连续钢构桥毕业设计计算书

2009年土木工程(桥梁)专业毕业设计1第1章基本资料1.1基本资料1.1调查资料：建设桥梁的理由：城市规划的必要性，建设桥梁后，大幅减少市区交通量，改善市区交通。 1.2河流和水文状况：设计通航水位： 195.28m常年洪水位： 181.28m低水位： 160.00m 1.3当地建筑材料状况和地质状况当地建筑材料状况和地质状况砂石、钢材均可供应。 基岩以紫红调色剂砂质泥岩和泥岩砂岩为主，挟长石石英砂岩，霸盖层1-5m 1.4气象状况最高温度： 44.4最低温度：-2.5最大风速： 27m/s 1.5设计规范设计规范1 .设计荷载：道路-级，人群： 3.5KN/M 2.车道宽度： 12M 1M 12M； 人行道宽度： 23M 3) .主航道高度20M，净宽度120M. 4 ) .桥面纵断面：1.0% 5) .桥面横断面：1.5% 1.6设计依据和参考文献设计依据和参考文献1) 公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-04； 2 ) 公路圬工桥涵设计规范 (jtg d61-05 )3) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (jtg d62-04 )4) 公路桥涵地基与基础设计规范 (jtj 024-85 )5)桥梁工程(上卷) 基础篇桥梁工程(下卷) 区安邦编胡娜：翟家河桥设计2.7桥位纵断面地形数据桥位纵断面地形表1.1英里测点(m )地面标高(m ) k 1300210.45700163.34323205.42720163.50340198.34740164.10360190. 50760164.90380186.30780165.33400178.67800165.86420170.48820166 056.67860166.90480160.30880167.33500158.60 900173.12520157.48920175.44540156.70940180.50560157.88960188.26580158.89898192.31600 0.50020209.33640561.90 40216.50660162.33060217.10680162.860800217.83第二章桥梁设计方案具有根据桥址、地形、地质、水文资料、航运和技术标准要求，提出不同材料、不同体系的各个特点，可以实现6个具体桥型为： 1)35m 92m 3140m 92m 235m跨连续梁桥方案2)20m 435m 2185m 535m 20m独塔双索面斜拉桥方案3 )主跨为105m 180m 105m的三跨连续刚构桥方案4 ) 主要跨越130m 520m 130m自锚悬索桥方案5 )主要跨越75m 4120m 75m预应力混凝土t型钢结构方案6 )主要跨越360m飞燕式拱桥方案。 2.22.2方案比较说明方案比较说明：方案比较选择基于有利于经济、实用、安全、美观、环境保护的原则，在从整体布局、环境协调、技术先进性、施工可行性、技术经济等多方面考虑的基础上，选择以下三个图纸，建立了桥型比较方案：连续梁桥(图2.1 )的整体布局和结构体系五跨截面单箱单室连续箱梁桥由左右两座桥构成。 采用三向预应力体系，桥图2.15为连续梁桥面宽度15m，桥跨过大，纵桥设置1.0%纵向坡度减少Wei工程量，横桥设置1.5%单向坡度。 主梁断面：箱梁根梁高7.8m，中端梁高均为2.8m，引桥为35m胡娜：耀家河桥设计4预制t梁，梁高2.0m。 从根部到中间(两端)箱梁的底缘用二次抛物线变化，箱梁的顶板宽度为15m，底板宽度为8m，翼缘板的悬臂梁长度为3m，底板厚度从0.25m变为1.20m，腹板厚度从箱梁根部变为0.70m，到中间厚度为0.40 m，主梁用C50混凝土浇筑。 方案2 :独塔双索面斜拉桥方案(图2.2 )总体布置和结构体系：该方案单塔分别跨185m混凝土斜拉桥布置20m 435m 2185m 535m 20m，引桥由20m和35m简支t梁构成，桥面纵截面为1.0%，行走主桥主梁采用梁板结构形式(即混凝土双主梁结构)，梁高2.5米，梁顶桥面宽33.0米索塔：桥塔采用单塔双索面，人行道分别设置在锚固区外端，桥面以上高64.5米，采用门型桥塔，横向刚性大， 充分抗风稳定性和造型美观的图2.2独塔双索面斜拉桥方案三：三跨连续刚构桥(图2.3 )整体布置和结构体系：该方案主桥采用105m 180m 105m连续刚构桥，以35m跨的箭头梁桥为引桥，节约了大量工程量，降低了施工成本。 桥面纵断法为1.0%，全桥法分为左右，单向横断法为1.5%。 有6车道，宽1米的中央隔离带，桥面净宽31米。 采用悬臂梁挂篮施工法，桥墩采用双薄壁柔性墩，桥台采用重力式桥台。 边中跨比为0.583. 2009次土木工程(桥梁)专业毕业设计5图2.3跨连续刚构桥主梁截面：主跨连续刚构部分主梁截面采用双腹式单箱截面，根部采用10m箱形截面，跨中采用3m箱形截面，主梁截面采用1.5次抛物线变梁的35m跨简支梁采用2m高的等截面形式，主梁采用2.3各方案的技术经济比较表2.1方案的比较表方案的比较项目方案1方案2方案3主桥渡桥型构造5渡连续梁桥单塔双索面斜拉桥3渡连续刚构桥主梁高度根部7.8m， 其中2.8m 2.8m根部10m中部3m跨距配置92m 3140m 92m2185m105m 180m 105m下部结构双薄壁柔性支脚和桩基础桩基础养护的修理工作量多少设计经验水平经验丰富，可供大多数成桥参考，施工经验成熟，具有国际先进水平， 多数成桥参考经验丰富，可作桥梁参考，施工经验成熟，设计理论先进的施工方法和难易度的施工和养护较容易用悬臂浇注，预制构件精度要求高，施工复杂。 且缆力难以控制悬臂浇注工程，无需大型起重机设备，需大量模板，造型优美，结构轻量塔高，主桥体量大，与雄伟景观协调外观美观，飞跃能力大，桥下间隙大，视野宽广， 汽车顺畅的双薄壁柔性脚受力的混凝土(立方m ) 41795.353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353 每座桥型都有其独特的特点，从施工数量来看，预应力连续梁桥的材料节约，造型美观，但由于温度变化和混凝土收缩的影响，纵向位移也很大，伸缩缝和可动支架的构造复杂化。 连续刚构和独塔斜拉桥，两者工程比较差异较大，斜拉桥斜拉索施工复杂，尤其是桥面高程和解决方案的调整相当复杂。 连续刚构桥钢筋用量多于斜拉桥省，除保持连续梁优点外，脚梁固结节节省了大型支座的昂贵费用，减少了基础和脚的工程量，改善了水平荷载作用下结构的受力性能，施工和养护条件优于斜拉桥。 比较结果的选择经过以上技术经济比较，推荐方案3作为最终选择方案，其优点如下：1)该方案满足有利于安全、经济、适用、美观和环境保护的要求，结构合理，技术可靠，施工方便，成本低的原则。 2 )混凝土用量节省，钢筋用量少，桥面连续行驶舒适性高，视野开阔，外观简洁，大方，施工技术成熟，有很多桥梁可供参考。3 )连续刚构属于墩梁固结系统，双薄壁柔软墩受力好，主梁采用1.5次绕线形式，加大桥下缝隙，通航和景观均有利。 采用悬臂梁施工方法，受力，施工方便，养护方便。 综上所述，从技术角度考虑，目前国内外已经建成了许多连续刚构桥，积累了丰富的经验，该桥型为较成熟的桥型，设计理论和施工方法也有成功的经验作为参考，为设计和施工提供技术保障。 2.42.4最终方案介绍和结构尺寸制作最终方案介绍和结构尺寸制作：2.4.1设计依据： a )主要技术指标设计资料：桥宽： 23m (人行道) 212m (网)1m (隔离带)设计负荷：设计负荷：道路-级，人群：3.5kN/m地质状况：一般b )材料规格：箱形截面混凝土： C50； 人行道混凝土： C50； 桥墩混凝土： C40； 基础混凝土： C30 .桥面铺装：以100cm厚的防水混凝土为铺装层，以30cm厚的沥青混凝土为磨损层，2009年土木工程(桥梁)专业毕业设计7 2.4.2材料相关参数说明： 50号混凝土，主要强度指标为强度基准值=32.4、=2.65； 强ck f MPatk f MPa度设计值=22.4、=1.83； 弹性模量=3.45.cdfpmfmpace4.10mpa40号混凝土，主要强度指标为强度基准值=26.8、=2.40； 强度ck f MPatk f MPa设计值=18.4，=1.65； 弹性模量=3.25.cdfpmfmpace4.10mpa30号混凝土，主要强度指标为强度基准值=20.1、=2.01； 强度ck f MPatk f MPa设计值=13.8，=1.39； 弹性模量=3.00.cdfpttfpmpace4.10mpa普通钢筋：纵向拉伸普通钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为拉伸强度基准值=400 sk f MPa拉伸强度设计值=340 sd f MPa弹性模量=2.0105 c E MPa环箍和结构钢筋采用HRB335钢筋弹性模量=2.0105 sd f MPac E MPa预应力筋(详见后一章):2.4.3设计标准公路桥涵设计通用规范 (jtg DD 600-2004 ) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (jtg DD 62-2004 ) 依据结构设计原理第二版2.52.5上部结构主箱细节尺寸制作上部结构主箱细节尺寸制作2.5.1立面配置本桥主桥的横宽为105m，主横宽为180m，横宽比为0.583，两侧分别为325m的简单支梁引桥。 2.5.2上部结构根据桥梁材料和梁桥、桥梁工程 (上卷)手册中有关连续刚性结构截面形式和尺寸的内容，制作主梁尺寸：单箱箱梁截面，箱顶宽15.0m，底面宽8.0m。 变截面梁墩顶部梁高与最大跨度的关系：梁高为1/17-1/20L，因此根部的梁高为10.0m .变截面梁为中部的梁高与最大跨度的关系：梁高为1/50-1/60L， 因此，中梁胡娜：翟家河桥设计8高度为3.0m .梁底高度曲线采用1.5次物线变化，以中梁底为原点，曲线方程式设定h=- 0.x1.5-3单向横断坡度1.5%，顶板厚度不变，为35cm，中央底板厚度为25cm，根底板厚度为120cm， 为了配置预应力束，箱梁底板采用了1.5次绕线变化时以中央梁底为原点，曲线方程式为h底=-0.x1.5-2.75的截面腹板的厚度为40cm和70cm的2种。 其横断、根部断面如图2.4、2.5所示：图2.4横断中箱形断面图2.5支点箱形断面2.5.3下部构造的4个主脚均采用双薄壁柔软脚，中心间距8.0m，纵桥方向宽度2.5m，横桥方向2009次土木工程(桥梁)专业毕业设计宽度8.0m，脚高52m，51m。 根据给定的地质条件，地质条件一般，基础采用钻孔灌注桩基础，采用围堰工程。 承台纵桥宽17.1米，横桥宽12.6米，厚4.0米。 6根桩径均为2.0米，净间距2.5米，埋深约25米。2.5.4其他情况说明桥面铺装厚度为10cm，沿横桥等厚，单宽桥面设有1.5%的横坡，箱梁顶板直接单向横坡，左右桥正好为双向横坡。 箱形顶板中心部的高度为桥面铺装，使用C40号防水混凝土。 胡娜：翟家河桥设计10第3章结构应力计算3.1桥梁模型的意义桥梁是复杂的空间结构，不同的桥梁形式上下结构的连接方式不同。 为了便于计算，桥梁需要简化为结构计算图，桥梁施工跨度较大，因此纵向分析模型与构件结构相似。 其空间效应可通过横向分布系数、偏荷载增大系数来校正。 用杆系结构有限元程序分析桥梁时，首先将桥梁结构分为有限构件，这些构件在节点相互连接，构成与实际结构等效的计算模型。