毕业论文-11桥2号预应力混凝土连续梁桥设计.doc.doc
《毕业论文-11桥2号预应力混凝土连续梁桥设计.doc.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业论文-11桥2号预应力混凝土连续梁桥设计.doc.doc(126页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、青 岛 理 工 大 学 毕 业 设 计 111毕 业 设 计题目: 学生姓名: * 学生学号: 院系名称: 专业班级: 指导教师: 2015年6月12日摘 要本次毕业设计是关于中大跨度整体现浇预应力混凝土连续T型梁桥。其设计的目的是培养学生的综合运用所学知识的技能以及分析解决实际问题的能力。设计的要求达到安全可靠、技术先进和经济合理的目标,设计方法上有一定的创新。再设计过程中通过运用之前学过的专业知识,使理论与实践相结合,更能锻炼学生的动手、动脑操作能力,更能加强同学们对桥梁设计软件的使用。本次设计的连续梁桥跨度为三跨,跨径为28m+28+28m,采用分离式设计,设计荷载为公路-II级,每幅桥
2、面宽14m,为双向六车道,设有2.5m宽的人行道。主梁施工采用整体现浇施工工艺。设计具体过程如下:第一,搜集本设计所需资料和文献,初拟上部结构尺寸,进行桥梁截面构造设计,从而计算出毛截面的几何特性。第二,计算主梁自重、汽车荷载、温度作用以及基础沉降并进行内力短期组合与长期组合,通过短期组合估算预应力钢束。第三,预应力损失以及有效预应力的计算,并进行配束后主梁内力计算及内力组合。第四,进行截面强度验算、抗裂验算、持久状况构件的应力验算、短暂状况构件的应力验算、挠度验算、行车道板的内力计算和配筋计算。最后,进行施工图的绘制。关键词:预应力混凝土;效应组合;预应力损失;验算IIAbstractThi
3、s graduationdesignis aboutthe wholestructureof large spanprestressed concretecontinuousbeambridgeT.The purpose of the design isto train students to apply the kNowledgeand skills,ability to analyze and solve practical problems.The design meets the requirement of safety and reliability, advanced techn
4、ology and reasonable economy,have certain innovation design method. Then the design process by using the professional kNowledge learned before, so that the combination of theory and practice, can exercise the hands of students,thinkingability,tostrengthen the use ofbridge designsoftware.Continuous b
5、eam bridgespanin the designof threespan,spanis of the length 28m+28+28m,using separate design,design loadforhighway -II,eachdeckwidth 14m,two-way six lane,a 2.5m widesidewalks.Construction of main girder ofthecast-in-placeconstruction technology.The design process is as follows:First,collect the nee
6、ds of design data and literature,tentatively set the upper structuer of the bridge section size,structure design,so as to calculate the geometric size chaarcteristics of the gross section.Second, to calculate the weight, vehicle load, temperature effect and the foundation settlement and internal for
7、ce combination of short-term and long-term, short-term portfoliothroughestimation ofprestressed steel beam.Third, the loss of prestress and the calculation of the effecticve prestress,and with beamgirderinternal force calculation andinternal force combination.Fourth,strength checking,checking calcul
8、ation of crack resistance,lastingof the structurecalculation of stresscalculation,transientstatecomponentshould beinternal force calculation and reinforcementstrength,deflection,the carriagewayplate.Finally,drawingconstruction drawing.Key word: Prestressed concrete; Combined effect; Prestress loss;C
9、alculationII目 录摘 要IAbstractIII前 言1第1章 设计基本资料3 1.1 基本资料3 1.1.1 桥梁线形布置3 1.1.2 设计标准3 1.1.3 材料规格3 1.1.4 设计计算依据4 1.1.5 基本计算依据5第2章 设计要点及结构尺寸拟定7 2.1 设计要点7 2.2 结构尺寸的拟定7 2.2.1 桥梁结构图式7 2.2.2 截面形式及截面尺寸拟定7 2.3 横截面沿跨长的变化8 2.4 横隔梁的设置9 2.5 毛截面几何特性的计算11 2.5.1 计算原理11 2.5.2 截面几何特性计算结果12 2.5.3 检验截面效率指标13第3章 主梁作用效应计算15
10、 3.1 结构有限元建模15 3.2 结构自重效应计算16 3.2.1 结构自重作用荷载集度计算16 3.2.2 内力计算17I 3.3 汽车荷载作用效应计算(边梁)23 3.3.1 冲击系数和车道折减系数23 3.3.2 计算主梁的荷载横向分布系数24 3.3.3 计算汽车荷载效应内力29 3.4 温度作用引起的作用效应36 3.5 基础沉降计算37 3.6 内力组合37 3.6.1 按承载能力极限状态设计383.6.2 按正常使用极限状态设计393.6.3 计算结果40第4章 预应力钢束估算及其布置45 4.1 钢束估算454.1.1 按正常使用极限状态的正截面抗裂验算要求估束454.1.
11、2 按正常使用极限状态截面压应力要求估算494.1.3 按承载能力极限状态的应力要求计算52 4.2 钢束布置54 4.3 主梁净截面以及换算截面几何特性计算55第5章 预应力损失及有效预应力计算59 5.1 基本理论59 5.2 预应力损失计算595.2.1 由预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失(l1)595.2.2 后张法由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值引起的应力损失(l2)605.2.3 由混凝土弹性压缩引起的应力损失(l4)625.2.4 由钢筋松弛引起的预应力损失终极值(l5)635.2.5 由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失(l6)645.2.6 截面预应力损失合计和有效预应力
12、66第6章 截面强度验算67 6.1 基本理论67 6.2 计算公式67第7章 抗裂验算71 7.1 公预规要求71 7.2 正截面抗裂验算72 7.3 斜截面抗裂验算74第8章 持久状况构件的应力验算81 8.1 正截面混凝土压应力验算81 8.2 预应力筋拉应力验算83 8.3 混凝土主压应力验算84第9章 挠度验算89 9.1 汽车荷载作用下主梁边跨和中跨的最大截面挠度计算89 9.2 温度效应作用下主梁边跨和中跨的最大截面挠度计算93 9.3 消除结构自重后长期挠度验算94第10章 主梁端部局部承压验算95 10.1 局部承压区的截面尺寸验算95 10.2 局部承压承载力验算96结束语
13、99致谢101参考文献103IIII前 言随着科学技术进步,桥梁的设计理论和建造技术的突飞猛进,尤其是在进入二十一世纪以来,我国国民经济的迅速发展以及经济的全球化的带动,我国的公路交通有了跨越式的发展。桥梁是公路、铁路和城市道路的重要组成部分,在造价上约占公路总造价的10%20%,又由于桥梁修建的艰巨性,施工技术又要求比较高,因此它往往是道路工程中的关键工程:在交通地位上,有着交通咽喉的称号,特别是大、中型桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重大意义。 近几十年,我国的桥梁建设得到了飞速的发展,桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。各种功能齐全、造型美观的立交桥
14、、城市高架桥,横跨长江、黄河等大江大河的特大跨度桥梁,如雨后春笋频频建成。这些巨大的实体工程常常使人们产生美的感受,有的已成为当地标志性建筑。连续梁桥具有跨越能力大、刚度大、变形小、伸缩缝少、行车平稳舒适等特点。整体现浇是连续梁桥施工中较为常见的一种方法,目前随着高等级公路的发展,为改善桥梁行车的舒适性和建造性,整体现浇连续梁桥的施工方法在中、小跨径的连续梁桥中得到了广泛地应用。 I第1章 设计基本资料1.1 基本资料1.1.1 桥梁线形布置平曲线半径:无平曲线。竖曲线半径:无竖曲线,纵坡为0,横坡1.5%。1.1.2 设计标准跨径:28+28+28m,施工的方法为整体现浇。桥梁布置的立面图见
15、图1.1。荷载标准:公路-II级。桥面组成:2.5m(人行道+护栏)+0.5m(路肩)+3.53m(机动车道)+0.5m(护栏)+0.5m(护栏)+3.53m(机动车道)+0.5m(路肩)+2.5m(人行道)=28m。主梁片数:两幅,每幅各7片梁。结构重要系数:1.0。1.1.3 材料规格混凝土:主梁采用C50混凝土,墩身、承台采用C30混凝土,基桩采用C25。预应力钢绞线:采用公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)中d=15.2mm的钢绞线,公称面积为139mm2,标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep = 1.95105MPa。普通钢筋:R235、HRB
16、335的钢筋标准应该符合GB13013-1991和GB1499-1998规定。凡是钢筋直径12mm,均可采用HRB335热轧带肋钢筋;凡是钢筋直径12mm,采用R235钢,钢板应该符合GB700-88规定Q235钢板。锚具:YM15-16钢绞锚类型锚具及配套设备。预应力管道:采用预埋塑料波纹管成型。支座:根据桥梁支座设置部位的不同,分别采用GYZ、GYZF4橡胶支座,其I技术指标应符合公路桥梁板式橡胶支座(JT/T4-93)要求。伸缩缝:采用的是SSF80A大变位伸缩缝。桥面铺装:8cm厚的沥青混凝土和4cm厚的普通混凝土。图1.1 桥梁布置立面图(尺寸单位:cm)1.1.4 设计计算依据1公
17、路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)S.北京:人民交通出版社,20042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,20043公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)S .北京:人民交通出版社,20054公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D632007)S.北京:人民交通出版社,20075公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)S .北京:人民交通出版社,20006公路工程技术标准(JTG B012003) S .北京:人民交通出版社,20037邵旭东.桥梁工程M.北京:人民交通出版社,20041.1.5 基本计算依
18、据根据公预规中的各项规定,混凝土、钢绞线、钢筋各项的基本数据以及在每个阶段容许值,见表1-1。 表1-1 基本计算数据名称项目符号单位数据主梁混凝土立方体强度标准值fcu,kMPa50弹性模量EcMPa3.45104轴心抗压强度标准值fckMPa32.4轴心抗拉强度标准值ftkMPa2.65轴心抗压强度设计值fcdMPa22.4轴心抗拉强度设计值ftdMPa1.83短暂状态极限压应力0.7fckMPa20.72极限拉应力MPa1.752持久状态压应力极限值极限压应力0.5fckMPa16.2极限主压应力0.6fckMPa19.44拉应力极限值st-pc0.7ftkMPa1.855短期效应组合极
19、限拉应力0.7ftkMPa1.855短期效应组合极限主拉应力It-pcMPa0长期效应组合极限拉应力15.2钢绞线标准强度fpkMPa1860弹性模量EpMPa1.95105抗拉设计强度fpdMPa1260最大控制应力con0.75fpkMPa1395持久状态应力0.65fpkMPa1209标准荷载组合材料重度钢筋混凝土kN/ m25.0沥青混凝土kN/ m23.0钢绞线kN/ m78.5钢绞线与混凝土的弹性模量比Ep无量纲5.65注:fck、ftk分别为刚束张拉时混凝土轴心抗压、抗拉轻度标准值,本设计考虑混凝土强度达到设计强度的90%时开始张拉预应力钢束,即混凝土强度等级为C45时开始张拉钢
20、束,因fck =29.6 MPa,fck=2.51MPa。101 第2章 设计要点及结构尺寸拟定2.1 设计要点本桥上部结构为3跨预应力混凝土连续梁桥,采用整体现浇施工方法,支架施工的程序见图2.1所示。(1)施工桩基础,承台与桥墩;(2)搭设支架,立模放样;(3)预埋预应力波纹管,绑扎普通钢筋,浇筑混凝土;(4)混凝土达到预定强度以后开始张拉预应力钢束;(5)拆除支架并脱模;(6)二期自重加载,完成全桥的工程。图2.1 施工流程示意图2.2 结构尺寸的拟定 2.2.1 桥梁结构图式该桥为预应力混凝土梁桥,跨径布置为28m+28m+28m,施工方法为全桥整体现浇。桥跨结构计算简图见图2.2所示
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业论文 11 预应力 混凝土 连续 设计 doc
链接地址:https://www.31doc.com/p-2170582.html