b4×30m的先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计_第1页
b4×30m的先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计_第2页
b4×30m的先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计_第3页
b4×30m的先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计_第4页
b4×30m的先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计_第5页
已阅读5页,还剩89页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。b430m的先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计跨座式单轨交通跨座式单轨交通 PAGE categories de personal, lndex de valoraci i la quantitat de recompensa i cstig ha de ser ms alt que el dispositiu. 87th estrictament cinc conjunts lubricaci sistema (fix, qualitativa, apuntat i quantitativa, c

2、ronometrat), Atles dequipament importat ha de tenir lubricaci, requisits de lubricaci lubricaci previstos en el desenvolupament despecificaci, seran subscrits per les corresponents departaments del partit pot ser utilitzat. 88th per complir amb lespecificaci no ser desmuntar peces tan com per no afe

3、ctar lexactitud i rendiment dels equips, la prohibici absoluta de brut, sels permet ser sobrecrrega oversize, sobreps,. Violant de procediments, procediments de manteniment, s ultra, el Departament dequips el dret a aturar, treballadors tenen dret a negar-se a processar i dinformar immediatament als

4、 departaments corresponents. Captol 12: poder especial equipament gesti sistema edat de 89 article segons Ning Dr Infermeria paraula (1988) 60, document ofereix, jo fbrica equips especials incloent-hi: 1 i caldera, recipient de pressi 2 i elevaci mecnica 3 i factory dins de transport mecnic 4 i 5 me

5、cnica fusteria i estampaci mecnica, 90 article equips de potncia de gamma: 1 i la mquina de pressi buits 2 i material sala 3 i perdut variable equips elctrics, installacions i 4 i canalitzaci denergia, 91a article poder especial gesti dequips PAGE 2categories de personal, lndex de valoraci i la quan

6、titat de recompensa i cstig ha de ser ms alt que el dispositiu. 87th estrictament cinc conjunts lubricaci sistema (fix, qualitativa, apuntat i quantitativa, cronometrat), Atles dequipament importat ha de tenir lubricaci, requisits de lubricaci lubricaci previstos en el desenvolupament despecificaci,

7、 seran subscrits per les corresponents departaments del partit pot ser utilitzat. 88th per complir amb lespecificaci no ser desmuntar peces tan com per no afectar lexactitud i rendiment dels equips, la prohibici absoluta de brut, sels permet ser sobrecrrega oversize, sobreps,. Violant de procediment

8、s, procediments de manteniment, s ultra, el Departament dequips el dret a aturar, treballadors tenen dret a negar-se a processar i dinformar immediatament als departaments corresponents. Captol 12: poder especial equipament gesti sistema edat de 89 article segons Ning Dr Infermeria paraula (1988) 60

9、, document ofereix, jo fbrica equips especials incloent-hi: 1 i caldera, recipient de pressi 2 i elevaci mecnica 3 i factory dins de transport mecnic 4 i 5 mecnica fusteria i estampaci mecnica, 90 article equips de potncia de gamma: 1 i la mquina de pressi buits 2 i material sala 3 i perdut variable

10、 equips elctrics, installacions i 4 i canalitzaci denergia, 91a article poder especial gesti dequips跨座式单轨交通 PAGE categories de personal, lndex de valoraci i la quantitat de recompensa i cstig ha de ser ms alt que el dispositiu. 87th estrictament cinc conjunts lubricaci sistema (fix, qualitativa, apu

11、ntat i quantitativa, cronometrat), Atles dequipament importat ha de tenir lubricaci, requisits de lubricaci lubricaci previstos en el desenvolupament despecificaci, seran subscrits per les corresponents departaments del partit pot ser utilitzat. 88th per complir amb lespecificaci no ser desmuntar pe

12、ces tan com per no afectar lexactitud i rendiment dels equips, la prohibici absoluta de brut, sels permet ser sobrecrrega oversize, sobreps,. Violant de procediments, procediments de manteniment, s ultra, el Departament dequips el dret a aturar, treballadors tenen dret a negar-se a processar i dinfo

13、rmar immediatament als departaments corresponents. Captol 12: poder especial equipament gesti sistema edat de 89 article segons Ning Dr Infermeria paraula (1988) 60, document ofereix, jo fbrica equips especials incloent-hi: 1 i caldera, recipient de pressi 2 i elevaci mecnica 3 i factory dins de tra

14、nsport mecnic 4 i 5 mecnica fusteria i estampaci mecnica, 90 article equips de potncia de gamma: 1 i la mquina de pressi buits 2 i material sala 3 i perdut variable equips elctrics, installacions i 4 i canalitzaci denergia, 91a article poder especial gesti dequips石家庄铁道大学毕业设计公路先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计Desi

15、gn of Simply Supported for ContinuousPrestressed Concrete Girder on the Highway 完成日期 2014年6月 毕业设计成绩单学生姓名学号班级专业土木工程毕业设计题目公路先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计指导教师姓名指导教师职称评 定 成 绩指导教师得分 评阅人得分答辩小组组长得分成绩:院长(主任) 签字:年 月 日毕业设计任务书题目公路先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计 专 业土木工程班 级学生姓名承担指导任务单位土木工程学院导师姓名导师职称一、设计(论文)内容运用大型有限元软件Midas/Civil,设计一座

16、跨度为430m的先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥的上部结构和下部结构(桥墩)。上部结构按部分预应力A类构件设计。二、基本要求熟悉公路桥梁设计规范、设计原则,掌握先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计的全过程。主要包括截面选择、恒载、活载内力计算、预应力钢束的估算、布置及调整、混凝土的收缩徐变计算及各项应力检算、桥墩抗震设计等几个方面的内容。并学会运用大型有限元软件Midas/Civil进行结构计算及设计。完成1万字以上的设计说明书一份,不少于6张(手工3张),翻译与本设计相关的外文文献不少于3000字。三、主要技术指标(或研究方向)1、设计荷载:公路级2、桥梁宽度:12m3、地震基本烈度为8

17、度,地震动峰值加速度为0.2g。4、场地类型:中硬土四、应收集的资料及参考文献1、 HYPERLINK /pft60web/showcard.asp?nTmpKzh=60532 t _self 预应力混凝土连续梁桥范立础 主编,人民交通出版社。2、 HYPERLINK /pft60web/showcard.asp?nTmpKzh=139778 t _self 钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理张树仁 主编,人民交通出版社。3、 HYPERLINK /pft60web/showcard.asp?nTmpKzh=96660 t _self 预应力混凝土连续梁桥设计徐岳,王亚君,万振江 编著,

18、人民交通出版社。4、桥梁抗震叶爱君 主编,人民交通出版社。5、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004,中华人民共和国交通部发布,人民交通出版社。6、公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004,中华人民共和国交通部发布,人民交通出版社。7、公路桥梁抗震设计细则JTGT B02-01-2008,中华人民共和国交通运输部发布,人民交通出版社。五、进度计划第12周 熟悉Midas/Civil软件,查阅有关资料,翻译与课题有关的外文资料,完成开题报告。第34周 实习。第56周 完成截面选择,计算恒载、活载内力计算,初步估算预应力钢束总数。 第79周 根据施工过程对每个阶段进行

19、配筋。进行截面验算,调整预应力钢束直到满足规范要求。第1013周 对桥墩进行抗震设计,满足规范要求。第14周 论文整理与撰写。7、第15周 毕业设计答辩。教研室主任签字时间2014年2月17日毕业设计开题报告题目公路先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计学生姓名田小杰学号20100347班级土1001-10专业土木工程一、设计背景与应用现状在现代化的交通网中,桥梁建设有着非常重要的地位。桥梁的发展与运输业的发展密不可分,每逢运输工具有所重大变化,就会对桥梁在承载能力、结构布局以及跨越能力等方面提出新的要求。连续梁桥是一种应用比较广泛的结构体系,它具有一系列的优点,比如变形小,结构刚度好,行车平

20、顺舒适,伸缩缝少,抗震能力强,养护简单等等。预应力混凝土早在20世纪30年代就被用于建桥。在对预应力混凝土性能和张拉、锚固工艺深入研究的基础上,预应力混凝土连续梁等等被迅速推广应用于梁桥。 虽然预应力混凝土简支梁桥由于构造简单,预制和安装方便,在桥梁建设中得到了广泛使用。然而当这种简支体系跨径超过4050m时,跨中恒载弯矩和活载弯矩将会迅速增大,致使梁的截面尺寸和自重显著增加,这样不但材料耗用量大,并且也给施工带来困难。简支转连续的施工方法恰能解决这一问题,这也使得这一施工方法得以广泛应用。二、设计进行的主要工作和任务(1)运用大型有限元软件Midas/Civil对简支转连续的预应力混凝土连续

21、梁桥上部结构进行结构计算及设计;(2)对桥墩进行抗震设计及检算;(3)进一步熟悉公路桥梁设计规范以及公路工程抗震设计规范;(4)绘图,完成计算书。三、设计所采用的方法和手段(1)采用预应力混凝土箱梁的结构形式;(2)采用先简支后连续的施工方法;(3)依据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范以及公路桥涵设计基本规范确定桥梁上部结构的结构计算;(4)依据公路工程抗震设计规范进行桥墩的抗震设计;(5)运用大型有限元软件Midas/Civil进行上部结构的。四、设计(研究)进度计划第1-2周 外文文献翻译、熟悉软件、书写开题报告、熟悉各种规范;第3-4周 截面选取、外荷载计算、初步估算预应力钢

22、束;第5-7周 根据施工过程对每个阶段进行配筋、进行截面验算、调整至符合;第8-10周 对桥墩及墩台设计并验算;第11-12周 图纸绘制、效果图绘制;第13-14周 论文整理与撰写;第15周 论文答辩;五、预期结果和目的(1)进一步熟练的掌握预应力混凝土连续梁桥简支转连续施工设计以及桥墩抗震设计的全过程;指导教师签字时 间年 月 日毕业设计开题报告题目公路先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计学生姓名学号班级专业土木工程(2)能够熟练运用Midas/Civil进行桥梁结构的分析;(3)明确公路桥梁规范中的相关设计原则及要求;(4)通过毕业设计,对本专业相关课程形成一个全面系统的认识与总结。六、

23、参考文献 1、 HYPERLINK /pft60web/showcard.asp?nTmpKzh=60532 t _self 预应力混凝土连续梁桥范立础 主编,人民交通出版社。2、 HYPERLINK /pft60web/showcard.asp?nTmpKzh=139778 t _self 钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理张树仁 主编,人民交通出版社。3、 HYPERLINK /pft60web/showcard.asp?nTmpKzh=96660 t _self 预应力混凝土连续梁桥设计徐岳,王亚君,万振江 编著,人民交通出版社。4、桥梁抗震叶爱君 主编,人民交通出版社。5、公路钢

24、筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004,中华人民共和国交 通部发布,人民交通出版社。6、公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004,中华人民共和国交通部发布,人民交通出版社。7、公路桥梁抗震设计细则JTGT B02-01-2008,中华人民共和国交通运输部发布,人民交通出版社。指导教师签字时 间年 月 日摘 要先简支后连续梁桥在实际运用中集合了简支梁桥和连续梁桥的优点,同时避免了简支梁桥桥面容易开裂和现浇连续梁施工的复杂繁琐。梁用批量预制生产的方式来加快连续梁的建设速度,以省去繁琐的支模工序,所以该桥型在桥梁建设中被广泛运用。本文首先介绍了本毕业设计的工程背景,然后依据公

25、路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范等规范对简支转连续施工的预应力混凝土连续梁桥进行初步设计,选取计算截面,接着通过软件Midas/Civil建模,并依据施工过程划分施工阶段,进行预应力筋的估算,最后进行整个结构的正截面抗弯、正截面抗裂以及混凝土压应力的验算并进行调整以满足要求。此外,依据公路工程抗震设计规范对桥墩进行抗震设计。 关键词:预应力混凝土;连续梁桥;简支转连续;抗震设计AbstractPrestressed concrete simply-supported to continuous beam bridge combine the advantages of simply

26、supported girder bridge and continuous girder bridge,and avoid the simply supported girder bridges deck cracking easily and the complex construction of continuous girder bridge,so accelerate the construction speed and construction is easy,In a word prestressed concrete simply-supported to continuous

27、 beam bridge is widely used in bridge construction.This article first introduce the engineering background of the design. Then, based on codes of Highway bridges and culverts reinforced concrete and prestressed concrete structural design and other norms, the preliminary design of prestressed concret

28、e continuous beam bridge of simply supported continuous construction is conducted. Selects cross-section of calculation. Followed by modeling through software of Midas / Civil and classifying construction phase according to the construction process, finally, we conduct a check on the resistance of f

29、lexural of normal section, the resistance of crack of normal section ,and concrete compressive stress and adjust in order to meet the requirement. In addition, based on Codes of Highway Engineering Seismic Design, the seismic design of pier is conducted.Key words: Prestressed concrete continuous bea

30、m bridges;Simply supportedcontinuous; Midas/Civil;Seismic design 目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc256000000 第1章 绪论 PAGEREF _Toc256000000 h 0 HYPERLINK l _Toc256000001 1.1 选题背景 PAGEREF _Toc256000001 h 0 HYPERLINK l _Toc256000002 1.2 先简支后连续箱梁的优势 PAGEREF _Toc256000002 h 0 HYPERLINK l _Toc256000003 1.3

31、设计基本资料 PAGEREF _Toc256000003 h 1 HYPERLINK l _Toc256000004 1.3.1 桥梁线性布置 PAGEREF _Toc256000004 h 1 HYPERLINK l _Toc256000005 1.3.2 主要技术标准 PAGEREF _Toc256000005 h 1 HYPERLINK l _Toc256000006 1.3.3 主要材料 PAGEREF _Toc256000006 h 1 HYPERLINK l _Toc256000007 1.3.4 桥面布置及铺装 PAGEREF _Toc256000007 h 1 HYPERLIN

32、K l _Toc256000008 1.3.5 施工方式 PAGEREF _Toc256000008 h 1 HYPERLINK l _Toc256000009 1.3.6 设计规范 PAGEREF _Toc256000009 h 2 HYPERLINK l _Toc256000010 (4)公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007,中华人民共和国交通运输部发布,人民交通出版社。 PAGEREF _Toc256000010 h 2 HYPERLINK l _Toc256000011 1.3.7 温度影响 PAGEREF _Toc256000011 h 2 HYPERLINK l _T

33、oc256000012 1.4 截面形式及截面尺寸拟定 PAGEREF _Toc256000012 h 2 HYPERLINK l _Toc256000013 1.4.1 截面形式的确定 PAGEREF _Toc256000013 h 2 HYPERLINK l _Toc256000014 1.4.2 截面尺寸的拟定 PAGEREF _Toc256000014 h 3 HYPERLINK l _Toc256000015 1.5 桥跨布置及孔径分配 PAGEREF _Toc256000015 h 4 HYPERLINK l _Toc256000016 1.6 毛截面几何特性计算 PAGEREF

34、_Toc256000016 h 4 HYPERLINK l _Toc256000017 第2章 上部结构计算 PAGEREF _Toc256000017 h 5 HYPERLINK l _Toc256000018 2.1 单元划分 PAGEREF _Toc256000018 h 5 HYPERLINK l _Toc256000019 2.2 恒载内力计算 PAGEREF _Toc256000019 h 5 HYPERLINK l _Toc256000020 2.2.1 恒载集度计算 PAGEREF _Toc256000020 h 6 HYPERLINK l _Toc256000021 2.3

35、活载内力计算 PAGEREF _Toc256000021 h 9 HYPERLINK l _Toc256000022 2.3.1 冲击系数和车道折减系数 PAGEREF _Toc256000022 h 10 HYPERLINK l _Toc256000023 2.3.3 活载内力计算 PAGEREF _Toc256000023 h 11 HYPERLINK l _Toc256000024 2.4 温度内力计算 PAGEREF _Toc256000024 h 13 HYPERLINK l _Toc256000025 2.5 支座沉降计算 PAGEREF _Toc256000025 h 14 HY

36、PERLINK l _Toc256000026 2.6 荷载组合计算 PAGEREF _Toc256000026 h 15 HYPERLINK l _Toc256000027 2.6.1 正常使用极限状态组合 PAGEREF _Toc256000027 h 15 HYPERLINK l _Toc256000028 2.6.2 承载能力极限状态组合 PAGEREF _Toc256000028 h 18 HYPERLINK l _Toc256000029 第3章 预应力钢束的估算与布置 PAGEREF _Toc256000029 h 21 HYPERLINK l _Toc256000030 3.1

37、 预应力钢束的估算 PAGEREF _Toc256000030 h 21 HYPERLINK l _Toc256000031 3.1.2 按正常使用极限状态截面压应力要求估算 PAGEREF _Toc256000031 h 25 HYPERLINK l _Toc256000032 3.1.3 按承载能力极限时正截面强度强度要求 PAGEREF _Toc256000032 h 29 HYPERLINK l _Toc256000033 3.2 预应力的布置 PAGEREF _Toc256000033 h 31 HYPERLINK l _Toc256000034 第5章 主梁强度验算 PAGEREF

38、 _Toc256000034 h 45 HYPERLINK l _Toc256000035 7.1 墩身截面尺寸的拟定 PAGEREF _Toc256000035 h 51 HYPERLINK l _Toc256000036 7.1.1 钢筋和混凝土的选取 PAGEREF _Toc256000036 h 51 HYPERLINK l _Toc256000037 7.1.2 盖梁截面尺寸的拟定 PAGEREF _Toc256000037 h 51 HYPERLINK l _Toc256000038 7.1.3 墩身截面及纵向尺寸的拟定 PAGEREF _Toc256000038 h 51 HYP

39、ERLINK l _Toc256000039 7.2 墩身钢筋的布置及抗震验算 PAGEREF _Toc256000039 h 51 HYPERLINK l _Toc256000040 7.2.1 设计地震力计算 PAGEREF _Toc256000040 h 51 HYPERLINK l _Toc256000041 7.2.2 依据E1地震作用效应和永久作用效应组合进行墩内配筋计算 PAGEREF _Toc256000041 h 53 HYPERLINK l _Toc256000042 7.2.3 地震作用下,墩身截面抗剪承载力和墩顶位移验算 PAGEREF _Toc256000042 h

40、55 HYPERLINK l _Toc256000043 第8章 结论和展望 PAGEREF _Toc256000043 h 61 HYPERLINK l _Toc256000044 8.1 结论 PAGEREF _Toc256000044 h 61 HYPERLINK l _Toc256000045 8.2 展望 PAGEREF _Toc256000045 h 61 HYPERLINK l _Toc256000046 参考文献 PAGEREF _Toc256000046 h 63 HYPERLINK l _Toc256000047 致 谢 PAGEREF _Toc256000047 h 64

41、 HYPERLINK l _Toc256000048 附 录 PAGEREF _Toc256000048 h 65PAGE 83第1章 绪论1.1 选题背景 随着生活节奏的加快,各地区人与人的交流、物与物的交流变得更加频繁,这也就要求了承载它的交通网的建设与完善,大力发展交通运输事业,对于加强全国各民族的团结,发展国民经济,促进文化交流和巩固国防等方面,都具有非常重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中,为了跨越各种障碍,必须修建各种类型的桥梁和涵洞,因此桥涵成为了交通线中的重要组成部分。桥梁是交通运输的命脉,其形式不一而同,各有优劣。1.2 先简支后连续箱梁的优势先简支后连续箱

42、梁是国内外公路上常用的一种桥梁结构新形势,具有施工简易、行车条件好且经济合理的特点。它克服了简支梁整体条件差的弱点,同时也克服了现浇连续梁对支架和地基的要求。先简支后连续结构相对于传统意义上的连续梁桥而言,降低了施工难度,同时一定程度上达到了结构连续的目的。而相对简支梁来说,减小跨中弯矩,提高了结构的承载能力,减少梁部的伸缩缝,并控制桥面横向裂缝的产生。因而先简支后连续梁桥是一种经济合理的具有较强竞争力的好桥型,兼备了简支体型及连续体系的优点。先简支后连续梁桥相比简支梁桥有如下优势:(1) 改善了结构受力状况,采用连续设计比简支设计可减少预应力筋5%-15%;(2) 预应力和初始上拱度相对较小

43、,有利于桥面铺装施工;(3) 先在现场预制,现场吊装,形成一般简支体系,然后通过现场浇筑连续接头段,张拉负弯矩区域的预应力梁,减少桥面伸缩缝,增强了结构的整体性和行车的舒适性,改善了桥面养护维修。(4) 先简支后连续箱梁比简支箱梁结构刚度大,梁高低,用料少,结构中的刚才和混凝土数量少,且施工简便,不用搭脚手架,施工质量容易控制,经济效益和社会效益为可取。(5) 由于主体结构采用预制构件,因此混凝土的收缩和徐变对梁的挠度和次内力影响不大。 先简支后连续结构的受力情况 先简支后连续结构的受力情况明显分为两个不同的阶段: (1) 在简支阶段,结构所承受的是本身自重、前期预加力及施工荷载等前期荷载,结

44、构为静定结构,混凝土收缩徐变引起的结构变形较大,但在结构内并不产生次内力。 (2) 形成连续结构后,结构还要承受后期恒载。后期预加力、车辆荷载及其他后期荷载,结构也变成了超静定结构,混凝土收缩徐变将引起结构次内力。随时间的推移,结构中的内力是在不断变化的,将引起结构内力重分布。1.3 设计基本资料1.3.1 桥梁线性布置(1) 平曲线半径:无平曲线(2) 竖曲线半径:无竖曲线1.3.2 主要技术标准(1) 设计荷载:公路I级(2) 桥梁宽度:12m(3) 地震基本烈度为8度,地震动峰值加速度为0.2g。(4) 场地类型:中硬土1.3.3 主要材料(1) 预应力混凝土主梁采用C50号混凝土(2)

45、 预应力钢绞线:采用低松弛高强钢绞线,直径为15.24mm,截面积为140mm标准强度,弹性模量。(3) 预应力管道:采用铁皮波纹管圆、扁管成型1.3.4 桥面布置及铺装(1) 桥面横向布置: 公路I级:桥面宽12 m(三车道),无人行道;(2) 桥面铺装层:采用平均厚度为9.5cm防水混凝土1.3.5 施工方式4跨30m简支转连续施工。1.3.6 设计规范(1)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004,中华人民共和国交通部发布,人民交通出版社。(2)公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004,中华人民共和国交通部发布,人民交通出版社。(3)公路桥梁抗震设计细则JTG

46、T B02-01-2008,中华人民共和国交通运输部发布,人民交通出版社。 (4)公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007,中华人民共和国交通运输部发布,人民交通出版社。1.3.7 温度影响考虑结构因均匀温度作用引起的外加变形或约束变形,采用整体升温、降温模拟,同时考虑非线性梯度温度的影响。根据公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004,计算桥梁结构由于温度引起的效应时,可采用图1-1 所示的竖向温度梯度曲线,其桥面板的最高温度T1查表得:;对于混凝土结构,梁高大于400mm时,=300mm。图1-1 竖向梯度温度(尺寸单位:mm)1.4 截面形式及截面尺寸拟定1.4.1 截面形式

47、的确定由于箱型截面是闭合薄壁形式,具有抗扭刚度大的特点,且顶板和底板都具有比较大的面积,所以能够有效地抵抗正负弯矩,并满足配筋要求。箱形截面具有良好的动力特性,在这它的收缩徐变数值较小。故本设计采用箱形截面。1.4.2 截面尺寸的拟定 简支梁桥主梁尺寸根据经验选取,预应力混凝土简支梁桥20m (7-4)式中,水平设计加速度反应谱最大值; (7-5)式中,抗震重要性系数; 场地系数; 阻尼调整系数; 水平向设计基本地震动加速度峰值。此设计为级公路上的中小跨径桥梁,属于B类抗震设防标准。根据抗震细则相关表格查得: : 地震作用下取0.43,地震作用下取1.3 ; =1.0 ; =1.0(场地类型,

48、设防烈度); A = 0.2g7.2.2 依据E1地震作用效应和永久作用效应组合进行墩内配筋计算 作用于活动支座顶面的地震力: 作用于固定支座顶面的地震力: 根据两水平抗震设防要求,在地震作用下要求结构保持弹性、基本无损伤;地震作用效应和自重荷载效应组合后,按偏心受压构件计算,根据规范要求应采用对称配筋。以下以最不利截面位置墩底截面为例进行设计计算。查表得: 桥梁结构重要性系数: 墩底截面所受轴力: 墩底组合弯矩 EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT :其中墩柱高7.5m,盖梁平均高度1.6m,支座和垫石总高度0.3m (1)截面设计 在弯矩作用方向,构件的长细

49、比: 故,此柱为短柱,弯矩M与轴力N呈线性关系,可以不考虑二阶弯矩,即,各截面中的弯矩均可认为等于。墩的半径 ,混凝土保护层厚度取60mm,拟采用直径为2(外径为28.4mm)钢筋,则 计算偏心距 (2)截面配筋 假设,查表可得系数:,带入公式计算配筋,得:将所得配筋率带入公式求的轴向力设计值为: (7-6) ,计算轴向力设计值与实际值基本相等,所得配筋率,即为所求,所需钢筋截面面积为: 选用26根直径为25的钢筋,供给钢筋截面面积,钢筋间距为。实际配筋率。 (3)承载力复核 因为实际配筋率略高于计算值,假设,查表得: 将其带入公式得: ,计算偏心距与实际值基本相等,即为所求。截面所能承受的轴

50、向力设计值由公式求得: (7-7) 计算结果表明,截面抗压承载力满足要求,结构是安全的。7.2.3 地震作用下,墩身截面抗剪承载力和墩顶位移验算 根据公路桥梁抗震设计细则要求:加密区实际潜在塑性铰长度取2000mm。根据规范要求,圆形墩柱潜在塑性铰区域内加密箍筋的最小体积含箍率为: (7-8)式中,轴压比,指结构的最不利组合轴向压力与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比,; 纵向配筋率,; 混凝土抗压强度标准值,取(C30) 箍筋抗拉强度设计值,取()故,箍筋采用直径为12mm的钢筋,间距为150cm。 固定墩的延性能力检算 (1)固定墩的延性需求确定在利用延性概念设计抗震结构时,

51、首先必须确定度量延性的量化标准,即延性指标。最常用的延性指标为:曲率延性系数(简称曲率延性)和位移延性系数(简称位移延性)。由规范可知,墩顶的位移延性系数与高宽比有关,由可查表得:位移延性系数,曲率延性系数。由于墩顶采用固定支座,而墩底又采用刚性扩大基础,可忽略支座弹性变形和基础柔度的影响,则结构的整体位移延性系数等于桥墩的局部位移延性系数。因此,固定墩的位移延性需求也为6.4。 (2)固定墩的延性能力确定 约束混凝土的应力应变关系采用模型见图7-2:图7-2 普通约束混凝土的应力应变曲线 (7-9) (7-10) (7-11) (7-12) (7-13) (7-14) (7-15)保护层的应

52、力应变关系,假定时,应变达到碎裂应变。可见,要确定约束混凝土的应力应变关系,关键是确定约束混凝土的峰值压应力和对应的压应变,以及极限压应变。 式中,为有效横向约束应力。 (7-16)式中,为截面的有效约束系数,是有效约束核心混凝土面积与核心混凝土总面积之比,圆形截面一般可取0.95;分别为圆形或螺旋箍筋的屈服强度和截面积;分别为圆形或螺旋箍筋环的直径和纵向间距。 箍筋在最大拉应力时的应变取为0.09,则约束混凝土的极限压应变为 纵向钢筋的应力应变关系采用理想弹塑性模式,屈服应力为335Mpa,弹性模量为。图7-3 固定墩墩柱截面的弯矩曲率关系借助于适当的计算程序进行截面的弯矩曲率关系分析。图7

53、-3所示截面在3594.94kN的恒载轴力作用下,绕x轴的弯矩曲率曲线如图7.7所示。截面绕x轴的理论屈服弯矩为,理论屈服曲率为2.110-3 1/m,极限曲率为7010-3 1/m。因此,墩柱截面的曲率延性系数。根据查表可知,偏安全地取,则墩柱的位移延性系数为(3)固定墩的延性能力检算固定墩的位移延性能力为,大于位移延性需求,且具有较大的安全系数,因此,固定墩的延性能力满足要求。必须强调的是,为了保证固定墩具有计算所得的延性能力,还必须满足规范规定的构造设计要求。 固定墩的抗剪验算 (1)固定墩墩柱的最大地震剪力计算通过截面的弯矩曲率分析,已经得到固定墩墩柱底截面在3594.94kN的恒载轴

54、力作用下,绕x轴的名义抗弯强度。参考美国加州CALTRANS抗震设计规范,取抗弯强度超强系数为1.2,则墩柱底截面的抗弯超强弯矩为则,墩柱可能承受的最大地震剪力为 (2)固定墩墩柱的名义抗剪能力计算根据美国抗震设计规范, 墩柱的名义抗剪强度为: (7-17) 混凝土提供的抗剪强度 塑性铰区域内 () c1偏安全取下限值 塑性铰区域外 由于,则 箍筋提供的抗剪强度 墩柱的名义抗剪强度 塑性铰区域内 塑性铰区域外 (3)固定墩墩柱的抗剪验算要避免发生脆性剪切破坏,固定墩墩柱的抗剪强度应满足 (0.85) (7-18)塑性铰区域内 塑性铰区域外 可见,墩柱的抗剪强度是足够的。第8章 结论和展望8.1

55、 结论通过几个月毕业设计的实际操作,使我对设计过程有了更深的理解和掌握,使所学知识达到了真正的融会贯通。在设计过程中通过电算与手算相结合的方法,既保证了设计的进程又保证了设计准确性,通过对截面强度验算、预应力钢束应力验算及主梁变形验算等均满足规范要求。本次设计根据已知资料,应用Midas 软件建立模型,通过各项内力和荷载组合计算,完成了对预应力钢筋的估算和布置,以及对各施工阶段和截面的检算,最后对下部结构也进行了计算。在此期间,参阅了以往类似文献,对模型和计算多了进一步的改善,最后得出了比较合理的结果。 通过本次设计我们对桥梁设计的全过程尤其是先简支后连续预应力梁桥的设计有了一定地掌握,如今能

56、够独立地完成一座桥梁的初步设计;同时在设计过程中对行业规范也有了一定了解,学会了如何查阅和使用规范。这次设计是我们大学四年来最系统的一次综合锻炼,使我们获益匪浅,它锻炼了我们理论联系实际的能力,将我们大学所学的专业知识真正投入的实际建设中去8.2 展望简支转连续施工方法已广泛用于中小跨径连续梁的建设中,但是简支转连续施工方法仍旧存在着许多有争议的问题。诸如湿接头处混凝土的抗裂防护措施,湿接头的浇注和后连续预应力筋的张拉顺序选择以及支座拆除顺序选择等问题。对于以上问题仍有待于深入分析研究。 设计图绘制(1)、概述桥梁设计中应首先拟订结构尺寸,并进行相应的结构计算和验算,在此基础上绘制施工详图。包

57、括总体布置图、主梁一般构造图、主梁预应力束构造图等。(2)、总体布置图桥梁设计图中的总体布置图是必不可少的部分,次图显示了桥梁的概况,是桥梁施工的重要依据。它一般包括立面、平面、横断面三部分。立面中给出了桥的全长、桥梁起点与终点桩号、各跨跨径、基础顶面、基底面标高等等。平面图给出桥宽、行车道宽等等。横断面给出主梁跨中、支点截面和下部结构的主要尺寸。本设计总体布置图见图纸。(3)、主梁一般构造图主梁一般构造图应详细给出主梁各部分的构造尺寸,并考虑施工方法对主梁构造的影响。(4)、主梁预应力束的构造主梁预应力束构造应给出主梁腹板、顶板、底版及横断面的钢束布置。本设计结合施工方法给出边梁静定钢束布置

58、及连续钢束布置。参考文献1 公路桥涵设计通用规范2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范4 公路桥涵施工规范5 公路桥涵地基与基础设计规范6 范立础主编.预应力混凝土连续梁桥. 北京:人民交通出版社,7 易建国主编.混凝土简支梁(板)桥. 北京:人民交通出版社,8 邹毅松, 王银辉等. 连续梁桥. 北京:人民交通出版社, 9 邵旭东, 程翔云等. 桥梁设计与计算. 北京:人民交通出版社, 10 邵旭东主编.桥梁工程. 北京:人民交通出版社,11 叶见曙等编.结构设计原理. 北京:人民交通出版社,12 张树仁编.钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理. 北京:人民交通 出版社,200513

59、 黄绳武主编.桥梁施工及组织管理(上册). 北京:人民交通出版社,14 吴鸣主编.桥梁工程.武汉:;武汉大学出版社,15 许岳、王亚君、万振江主编.预应力混凝土连续梁桥设计.北京:人民交通出版社,16 邹毅松、王银辉主编.连续梁桥.北京:人民交通出版社,致 谢首先,我要感谢我的导师王军文老师,他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样,给了起到了指明灯的作用;他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪,让我很快就感受到了设计的快乐并融入其中。其次我还要感谢王国安老师、陈伟老师、王兴珍老师等毕设老师对我的帮助,虽然他们不是负责我毕设指导老师,但每次我遇到问题向他们咨询时,他们都会

60、耐心的给我讲解,帮助我找出错误所在,还给我提供了一些工程实际的参考,使我的毕设能够顺利完成。此次毕业设计历时三个月,是我大学学习中遇到过的时段最长、涉及内容最广、工作量最大的一次设计。用老师的一句话概括就是这次毕业设计相当于把以前的小课程设计综合在一起的过程,只要把握住每个小课设的精华、环环紧扣、增强逻辑,那么这次的任务也就不难了,虽说老师说的话让此次的毕业设计看起来不是那么的可怕,但是当我真的开始着手时,还的确是困难重重。俗话说的好,“磨刀不误砍柴工”,当每次遇到不懂得问题时,我都会第一时间记在本子上面,然后等答疑的时候问老师,老师对于我提出来的问题都一一解答,从来都不会因为我的问题稍过简单

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论