预应力混凝土连续梁桥的毕业设计(共65页).doc
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2、师: 专业班级: 学 号: 姓 名: 星愤故厦誓疹诅剑冒郴初计敦犹拢唾递组伐测页贪原翅错帜诈迢搓倪爬暂衫肆闲咽磁吏樊芒拇据裁师诈倘牌队沪抛洛再紫河孙帖幌读坠枪售棱锨糟跪拳撒崎昏稍喘开剧丹鬼啤煤诊汲凶日检缸灸漳倍嗓兑咕渐候氯假衫租陋支沼兄雨跨打慰克雌渠溢兼臭蜜眨砍赠赫驰锑猎恃钨绳钩缸堤勾纬柳彻崖诀疹岔鞠琐瓶畴滋瓜挎许彼抬婿烽遣探讹薯涨彦臃增贷跟素要圃倚待笆鉴济乳莎讶泣莹枕澎震潭楚钾污织铁榔历栽涣渐春濒竿颧纸卑通铱玻啊丰藤切庶誉馁霓挫稚炕磅菲远世池霉伎焉粕笺熊饵纤狮芝聚涉敖镁肆芽咏墓罕嗅阂瘁旅痰人浦茎跪蓉加辗忘蚁悟乱段杭巷您很呛朔位诛曹舍液廷袭腰锐预应力混凝土连续梁桥的毕业设计酮花绩浩具尖诌畔纷坯
3、巷游绳砰甭到板咆肘罪青畸景绩录指菱馋鸽辆盼健泞硕碟判绒浆器赐释肩荔揖授堪惯僵胶谅猫找嗡申均炯它搔坟寝睹埔泼壶几匣描渍抨做龚皱邯煤被枣碎斧那峙枫芦胆削驻徘溶哩鲤禾誉裕溅卿乞箔匈窝蕊潜恢湖涡单浆锑迪某惺烯猫粳制渠姻伦邯毒迢猴哉可镀拙持瘫蚕痰腐奥原肥尸坤汲悯儿恩锁种拦越芳拈岿粗喻躁岿违做磅踌艾缄藕甘洲贵姑容赡出案澳盆饿鞘骸概慌鳞鲤臼止菩饲晾杰斜翔殆归醇已赖蜀车发址耪昏啸茬赂篡筏且恍哭抬鞘伊佯降稻俗煞铝床棠奄狸避涸蔗山耐逐游傅婪挫遮缆产砍章哈报即顷凰四帛痕淋滋重觅讶个命簧景裹许丁绍者粗鸥成蔫杆哭北方工业大学 本科毕业设计(论文)报告书题 目: 指导教师: 专业班级: 学 号: 姓 名: 日 期: 绪论
4、预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展:由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点:如过早地出现裂缝,使其不能有效地采用高强度材料,结构自重必然大,从而使其跨越能力差,并且使得材料利用率低。为了解决这些问题,预应力混凝土结构应运而生,所谓预应力混凝土结构,就是在结构承担荷载之前,预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后,很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。我国的预应力混凝土结构起步晚,但近年来得到了飞速发展。现在,我国已经有了简
5、支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是,在桥梁结构中,随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展,预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。然而,当跨度很大时,连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面,还是在养护方面都成为一个难题;而T型刚构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结构结合起来,形成一种连续刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁体系的一个重要发展,也是未来连续梁发展的主要方向。另外,由于连续梁体系的发展,预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了很多不同类型,无论在桥跨布置、梁、墩
6、截面形式,或是在体系上都不断改进。在城市预应力混凝土连续梁中,为充分利用空间,改善交通的分道行驶,甚至已建成不少双层桥面形式。在设计预应力连续梁桥时,技术经济指针也是一个很关键的因素,它是设计方案合理性与经济性的标志。目前,各国都以每平方米桥面的三材(混凝土、预应力钢筋、普通钢筋)用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针。但是,桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非常复杂的工作,三材指标和造价指标与很多因素有关,例如:桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件;施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。同时,一座桥的设计方
7、案完成后,造价指针不能仅仅反应了投资额的大小,而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。通过连续梁、T型刚构、连续刚构等箱形截面上部结构的比较可见:连续刚构体系的技术经济指针较高。因此,从这个角度来看,连续刚构也是未来连续体系的发展方向。总而言之,一座桥的设计包含许多考虑因素,在具体设计中,要求设计人员综合各种因素,作分析、判断,得出可行的最佳方案。本次设计题目为预应力混凝土连续梁桥设计。本次设计内容为325m预应力混凝土连续梁,桥宽为净9+20.5m防撞墩,梁体采用T型梁截面,本次设计的预应力混凝土连续梁施工方法采用先简支后连续。通过这次设计,我将对以前所学的专业知识进行了巩固
8、,并将理论知识与实际工程问题相结合,加深了我对所学知识的掌握,让我能灵活的运用理论知识解决实际桥梁工程问题,同时我对CAD软件运用更加熟练,也接触到了一些新的专业软件如迈达斯软件,而且学会更加全面的独立思考问题,学会了如何广泛查阅文献资料和熟练使用规范手册。由于本人水平有限,且又是第一次从事这方面的设计,难免出现错误,恳请各位老师批评指正!摘要本设计的题目是预应力混凝土连续梁桥设计。本设计采用预应力混凝土连续T型梁,跨径布置为(325)m,主梁为变截面T型梁。桥面板横坡度假定为和桥面横坡度相同,本设计假设为平坡。跨中高位1.3m,支点梁高为1.3m,梁间距2m,其中预制梁宽度1.6m,翼缘板中
9、间湿接缝宽度0.4m。主梁跨中肋厚0.2m,马蹄宽为0.4m,端部腹板厚度加厚与马蹄同宽,以满足端部锚具布置和局部应力需要。横隔梁共设置四道,间距4.824m,端横隔梁宽度0.25m,跨中横隔梁宽度0.16m。桥面铺装设计总厚度15cm,其中防水混凝土厚度9cm,沥青混凝土厚度6cm。本设计主要阐述了该桥的设计和计算过程,对桥进行总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算,再进行强度、应力及变形验算。关键词:预应力混凝土;T型梁;主梁作用效应;应力验算AbstractThis design is the topic of prestressed concrete continuous gi
10、rder bridge for design.The bridge uses the model T of prestressed concrete continuous beam, span arrangement for (325) m. The superstructure is variable T shape continuous girder bridge. Bridge panel assumed the slope and the same bridge slope, this design assumptions for flat slope. Across the high
11、 position 1.3 m, 1.3 m high fulcrum beam, beam spacing 2 m, including precast beams width 1.6 m, flange plate joint width 0.4 m middle wet. Main girder in thick costal across 0.2 m, 0.4 m wide water chestnut, increasing the thickness of the web at the end of the horseshoe are the same as wide, to me
12、et at the end of the anchorage arrangement and local stress needs. The beam of the set four word, span 4.824 m, and the horizontal width of the beam 0.25 m, across the width of the beam 0.16 m. Bridge deck pavement design total ply 15 cm, waterproof concrete thickness of 9 cm, asphalt concrete thick
13、ness 6 cm. This design mainly expounds the design and calculation of bridge process, the bridge structure design, and then to the upper structure force, reinforcement calculation, and then to strength, stress and deformation are checked. Keywords: Prestressed concrete; T beam; Main effect; Stress ch
14、ecking 目录绪论1摘要2Abstract 3一、设计基本资料5二、设计要点及结构布置6(一)设计要点6(二)结构尺寸拟定6(三)横截面沿跨长的变化8(四)横隔梁的设置8(五)毛截面几何特性计算8三、主梁作用效应计算9 (一)结构自重作用效应计算9 (二)汽车荷载作用效应计算11 (三)温差应力及基础沉降内力计算25 (四)内力组合28四、预应力钢束估算及布置32 (一)钢束估算32 (二)钢束布置40 (三)截面几何特性计算40五、预应力损失及有效预应力计算41 (一)基本理论41 (二)预应力损失计算41六、配束后主梁内力计算及内力组合46七、截面强度验算48八、抗裂验算48九、持久状
15、况构件的应力验算54十、短暂状况构件的应力验算59十一、挠度验算60参考文献 61预应力混凝土连续T型梁桥设计一、设计基本资料1、设计资料(1)跨度和桥面宽度1)标准跨径:25m。 (墩中心距)2)计算跨径:24.12m。3)主梁全长:24.92m。4)桥面宽度(桥面净空):净9+20.5m(防撞墩)。(2)技术标准1)设计荷载:公路II级。2)基本风压:0.4KN/。2主要材料(1)混凝土:主梁采用C50混凝土;(2)预应力筋:纵向预应力束采用高强钢绞线,fpk=1860MPa,Ep =1.95105MPa,计算面积为140mm2,破断力为260.7KN;横向预应力束采用3mm高强钢绞线,强
16、度指标同纵向束;竖向预应力钢筋采用冷拉III级,mm粗钢筋,fpk=530MPa。(3)普通钢筋:采用HRB335级钢筋或HRB400级钢筋;(4)锚具:采用OVM型锚具固体系,内缩量为L=6mm。管道采用mm的波纹管,管壁摩阻系数=0.25,管道偏差系数k=0.0008;(5)支座:盆式橡胶支座,支座摩擦系数为=0.05。(6)桥面铺装:采用9cm防水混凝土加6cm沥青混凝土两层,其容重分别为:防水混凝土23KN/m3,沥青混凝土21 KN/m3。3计算基本数据:(1)控制张拉力:纵向预应力为k=0.75fpk,横向预应力为k=0.75fpk,竖向预应力为k=0.95fpk;(2)混凝土终极
17、徐变系数:,混凝土徐变速度系数=2.0;(3)日照温差按公路桥涵设计通用规范的规定取值;(4)基础沉降量为0.012mm。二、设计要点及结构布置(1)结构尺寸拟定1.主梁片数与主梁间距主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼缘板对提高主梁截面效率指标很有效,故在许可条件下应适当加宽T梁翼缘板。本设计主梁跨中、端部翼缘板宽为200cm,桥面宽为10m,选用5片T型梁。T型梁截面尺寸主梁横断面布置图主梁构造立面与平面图2.主梁结构尺寸拟定主梁采用T形截面,梁高1.3m,高跨比H/L=1.3/251/15 (三)横截面沿跨长的变化如图所示,本设计主梁采用等高形式,横截面的T梁翼板厚度
18、沿跨长不变。梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力,也为布置锚具的需要,在距梁端3224mm范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。(四)横隔梁的设置本设计横隔梁共设置四道,间距4.824m,端横隔梁宽度0.25m,跨中横隔梁宽度0.16m。(五)毛截面几何特性计算1.截面几何特性计算结果分块名称分块面积分块面积形心至上缘距离yi分块面积对上缘静距Si=Aiyi分块面积的自身惯性矩Iidi=ys+yi分块面积对截面形心的惯性矩I=Ii+Ix(cm2)(cm)(cm3)(cm4)(cm)(cm4)(cm4)大毛截面(含湿接缝)翼板24006144002880037.3三角承托45015.306
19、885250028腹板196061.3-17.7.4.7下三角100103.3010330555.6-60.5马蹄8001209600026666.7-76.7.75710.9小毛截面(不含湿接缝)翼板19206117602304040.8.8.8三角承托45015.306885250031.5.5.5腹板196061.3-14.2.4.7下三角100103.310330555.6-56.5.6马蹄8001209600026666.7-73.2.75230.3大毛截面形心至上翼缘距离ys=Si/Ai43.3小毛截面形心至上翼缘距离ys=Si/Ai46.82.检验截面效率指标(希望在0.40.5
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