40m预应力砼简支T型梁桥设计VIP

摘要本设计按照设计任务书要求和公路桥规规定，进行了北京九渡河桥的方案比较和设计。 对该桥的设计，根据“安全、经济、美观、实用”八字原则，本文提出三种不同的桥型方案进行比较和选择：方案1为预应力混凝土简支梁桥，方案2为悬索桥，方案3为混凝土箱梁桥。 从以上八字原则和设计工程等多方面考虑预应力混凝土简支梁桥(锥形锚杆)，建议比较确定。在设计中，桥梁顶部结构的计算重点分析了恒载荷和活载荷在桥梁使用工程中的作用，利用总体体积和自重系数，载荷集中度进行恒载荷内力的计算。 用杠杆原理法、偏心压力法求出活负荷的横向分布系数，用最大负荷法进行活负荷的负荷。 进行梁配筋计算，估算钢绞线的各种预应力损失，计算预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度和变形管理、锚固部分的局部强度管理和挠曲。 下部结构采用钻孔灌注桩为基础的双脚柱，采用盆式橡胶支架，对桥墩和桩基分别进行了计算和管理。本设计的所有设计图纸均由计算机辅助设计制作，计算机制作文件，布局，印刷和论文。 期间翻译了英语短文“Reliability analysis”。关键词：预应力混凝土、简支梁桥、钻孔灌注桩、锥形锚杆Abstractthisdesingisaccordristingtothedesingdescreprojectionrequiderationan niefordethebringtobeicingtocarryonthepranerrationsIn this design，thechechingcomplingofstitionofmaingirlderwasprecededonontonliprestressstedstatement，butalsinousingstatement depier为桥梁奠定了基础，adoptedrubberpotbearing.acordringtothecharacteristicoftheoverpassbridgeandspotcondition，iteddapptedthemetherallofthede设计图面是allofthedestractiondynamicationdynamiccationfofthebingduetothebridgebear hanh inawajiearthquake是chinesekeywords : prestressedconcrete、simple supported beam bridge、cast-in-place pile、cone anchorage设备第一部分，桥梁设计一、水文计算1.1生活资料1.1.1测量资料(一)、水文、气象九渡河为山区河流，纵断面坡度陡、流速大，河床质为第四纪砂夹砂砾，最大粒径超过200mm，桥位上游汇流面积为174KM2，含砂。在现场调查中，1939年，收集了930m3/s这3个调查历史性洪水，1963年，收集了730m3/s； 1977年，610m3/s； 另外，北岸桥上游约400m处获得的多年平均洪水水位为180.64m，河床纵断面测量数据显示，河床纵断面在该河段为0.036，河床逐年摇摆，河流主沟位于南岸，1939年洪水后向北岸移动，维持至今，河床纵断面量预计达到0.5m。多年平均气温：最高220C，最低-100C。从每年的11月20日到第二年的2月10日是冬天。风力： 7级，W=15m/s。河床粒径分析资料粒径d(mm )200100502552.510.5成分%36.816.49.88.810.46.13.58(2)、桥位纵断面测量资料见表1。(3)、地质钻杆图如表2所示。河床表层为砂系砾、砂砾，厚度约为1213.5m，砂含有率(3040)%，承载容许值以下为硬质石灰岩，Ra=100MPa。1.1.2、设计标准和施工条件(1)桥面宽度：净9 2*0.75m人行道(2)设计负荷：道路-级负荷(3)设计洪水频率：1%(四)不通航(5)材料来源：砂可在河滩当地采集，石材来源于当地，开采方便。 水泥、钢材等北京供应。 施工技术设备可行。表1桥位截面的中线测量资料桩号高程(m )钻孔编号节流孔高程0 000 (课程650 )0 0270 0320 034.50 038.50 042.50 0500 0560 0780 0920 1000 103.50 1060 1150 1160 1500 2000 2500 293.670 353.60 363181.03181.02178.28177.34177.03177.33178.63178.85178.44177.39177.46177.64178.02178.57179.01179.62180.30180.15180.25180.82181.020 010(1#孔)0 065(2#孔)0 150(3#孔)181.333178.86179.74表2钻杆图的资料设计资料和结构配置1.2水文计算1.2.1计算设计流量(1)求cv和cs的值从附表中调查了cv=1.2 cs=3cv=3.6(2)求洪水经验频率p:最大洪水发生年代1939年至69年。 1963年和1977年洪水分别排在第二和第三位经验的频率如下：P63=m/(n 1)100%=2/(69 1)=2.9%P77=3/(69 1)=4.3%(3)求出流量比系数K:cv=1.2 cs=3cv=3.6，设计频率p%=1%，调查结果： K1%=6.1以1963年的洪水频度P63=2.9%调查了K2.9%=4.401977年的洪水频度p77=4.3%，调查了K4.3%=3.59(4)估计设计流量QP3360根据1963年洪水流量推算q 2.9 %=q63k1%/k 2.9 %=7306.1/4.40=1012 m3/s根据1977年洪水流量推算q 4.3 %=q77 k1 %/k 4.3 %=6106.1/3.59=1036 m3/s从1963年和1977年推算的结果相近来看，说明是正确的。 但是，从安全的观点出发采用大的。Q1%=1036m3/s1.2.2、桥梁分孔和高程计算过水截面积和水面宽度b可从河流截面图列表计算。 设计水位为181m。过水剖面计算图桩号河床海拔水深平均水深水面宽度过水面积累积面积合计K0 000181.0300270河沟309.76m2Bc=116m米027181.0201.3656.86.8032178.282.723.162.57.914.7034.5177.343.63.79415.1629.86038.5177.033.973.82415.2845.14042.5177.333.673.027.522.6567.79050178.632.372.26613.5681.35056178.852.152.362251.92133.27078178.442.563.091443.26176.53092177.393.613.58828.64205.17100177.463.543.603.512.6217.77103.5177.643.363.172.57.93225.7106178.022.982.71924.39250.09115178.572.432.2112.21252.3116179.011.991.693457.46309.76150179.621.381.045052361.76河滩t=154.99m2Bt=247m米200180.300.70.785039400.76250180.150.850.843.6734.94435.7293.67180.250.750.476028.2463.9353.6180.820.180.099.40.846464.75363181.020合计41.64358.07关于河沟的部分：hc=2.67m米VC=MCHC2/3I1/2=252.672/30.00361/2=2. 887 m/sQc=vc=309.762.887=894m3/s河滩部分：ht=t/Bt=154.99/247=0.627mvt=2.08 m/s=mth T2/3 i1/2=200.6272/30.00361/2=0.879 m/sQt=t vt=154.990.879=136m3/s全截面的设计流量：Qs=Qt Qc=1030m3/s2 )桥长度的计算(一)采用经验公式计算；该桥位河段属于山区宽阔的河段，Lj=Kq()n3 Bc=0.84()0.9116=111m结果揭示了桥下洪水设计所需的最小孔径(2)冲洗系数法计算选择项P=1.25桥墩水流侧压缩系数=0.95减法系数=0.017； 河槽的设计流速vs=2.887m/s桥下最小毛通过面积：Aqj=306m2(三)桥面水平的确定；考虑堵水、波浪高度、堵水高度、河湾超高度、水拱、局部股流堵水高度、地面高度、浮游物高度等因素=1.000m根据设计水位计算桥面的最低高程：Hmin=Hs =181 1.000 0.5 2.0=184.50m综上所述，根据河曹剖面形式，桥梁全长为320m，在K0 20K0 340配置桥梁。2、方案比较选举桥梁设计原则：(1)适用性满足道路交通和铁路正常运行和未来交通增长的需要。 建造的桥梁应保证在使用年限内满足交通要求，便于检测和修理。(二)舒适和安全；现代桥梁设计越来越强调舒适，控制桥梁的上下和横向振幅，避免车辆在桥上振动和冲击。 桥梁整体结构和各部件在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚性、稳定性和耐久性。(三)经济性；设计的经济性一般要居首位。 经济性应综合考虑发展远景和未来养护和维护等费用。(4)美观桥梁，必须与周围的景色协调一致。 合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，不能单方面把美观理解为豪华的装饰。2.1方案1、预应力混凝土简支梁桥(详见设计图案1 )预应力混凝土简支t梁桥共8跨度，每跨40m，桥面部分总长度为408=320m，桥面间隙满足要求，因此根据水文计算，桥面间隙为7m。 桥面宽度为设计标准值的9m 20.75m人行道。 主梁全长39.96m，计算跨度38.88m。预应力混凝土t梁的优点是将预应力混凝土看作预存足够压力的新混凝土材料。 对混凝土施加预压力的高强度钢筋(或力筋)是施加力的工具，也是承受载荷引起的部件内的力的钢筋。 预应力混凝土梁桥最有效地利用现代高强度材料(高强度混凝土、高强度钢材)，减小构件截面，显着降低自重所占设计载荷的比重，加大跨度，扩大了混凝土结构的适用范围。 考虑到全预应力混凝土梁宰在荷载