预应力混凝土连续刚官构桥毕业设计计算书.doc
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1、http:/ 带给你不一样的东西!预应力混凝土连续刚构桥第一部分方案简介及上部结构尺寸拟定一 本设计经方案比选后,桥跨布置为:全桥采用80米+135米+80米预应力混凝土变截面连续刚构结构,全长295米。上部结构桥面宽采用净9+2*1.5 m。截面形式采用单箱单室。图1 桥位地形图二 桥型布置1. 主跨径的拟定主跨径定为135m,边跨采用0.59倍的中跨径 80m,桥梁全长为:80+135+80=295(m)2顺桥向梁的尺寸拟定(1) 墩顶处梁高:根据规范,梁高为1/161/20L,取L/18.75, 约取偏安全的7.2 m。(2) 跨中梁高:根据规范,梁高为 L/45,即3.0 m。(3)
2、梁底曲线:选用二次抛物线。以跨中梁底为原点,曲线方程:Y=-0.0011008X2。3 横桥向的尺寸拟定根据任务书规定,行车道为净-9m,另外两边各有宽1.5m的人行道。图2 主梁截面尺寸图顶板厚取28cm;跨中处底板厚32cm,以便布置预应力束,支点处底板厚为 120cm,中间底板板厚成抛物线性变化;腹板厚度由于要布置预应力钢束锚头,故采用70cm;顶板承托尺寸采用45cmX45cm和30cmX60cm,底板承托尺寸采用45cm45cm;横隔板共设4道,两支点各两道,厚度取100cm,板上留有人孔,尺寸为200cm200cm;人行道板具体尺寸如图3所示。 图3 人行道板构造4.桥面铺装 桥面
3、铺装:根据桥梁工程(上)选用8cm厚的防水混凝土作为铺装层,上加2cm厚的沥青混凝土磨耗层,共计10cm厚。 桥面横坡:根据规范规定为1.5%3.0%,取2.0%,该坡度由箱梁顶板坡度控制。5下部构造桥墩采用双薄壁形式,桥墩壁厚3.0米,宽7米,两壁中心距为7米。基础均为桩基础。桥台为埋置式桥台,放置在基岩上。三施工要点及注意事项1.桥梁上部采用挂篮悬臂浇注施工,施工时要对称浇注,应注意立摸高程的合理设置,准确控制悬浇高程,主梁边中跨合拢高差应控制在cm以内。2.施工后的主梁备用预应力束孔处理如下:顶板束孔灌浆封填,底板束孔留下备用,但不穿预应力束。3.箱梁悬浇施工时在底板上的施工孔不封堵,作
4、为箱梁的通气孔。四.本桥主要材料参照规范规定,该桥材料取用如下。1混凝土箱梁采用50号,墩身采用40号,承台、盖梁、耳背墙、防撞护栏、人行道采用30号。2钢材1) 纵、横向预应力采用ASTMA416-92-270级钢绞线,标准强度为1860Mpa,直径为15.24mm,面积140mm2,弹性模量为1.9105 Mpa,采用OVM锚具。2) 带肋钢筋应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499-91的规定、光圆钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋GB1499-91的规定。3伸缩缝伸缩缝采用HXC-80A定型产品 。4桥梁支座桥台处安装一个GPZ单向活动和双向活动盆式支座。五桥梁设计荷载根据设计任务书
5、规定:荷载等级为汽车-20级、挂车-100级、人群荷载为3.0kN/m2。第二部分 内力计算与荷载组合一全桥结构计算图式的确定 本设计的单元划分,每一个施工阶段自然划分为一个单元。这样便于模拟施工过程,而且这些截面正是需要验算的截面。另外,在墩顶、跨中和一些构造变化位置相应增设了几个单元。这样整个主桥划分成98个单元,99个截面,如图4所示。图4 主桥单元划分示意图(尺寸单位:m)二全桥施工阶段的划分1为了方便全桥的施工分段,更好地根据起吊重量来划分,特用程序将划分的梁的单元的截面特性和单元重量计算出来,具体结果见表1:表1 截面特性及单元重量计算结果表单元号左梁高(m)左面积(m2)右梁高(
6、m)右面积(m2)单元重量(kN)13.08.453.08.452.64e+0323.08.453.18.5932033.18.593.449.041.1e+0343.449.043.779.51.16e+0353.779.54.119.961.22e+0364.119.964.4410.41.27e+0374.4410.44.7110.81.06e+0384.7110.84.9811.11.1e+0394.9811.15.2512.51.18e+03105.2512.55.4513.6981115.4513.65.6514.01.04e+03125.6514.05.8614.31.06e+0
7、3135.8614.36.0214.6905146.0214.66.1914.9923156.1914.96.3615.2941166.3615.26.5315.5959176.5315.56.715.8978186.715.86.8616.1996196.8616.17.0316.41.01e+03207.0316.47.216.71.03e+03217.216.77.216.71.25e+03227.216.77.216.72.91e+03237.216.77.216.41.03e+03247.0316.46.8616.11.01e+03256.8616.16.715.8996266.71
8、5.86.5315.5978276.5315.56.3615.2380286.3615.26.1914.9941296.1914.96.0214.6923306.0214.65.8614.3905315.8614.35.6514.01.06e+03325.6514.05.4513.61.04e+03335.4513.65.2512.5981345.2512.54.9811.11.18e+03354.9811.14.7110.81.1e+03364.7110.84.4410.41.08e+03374.4410.44.119.961.27e+03384.119.963.779.51.22e+033
9、93.779.53.449.041.16e+03403.449.043.18.591.1e+03413.18.593.08.45320423.08.453.18.59320433.18.593.449.041.1e+03443.449.043.779.51.16e+03453.779.54.119.961.22e+03464.119.964.4410.41.27e+03474.4410.44.7110.81.06e+03484.7110.84.9811.11.1e+03494.9811.15.2512.51.18e+03505.2512.55.4513.6981515.4513.65.6514
10、.01.04e+03525.6514.05.8614.31.06e+03535.8614.36.0214.6905546.0214.66.1914.9923556.1914.96.3615.2941566.3615.26.5315.5959576.5315.56.715.8978586.715.86.8616.1996596.8616.17.0316.41.01e+03607.0316.47.216.71.03e+03617.216.77.216.71.25e+03627.216.77.216.72.91e+03637.216.77.0316.41.03e+03647.0316.46.8616
11、.11.01e+03656.8616.16.715.8996666.715.86.5315.5978676.5315.56.3615.2959686.3615.26.1914.9941696.1914.96.0214.6923706.0214.65.8614.3905715.8614.35.6514.01.06e+03725.6514.05.4513.61.04e+03735.4513.65.2512.5981745.2512.54.9811.11.18e+03754.9811.14.7110.81.1e+03764.7110.84.4410.41.06e+03774.4410.44.119.
12、961.27e+03784.119.963.779.51.22e+03793.779.53.449.041.16e+03803.449.043.18.591.1e+03813.18.593.08.45320823.012.03.012.02.64e+03833.012.03.012.02.4e+03843.012.03.012.02.4e+03853.012.03.012.02.4e+03863.012.03.012.02.22e+03873.012.03.012.02.4e+03883.012.03.012.02.4e+03893.012.03.012.02.4e+03903.012.03.
13、012.02.4e+03913.012.03.012.02.4e+03923.012.03.012.02.4e+03933.012.03.012.02.4e+03943.012.03.012.02.4e+03953.012.03.012.02.4e+03963.012.03.012.02.4e+03973.012.03.012.02.4e+03983.012.03.012.02.4e+032横隔板重量的计算 横隔板重: Q=(622600-212026-22020-10590-200200) 8010-626=792(kN)3桥面铺装和人行道板每米重量计算 Q=90.125+40.323=55
14、(kN/m)4主跨施工分段 施工分段见图4。全桥共分98个单元(82个桥面单元)、99个节点,其中两个边跨各有20个单元,中跨有19个单元,再后面的恒载、活载、施工及验算等内力的计算时,代入程序的单元划分形式都以以上这种划分方式填写数据文件。图5 主梁施工分段三 恒载内力计算恒载内力主要包括一期恒载和二期恒载的内力叠加。全桥主要施工阶段的内力如图6所示。1悬臂浇注阶段:在支架或托架上浇注3号梁段,拼装挂篮,悬臂浇注各箱梁梁段并张拉相应顶板纵向预应力束,悬臂浇注结束时全桥的恒载内力如表2所示。表2 最大悬臂阶段内力计算结果表单元号节点号轴力剪力弯矩331.37e+0043.29e+0036.66
15、e+00441.5e+0041.1e+0031.62e+004442.619e+0041.369e+0033.465e+00452.86e+0042.17e+0032.52e+004554.34e+0049644.36e+00464.49e+0043.48e+0034.8e+004665.84e+004-2406.19e+00476.0e+0044.75e+0036.35e+004777.29e+004-8827.92e+00487.49e+0045.81e+0038.43e+004888.35e+004-3.23e+0039.31e+00498.51e+0046.91e+0038.96e+0
16、04999.43e+004-4.54e+0039.27e+004109.51e+0045.71e+0038.9e+00410101.04e+005-2.84e+0039.12e+004111.05e+0054.94e+0039.43e+00411111.14e+005-1.87e+0039.53e+004121.15e+0055.57e+0031.01e+00512121.25e+005-2.95e+0031.01e+005131.26e+0056.8e+0031.04e+00513131.36e+005-4.48e+0031.03e+005141.37e+0056.73e+0031.05e+
17、00514141.47e+005-4.72e+0031.02e+005151.48e+0057.27e+0031.04e+00515151.58e+005-5.47e+0039.92e+004161.59e+0057.64e+0031.01e+00416161.69e+005-5.5e+0039.51e+004171.7e+0057.71e+0039.8e+00417171.8e+005-4.96e+0039.07e+004181.81e+0057.13e+0039.58e+00518181.9e+005-3.26e+0038.54e+004191.9e+0055.22e+0049.59e+0
18、041919191.98e+0051868.43e+004201.99e+0052.48e+0031.03e+00520202.1e+005-2.48e+0031.2e+005212.13e+0051.01e+0041.34e+00521212.13e+005-1.01e+0041.34e+005223.365e+0053.403e+0047.255e+00522222.14e+0052.46e+0041.08e+005232.14e+0052.64e+0047.54e+0052边跨合龙阶段:安装排架并按施工要求进行预压,现浇边跨等高粱段,达到强度要求后,浇注边跨合龙段,张拉边跨底板纵向预应力
19、束。此时全桥恒载内力如表3所示。表3 边跨合龙阶段内力计算结果表单元号节点号轴力剪力弯矩117.510e+0043.051e+003-1.401e+00327.645e+004-1.113e+0021.888e+004227.645e+004-6.208e+0031.888e+00437.671e+0046.544e+0031.304e+004339.004e+004-3.346e+0031.952e+00449.213e+0047.193e+0031.152e+004441.054e+005-4.003e+0032.033e+00451.072e+0058.373e+0031.048e+00
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