简支T型梁桥上部结构设计.doc
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1、本科生毕业设计(论文) / 本科生毕业设计(论文)题 目:黑龙江某大桥35m预应力混凝土简支T型梁桥上部结构设计 英文题目:Heilongjiangbridge35mprestressedconcrete simply-supported beam model T upper structure design系 :专 业:班 级:学 生:学 号:指导教师:职称:指导教师:职称:-4-摘 要在工程中预应力混凝土T型简支梁具有刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强等优点,因此,无论是公路或者城市桥梁、高架道路还是跨越宽阔的河流桥均是首选的方案之一。关键词:预应力混凝土简支T梁;肋板式桥
2、台; 在铁路与公路桥梁的建设中,预应力梁得到广泛用,特别是后张法施工的简支梁。它不仅能节约材料,降低造价,而且能增强桥梁的跨越能力,减小梁高。但在大跨度后张简支梁的施工过程中,由于张拉后梁体起拱度太大,影响梁体以上结构层的施工。后张法预应力技术可以节约大量普通钢筋,减少几何截面尺寸和自重,但随着龄期增加以及桥梁投人运营,混凝土徐变会引起比较大的预应力损失,这对大跨度桥梁是很不利的。所以,预应力施工过程中质量控制显得尤为重要,后张法预应力技术被广泛运用在大型桥梁工程中,这需要广大工程技术人员在施工实践中不断地去探索和总结经验,进一步完善后张法预应力的施工工艺,从而提高预应力的施工质量。本设计位于
3、黑龙江,桥位中心桩号为K0+904.73,桥梁全长188.480m 。桥面净宽为净7+21.0m,设计荷载为公路级,人群荷载为3.0kN/m2。桥梁上部结构采用35m预应力混凝土T梁,横桥向4片主梁,纵向6跨.本桥设3道伸缩缝,分别在两桥台和桥中心处。支座采用普通板式橡胶支座,全桥设48个板式橡胶支座。本桥共进行了三部分内容设计,第一部分水文计算,在此部分计算了设计流量,确定了满足水文要求的最小桥长、桥面最低标高以及冲刷线标高;第二部分进行了上部结构设计,设计了上部结构总、横断面形式,拟定了T梁的截面尺寸,计算了荷载横向分布系数以及主梁内力,进行了配筋设计和结构验算。第三部分对施工工艺进行简要
4、的设计。Heilongjiangbridge35mprestressed concrete simply-supported beam model T upper structure designAbstractIn engineering model T with prestressed concrete beam distortion and stiffness big, driving smooth and comfortable, less expansion joints and anti-seismic capability etc, therefore, whether high
5、way or city Bridges, elevated road across the broad river bridge is one of the scheme are preferred. Railway and highway Bridges in the construction of prestressed beams, widely used, especially of the beam method construction after zhang. It can not only save materials, reduce cost, but also can en
6、hance Bridges across ability, minus the trabecular high. But in the large span beam after zhang construction process, because the body tension bulging degrees well.numerical examples is too great, influence of structural layers above beam body construction. This method can save thousands of ordinary
7、 prestressed technique reinforced, reduce geometry section size and self-respect, but with increased age for operation, and bridge concrete creep can cause bigger prestress loss, the large span bridge is very harmful. So, prestressed construction process quality control appears especially important,
8、 zhang method after prestressed technique has been widely used in large bridge engineering, this requires broad engineering and technical personnel in construction practice constantly to explore and summarizing the experience, further improve the prestressed construction of this method, so as to imp
9、rove the process prestressed construction quality. This design is located in heilongjiang, the center for 904.73, K0 + pile length, Bridges 188.480 m. Bridge banisters can meet for 7 + 2 x 1.0 net for highway design load m, level, the crowd load for 3.0 kN/m2. Bridge 35m upper structure adopts prest
10、ressed concrete T beam, to the bridge girder, longitudinal 6 4 slices. This bridge across three word set respectively, expansion joints in two abutment and bridge center place. Bearings, using common slab rubber bearings of the whole bridge set 48 slab rubber bearings. Key Words:Prestressed concrete
11、 simple span T beam; Ribbing abutment;This bridge were conducted three parts design, the first part, on the part of hydrologic calculation is calculated, determines the design discharge hydrological requirements of the bridge meet the lowest elevation and long, bridge deck flushing line elevation; T
12、he second part of the upper structure design, design the upper structure, draw up the total, cross-sectional form the section size of T beam, calculated load transverse distribution coefficient and the internal force, girder structure reinforcement design and checked. The third part of construction
13、technology brief design.目录摘 要1Abstract2引 言11文献综述21.1国内外研究状况21.2工程概况31.2.1桥面净空31.2.2设计荷载31.2.3设计水位31.2.4计算要求31.3结构形式31.4主要材料31.5上部结构说明书41.5.1技术标准和技术规范41.5.2技术标准41.5.3设计要求41.5.4施工工艺52水文计算62.1计算设计洪水流量62.2桥长的计算72.2.1桥孔净长度72.2.2河床桥孔布设72.2.3桥面最低高程计算72.3冲刷计算82.3.1一般冲刷后水深82.3.2桥墩局部冲刷深度92.3.3桥墩的最低冲刷线高程92.4本章
14、小结93上部结构设计103.1尺寸拟定103.1.1主梁间距与主梁片数103.1.2主梁高度103.1.3主梁截面细部尺寸103.1.4计算截面几何特性123.1.5横截面布置143.1.6横截面沿跨长的变化153.1.7横隔梁的设置153.2主梁内力计算153.2.1恒载内力计算153.2.2活载内力计算203.2.3计算活载内力283.2.4主梁内力组合453.3预应力钢筋数量的确定和布置483.3.1估算预应力钢筋数量的确定和布置483.3.2估算普通钢筋数量的确定和布置493.4截面几何性质计算533.5承载能力极限状态计算593.5.1斜截面抗剪承载力计算593.5.2距支点h/2截
15、面抗剪承载力验算593.5.3变截面点处抗剪承载力验算613.6预应力损失计算633.6.1摩阻损失633.6.2锚具变形损失653.6.3分批张拉损失653.6.4第一批预应力损失汇总703.6.5钢筋应力松弛损失713.6.6混凝土收缩、徐变损失713.7正常使用极限状态723.7.1正截面抗裂性验算723.7.2斜截面抗裂性验算733.8持久状况应力验算773.8.1跨中截面混凝土法向正应力验算773.8.2斜截面主应力验算783.9短暂状态应力验算803.9.1上缘混凝土应力803.9.2下缘混凝土应力813.10本章小结814.施工方法设计824.1预应力混凝土梁的预制824.1.1
16、模板824.1.2预应力钢筋的置备模板824.1.3预应力钢筋的张拉824.1.4孔道压浆824.2预应力混凝土梁的安装824.3桩基础的施工844.3.1准备工作844.3.2钻孔844.3.3清孔、吊装钢筋骨架、验孔844.3.4灌注水下混凝土844.4桥墩桥台施工844.4.1施工前期准备844.4.2施工过程及要点854.5本章小结85结论86参 考 文 献87附录A89附录B94在 学 取 得 成 果99致谢100引 言 预应力混凝土结构是二十世纪工程结构的重大发明之一。由于1928年法国著名工程师弗列西奈的卓越贡献,使预应力混凝土开始进入实用阶段,历经数十年的创新和发展,预应力混凝
17、土结构已成为一种现代先进的结构形式,混凝土结构理论的发展也进入了一个崭新的历史时期。与传统的钢筋混凝土结构相比,预应力改善了结构构件在各种使用条件下的工作性能,提高了结构刚度,减小了结构变形,减小或消除裂缝,提高抗裂性,延长使用寿命,具有耐高压,耐腐蚀,抗疲劳等优点,因而应用广泛,特别是在高(高层建筑、高耸结构)、大(大跨度、大空间结构)、重(重载结构)、特(特种结构)工程中有着广泛的运用。1文献综述 随着黑龙江地区经济的迅速发展,流动车辆数量激增,而桥梁过少,导致车辆过河呈拥挤、堵车状况,严重阻碍了河两岸地区的发展。为了缓解此状况,决定在该河段修建一座桥。此桥的建设将带动城市工业、商业、旅游
18、业等诸多方面的高速经济发展。1.1国内外研究状况预应力混凝土桥梁是在上个世纪中叶左右发展起来的,当时钢材紧缺,为节省钢材,各国开始采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快发展经济。50年代,预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米,到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好,但是,在实际工程中,跨径小于400米时,预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。我国自50年代开始就对预应力混凝土的研究与,1956年建成第一座跨径20m的预应力混凝土简支梁桥,至今已经历经了40余年的发展历程。自1976年以后,我国的预应力混凝土桥发展很快,无论在桥型、跨度以及施工方法与技术方面都有十分突
19、出的发展,有很多混凝土桥的修建技术已经赶上国际先进水平。研究多种不同的预应力混凝土桥如;预应力梁桥,预应力刚构桥,预应力拱桥,预应力斜拉桥,预应力悬索桥。都取得长足的进步与发展。1997年建成的虎门大桥辅航道桥是目前中国 PC连续刚构桥的最大跨径。该桥位于R=7000m的平曲线上,跨径为(150270150)m,主梁为单室箱。虎门大桥辅航道桥是中国PC连续刚构桥发展中的一座重要桥梁,在设计、施工、科研上均取得重要成果。此桥位于黑龙江干流中下游。桥位处河床宽阔,沟底较平坦,比降0.025%,属平原区宽滩河段,具有坡降平缓、流速小、含沙量小的特点,抗冲刷能力较差。河床土质由表至下为种植土、亚粘土、
20、中砂、砂夹砾石。永和桥所处地属于严寒地区。根据对该河段的地质、地貌、水文条件的调查,本次设计采用简支T型梁桥结构。简支梁桥是一种历史悠久的经典桥型。简支梁桥一般主梁预制,吊装安装施工。该结构具有以下特点:施工方法简单,施工质量可靠,实现桥梁的工厂化、标准化和装配化生产。结构简单、受力简单、制作方便。1.2工程概况 1.2.1桥面净空净7+21.01.2.2设计荷载公路级,人群荷载1.2.3设计水位125.00m1.2.4计算要求设计流量确定桥长确定桥面最低标高上部结构内力计算1.3结构形式上部采用35m装配式A类部分预应力混凝土简支T型梁1.4主要材料预应力钢筋:采用标准型-15.2-1860
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- 型梁桥 上部 结构设计