中下游。桥位处河床宽阔,沟底较平坦,比降0.025%,属平原区宽滩河段,具有坡降平缓、流速小、含沙量小的特点,抗冲刷能力较差。河床土质由表至下为种植土、亚粘土、中砂、砂夹砾石。永和桥所处地属于严寒地区。
根据对该河段的地质、地貌、水文条件的调查,本次设计采用简支T形梁桥结构。简支梁桥是一种历史悠久的经典桥型。简支梁桥一般主梁预制,吊装安装施工。该结构具有以下特点:施工方法简单,施工质量可靠,实现桥梁的工厂化、标准化和装配化生产。结构简单、受力简单、制作方便。
1.2 技术资料
1.2.1桥面净空
净7+2×1.0
1.2.2设计荷载
公路Ⅱ级,人群荷载
1.2.3设计水位
125.00m
1.2.4计算要求
设计流量
确定桥长
确定桥面最低标高
上部结构内力计算
下部结构计算
1.3 结构形式
上部采用30m装配式A类部分预应力混凝土简支T形梁
下部采用双柱式桥墩,肋板式桥台,钻孔桩基础,全桥全部支座采用普通板式橡胶支座 。
1.4 主要材料
预应力钢筋:采用 标准型-15.2-1860-Ⅱ-GB/T 5224-1995钢绞线,其各项指标为:
结 论
本毕业设计包含4个部分的内容:水文计算,上部结构设计,下部结构设计,施工方法设计。
第一部分:水文计算,确定了桥梁跨为6跨、桥下河床一般冲刷深度为9.98m,3号桥墩局部冲刷为1.5m, 确定了该河的设计流量 、桥孔净长172.5m、桥面最低高程 和桥墩的最低冲刷线高程113.61m。为分孔、基础埋深以及各种标高的确定提供依据。
第二部分:上部结构设计,拟定了结构的主梁的尺寸,并通过近似采用使用阶段的主梁横截面的毛截面的抗弯效率指标来判断其抗弯性能,本设计中的边梁跨中抗弯效率指标为0.55。结下来计算了跨中、四分点、变化点、距支点h/2点和支点截面的几何特性。然后计算了主梁的内力,有恒载内力和活载内力。最后是配筋计算,通过计算确定了预应力钢束和普通钢筋的数量及布置形式,按规范要求,计算预应力损失,采用后张法施工,本设计边梁确定配置4束 钢绞线作为预应力筋。将计算所得的预应力损失进行组合,结合已经算得的截面特性,最后算得截面控制部位的内力:在长期效应组合作用下跨中正截面下缘
,正截面抗裂性合格。上梗肋处主拉应力最大,其值为 且小于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)要求的限制值: 。短暂状况与持久状况的钢筋与混凝土应力均符合规范要求。
第三部分:下部结构设计,该部分设计首先计算出相应得高程,接下来确定墩台的形式和截面尺寸,桥墩采用双柱式 ,桥台采用肋板式。桥墩荷载的计算采用清华大学土木系结力求解器SMsolver V2.5电算结合手算,确定墩桩顶竖直力。查询桥台桩顶竖直力表确定桥台桩顶竖直力计算桩长。确定桥台桩长为13m,桥墩桩长为18m。
第四部分:施工方法设计,上部主梁采用预制场预制,预应力采用后张法,架梁采用联合架桥机法,下部桩基础采用钻孔灌注法。
参考文献
[1]高冬光.桥涵水文[M]. 北京: 人民交通出版社, 2003.
[2]王丽荣.桥梁工程[M]. 北京: 中国建材工业出版社,2005.
[3]张树仁.钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理[M]. 北京: 人民交通出版社,2004.
[4] 中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2004) [S].北京:人民交通出版社,2004.
[5] 中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准(JTG-B01-2003)[S].北京:人民交通出版社,2004.
[6]易建国.桥梁计算示例丛书——混凝土简支梁(板)桥[M]. 北京: 人民交通出版社,2006.
[7]贾艳敏.结构设计原理[M]. 北京: 人民交通出版社,2004.
[8]中华人民共和国交通行业标准.公路桥梁板式橡胶支座(JT/T 4-2004) [S]. 北京:人民交通出版社,2004.
[9]马尔立.桥涵墩台设计与施工[M]. 北京: 人民交通出版社,1998.
[10] 中华人民共和国行业标准.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,2007.
[11]王晓谋.基础工程[M]. 北京: 人民交通出版社,2003.
[12] 中华人民共和国行业标准.公路桥涵施工技术规范 (JTJ041-2000) [S]北京:人民交通出版社,2000.
[13] M.S.TROITSKY. Planning and Design of Bridges. John Wiley&Sons,INC,1994.
[14] S. Ponnuswary . Bridge Engineering . Tata McGraw-Hill Pub. C. Ltd. 1986.
[15] D.L. Narasimha Rao. Bridges and flyovers . Tata McGraw-Hill Publishing company Limited.1991.
致 谢
毕业设计是将我所学的基础理论和专业知识理论联系实际的重要过程。通过我独立地完成一座桥梁的设计任务,基本掌握桥梁设计的全过程,学会了搜集资料,进一步巩固已学课程,并能查阅资料,熟悉和理解公路工程技术标准,正确应用公路桥涵设计规范。
在做毕业设计的期间,我的指导教师XXX老师还有土木系其他各位老师也给我提供了莫大的帮助,老师帮我理解和消化最新的公路桥涵设计规范,帮我解决设计中出现的问题,给我提供了大量的资料,在此对我的指导老师表示衷心的感谢。同时也要感谢在做毕业设计期间给我提供帮助的同学们