预应力混凝土连续梁桥设计毕设论文.docx
- 文档编号:56859
- 上传时间:2022-10-01
- 格式:DOCX
- 页数:65
- 大小:188.26KB
预应力混凝土连续梁桥设计毕设论文.docx
《预应力混凝土连续梁桥设计毕设论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《预应力混凝土连续梁桥设计毕设论文.docx(65页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
预应力混凝土连续梁桥设计毕设论文
摘要:
本设计主要是以某大桥作为工程背景,利用Dr.Bridge进行桥梁的结构设计。
设计总长为110m的公路直线预应力混凝土连续梁桥,跨径组成30m+50m+30m,在设计中先用Dr.Bridge建立桥梁模型,然后按照实际情况和规范要求输入设计参数,按照过往工程经验进行预应力钢束布置;最后,调整至验算通过,经分析比较证明该桥设计计算正确,内力分布合理,达到预期的要求,符合设计任务要求。
关键词:
预应力混凝土连续梁桥、有限元模型、配筋设计、内力
Abstract:
Thedesignisundertheengineeringbackgroundofsomebridge,usingtheDr.Bridgesoftwaretodothestructuredesign.TheDesignisaboutatotallengthof110mhighwaylinearprestressedconcretecontinuousbeambridgecomposedof30m+50m+30m.Firstly,usingtheDr.Briagesoftwaretoestablishstructuralmodel,thenaccordingtotheactualsituationandspecificationrequirementstodefinesomerelatedparameters,,afterthat,proceededwiththelayoutsofprestressedreinforcement.Finally,tinkerupthereinforcementuntilthecheckingmeetstotherequirement.Aftercalculationandcheckingofthestress,distortionofmodelunderdeadloadandlivingload,theresultshowthatthedesignisuptothedemands。
Keywords:
prestressedconcretecontinuousbeambridge;finiteelementmodel;
reinforcementsdesign;internalforce
1引言
设计的主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,分析解决实际问题的能力。
通过毕业设计使学生形成经济、环境、市场、管理等大工程意识,培养学生实事求是、谦虚谨慎的学习态度和刻苦钻研、勇于创新的精神。
毕业设计过程中复习以前所学习的专业知识,同时也锻炼了学生将理论运用于实践的能力。
桥梁的设计需要综合考虑各个方面的因素,其中包括桥址处地形、地貌、气象、水文条件、工程地质、以及周围所处的环境等等,除此之外,任何一个设计都必须要考虑的问题就是怎样将经济、实用、美观三者都融于设计之中。
设计主要包括上部结构计算和下部结构计算。
桥梁的结构设计,主要是主梁、桩柱的内力计算、截面配筋、强度验算等。
通过方案比选后确定本桥为连续箱梁桥,桥长140米。
计算过程中主要参考了《公路桥涵设计手册——梁桥(下册)》、《连续梁桥》、《桥梁工程》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)、《桥梁设计常用数据手册》等书籍,其中桥梁结构上的车道荷载布置、超静定连续梁内力分析涉及的所有计算全部由桥梁博士Dr Bridge和Excel辅助计算功能求出和输出原始数据,为下一步的分析和准确计算打下了坚实基础。
接下来的上部主梁和下部墩柱的结构设计计算当中,再以程序精算结果的基础上,充分利用了AutoCAD计算机辅助设计功能和Excel辅助计算功能计算;此次毕业设计除了有详细的计算书外,还按照设计要求绘制了一定量的施工图纸。
总之,通过毕业设计,达到基本知识、基础理论、基本技能和运用知识能力、网络获取知识的能力、计算机应用的能力、外语能力以及文化素质、思想品德素质、业务素质的训练,培养学生运用所学的专业知识和技术,研究、解决本专业实际问题的初步能力。
第一章、设计资料及方案比选
1.1设计概况
1.1.1桥梁概况
昆山市前进路樾河大桥桥址位于昆山市前进西路。
随着昆山市不断开放发展,前进西路成为昆山市商业发展的增长点。
前进西路规划为一条东西走向的干道,樾河大桥除满足交通需求外,还应该具有优美的造型,满足城市景观要求。
所以樾河大桥是一座集交通与景观功能于一身的城市标志性桥梁。
1.1.2技术标准
1.道路等级:
城市干道;
2.设计荷载:
车行道城-A级,人行道及非机动车道3.5kN/m2;
3.设计车道:
双向6车道,两侧设置分隔带和非机动车道,主桥两侧加设人行道及步梯;
4.全桥长:
330m;
5.引桥宽度:
34.5m,其中机动车道21m;
6.主桥宽度:
主桥34.5m,其中机动车道21m,非机动车道两边各3.5m,;
7.设计车速:
50km/h;
8.桥面纵坡:
3%,竖曲线半径2500m,按照主桥跨中对称布置;
9.桥面横坡:
机动车道部分1.5%双向坡,人行道及非机动车道部分1.5%反向坡,在大桥引道上,将横坡由1.5%逐渐变到2.0%,与道路一致;
10.通航要求:
航道等级为5级,净高不小于5米,净宽不小于38米,最高通航水位3.75米(吴淞高程,以下同),最低通航水位2.38米。
1.1.3工程地形地质
1.地形地貌
拟建场地位于昆山市玉山开发区水果批发市场东北侧,昆山市石油仓库西北侧,属长江三角洲冲积平原,地貌单一,地面标高3.233~3.833m,地形较平坦。
2.地基土的构成与特征
勘察场地自然地面以下100m深度范围内均为第四系松散沉积物,一般具水平成层分布特征,根据钻探编录资料及土工试验成果,可分9个工程地质层,11个工程地质亚层,自上而下分述如下:
①素填土:
分布稳定,灰褐~灰黄色,松软,以粘性土为主,含植物根茎。
层厚0.90~l.20m,层底标高1.823~3.033m,该层工程地质性能较差。
②亚粘土:
灰~灰黄色,软塑,含铁锰质氧化斑,夹灰黄色条纹。
厚度1.10~2.00m,层底标高0.253~1.933m,该层工程地质性能一般。
③粘土:
褐黄色,硬塑,含铁锰质结核,灰色条带。
层厚4.40~7.50m,层底标高-7.247~-3.027m。
该层工程地质性能良好。
④亚粘土:
灰黄色,软~流塑,含铁锰氧化斑,粉质含量较高,下部夹薄层亚砂土。
层厚l.00~3.20m,层底标高-8.247~-6.067m。
该层工程地质性能中等。
⑤亚砂土:
灰黄色,稍~中密,饱和,见云母片,以长石、石英为主要矿物,偶夹薄层亚粘土。
层厚4.10~12.00m,层底标高-18.067~-12.347m。
该层工程地质性能中等。
⑥1亚粘土:
灰色,软~流塑,夹薄层亚砂土。
层厚3.10~7.80m,层底标高-22.277~-18.927m。
该层工程地质性能较差。
⑥2亚粘土:
灰色,软塑为主,夹较多的薄层亚砂土。
下部标高-32.367m以下夹碎石,呈棱角状,成分以石英砂岩为主,含量小于3%,一般砾径3~10cm。
层厚10.80~16.00m,层底标高-38.277~-32.567m。
该层工程地质性能一般。
⑦亚砂土:
灰色,中~密实,饱和,少夹薄层亚粘土。
层厚3.50~7.50m,层底标高-40.747~-38.067m。
该层工程地质性能较好。
⑧亚粘土:
灰色,软塑,薄层理发育,局部夹亚砂土,夹少量碎石,成分以石英砂岩为主,含量2%左右,砾径5~8cm,呈次棱角状。
层厚5.20~9.70m,层底标高-49.767~-43.267m。
该层工程地质性能中等。
⑨1粉砂:
青灰色,密实,饱和,以长石、石英、云母为主要矿物,偶夹薄层状亚粘土,夹少量碎石,成分以石英砂岩为主,含量3%左右,最大砾径大于12cm(取出岩心长12cm)。
层厚5.10~10.50m,层底标高-56.367~-50.157m。
该层工程性能较好。
⑨2细砂:
青灰色,密实,饱和,以长石、石英、云母为主要矿物,颗粒分选性差,级配较好,夹少量碎石,含量小于1%,砾径一般小于lcm,成分复杂。
该层勘察未揭穿,控制最大层厚45.95m,工程性能较好。
3.场地水文地质条件
场地地下水分潜水和微承压水及第I承压水。
潜水含水层主要贮存于表层饱和状态的粘性土中,由于其颗粒细小,渗透性较差,富水性较弱,潜水埋藏水位较浅,与地表水联系密切,主要补给来源为大气降水;微承压水赋存于第⑤亚砂土层,富水性一般。
勘察期间钻孔中测得的地下水静止水位标高2.833~2.933m。
第I承压水贮存于⑦亚砂土、⑨1粉砂、⑨2细砂中,水位较低。
各钻孔地下水经现场观测,清澈、透明、无色、无味,据区域水质资料,本地区地表水和地下水对混凝土无腐蚀性。
1.2方案比选
本设计共做了三个方案以供必选,第一方案为预应力混凝土简支梁桥,第二方案为预应力混凝土连续钢构桥,第三方案为预应力混凝土连续梁桥。
以下对各方案在总体布置、孔径布置、桥型及施工方案方面作简要叙述。
(1)预应力混凝土连续梁桥
全桥长110米,采用三跨为30米+50米+30米,桥梁截面采用箱型截面,下部结构采用柱式墩、肋板式台,钻孔灌注桩基础。
图1-1
全桥采用施工方法为全桥采用悬臂浇筑施工法,先浇筑两桥墩,两边采用满堂支架施工,然后从桥墩对称悬臂施工先将两边跨合拢,最后中间合拢。
(2)单塔斜拉桥
该桥是一座城市桥梁,为了减小建筑高度,提高跨越能力,并与周围的景观相协调,也可以采用双索面双预应力独塔混凝土肋板式斜拉桥。
跨径组成为55m+55m。
桥型布置见总体布置图。
全桥长110米,分为两跨对称,塔高46米。
图1-2
本桥采用塔墩固结(主塔固结于承台顶)、塔梁分离的结构体系。
在主梁与索塔之间设有竖向及横向橡胶支座,其中横向支座具有抗震性能。
边墩顶部只设竖向支座。
该斜拉桥属于半漂浮体系。
该桥为公路桥,为了满足净空高度的要求和降低整个工程的造价,宜选用密索体系和建筑高度较矮的主梁结构。
斜拉索在主梁上的标准索距取6m。
主梁在板式断面、槽行断面、双肋式断面中比较选。
为方便施工、降低造价、满足斜拉索的锚固要求,主粮采用双肋式实心截面、预应力混凝土结构。
主梁结构采用挂篮悬臂浇筑施工。
为防止雨水等透过桥面铺装浸入桥面及主梁,引起钢筋和预应力钢筋的锈蚀、降低结构的强度。
桥面铺装采用防水混凝土,同时设排水系统,采用集中排水方式将桥面集水分别从塔墩及边墩处排到地面。
(3)下承式拱桥
单跨下承式拱桥,主跨为等截面抛物线系杆拱,方案不仅能满足设计的基本要求,还以优美的外形为其周围的环境增添了美感,满足长远交通功能,且采用了先进的缆索无支架施工方法,结构合理,工艺成熟。
其不足之处在于拱桥为有推力拱,但对地基的土质要求仍然较高,但本桥位的地质条件十分理想,并且可以在桥墩之间设置系杆来平衡拱桥产生的水平推力。
因此为配合先进的施工方法,还需要有经验丰富且技术合格的施工队伍,在施工组织时应特别注意。
图1-3
拱桥的施工可以根据不同的施工条件采用不同的施工方法,主要有支架施工法、缆索吊装法、平转法、竖转法以及顶推法,以及几种方法综合应用的施工方法。
1.3推荐方案
本次设计为110米预应力混凝土连续梁,桥宽34.5米,其中机动车道21m,非机动车道两边各3.5m。
所以我选择推荐的是连续梁桥的形式。
由于多跨连续梁桥的受力特点,靠近中间支点附近承受较大的负弯矩,而跨中则承受正弯矩,则梁高采用变高
- 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:
- 预应力 混凝土 连续 设计 论文