大学毕业设计330m简支梁桥结构设计及计算书.docx
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大学毕业设计330m简支梁桥结构设计及计算书
大学毕业设计
3×30m简支梁桥结构设计及计算书
摘要
本毕业设计的对象为一座3×30m简支梁桥,该桥位于北部新区,跨越河道。
桥梁平面位于直线段上,全长100米,宽度32米,设计荷载为公路-I级。
主梁横向由14片T梁组成,梁高均为2.0m,两片梁之间设置60cm宽现浇湿接缝。
本桥采用桩柱式桥墩,直径1.5m的圆形截面墩柱及直径1.8m的圆形截面钻孔灌注桩,桩基础嵌入完整中风化基岩面5.4m以下;采用重力式U型桥台,桥台基础为直径1.5m的钻孔灌注桩基础。
桥梁上部结构采用Midas程序进行分析计算,分析模型为单片简支T梁,仅分析一片边梁,中梁偏安全的采用边梁的分析结果来进行验算。
横向分布系数通过桥梁博士3.0计算完成。
内力计算结果包括基本组合、长期组合及短期组合作用下的弯矩图、剪力图、最大应力图。
根据内力计算结果,对主梁进行了承载能力及正常使用性能的验算。
盖梁承载能力验算及裂缝宽度验算与抗剪验算、墩柱承载力验算及裂缝宽度验算、桩基承载力验算及裂缝宽度验算均由自编计算机程序计算完成,墩柱与桩基的水平位移及其它效应由桥梁博士3.0计算完成。
根据验算结果得出结论:
设计的桥梁结构是安全、经济、合理的,并满足现行规范的要求。
关键词:
桥梁;荷载组合;内力;验算;承载能力
Abstract
Theobjectinthisgraduationprojectisasimplysupportedthree-spangirderbridge(3×30m)inNewZoneofNorthandstraddlesStream.Thebridgeisstraightontheplanewith100metresinlengthand32metersinwidth.ThebridgeisapartofahighwaywhichthedesignloadisHighway-I-level.Themainbeamismadeupof14T-beamsthatare2.0mhighandtheadjacentbeamsarelinkedbypouringwetjointwith60cminwidthbetweenthetwobeams.Substructureismadeupofcircularsectionpierswithadiameterof1.5andcircularsectionboredpouringpilefoundationwithadiameterof1.8m,thepilingsoffoundationareembeddedintotheintackmoderatelydifferentiatedrockwithadepthof5.4m.Theconcretegravityabutmentis6.5mhighwithatypeofUandsupportedbypilefoundation.
AnalysisofsuperstructureinthebridgebedonebyusingMidasCivilTrial2006.SimplysupportedsingleT-beamisusedasanalysismodelintheprogram,onlyoneedgebeamisanalysedandthemidbeamusingthesameresultinanalyzingonsafeside.TransversedistributingcoefficientcanbeexportedbyusingDrbridge3.0.Thecalculationsincludebendingmomentdiagram,shearforcediagramandmaximumstressunderbasic/long-term/short-termloadcombination.Accordingtothecalculations,checkingofcapacityandperformanceofnormaluseofthebeamhavebeendone.Checkingofcapacity/crackwidth/shearstrengthofbentcap,capacity/crackwidthofpiersandpilesaredonebyDrbridge3.0.
Accordingtothecalculationresults,thebridgedesignedinthisgraduationprojectwassafe,economicalandreasonable,anditisqualifiedforthepresentbridgedesignspecifications.
Keywords:
Bridge;Loadcombination;InnerForce;Capacity
第一章设计说明
第一节工程概况
本桥位于***北部新区***路西延伸段,跨越***。
桥梁结构形式为3×30m简支梁桥,桥梁起点桩号K0+696.217米,终点桩号K0+796.217米,全长100米;桥梁平面位于直线段上,双向四车道,标准宽度32米,行车道宽24米,人行道宽4米双侧布置。
第二节设计依据及规范
一、设计依据
1.***国际工程咨询(中国)有限公司与业主方签订的设计合同。
2.***北部新城***路西延伸段道路平面、纵断面设计图纸。
3.地质勘察报告(***勘察研究总院有限公司)
4.《***北部新城***路西延伸段道路工程初步设计》
(林同棪国际工程咨询(中国)有限公司)
5.《关于***及支流改道方案协调会会议纪要》
(***市***北部新区管委会2010.02)
6.***北部新城***路西延伸段道路工程初步设计的批复
(***建初设[2011]43号)
7.业主提供的其它资料文件。
二、主要设计规范
1.《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)
2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)
3.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)
4.《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)
5.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
6.《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)
7.《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)
8.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
第三节地质概况
一、地形地貌
***区地壳隆起成陆于一亿三千万年前,属川东平行岭谷弧形褶皱低山丘陵区。
长江北岸地势顺大巴山支脉由东北向西南呈阶梯下降,东侧黄草山(亦名东山,海拔800m~700m左右),中偏西侧明月山(亦名西山,海拔500m~900m,主峰白云山1034m,为全区最高峰),西部边缘铜锣山(海拔500米~600米)将全境切割为“三山两槽”地形。
三山之间丘陵波状起伏,梯田层,冲田密布。
东西二山之间沿长垫公路两侧地势平缓,渡舟、双龙为较大平坝。
拟建区地势较低,地形总体变化一般,地貌类型受地层岩性、地质构造控制明显,泥岩发育位置地势相对较高、地面起伏较小,道路沿线仅见一个小山包。
地面起伏变化小,多以斜坡、平坝、沟谷等地形为主,属于构造剥蚀、侵蚀浅丘地貌。
拟建道路范围内地面高程311.50m~320.22m,高差9.42m。
二、地质构造
拟建工程区在构造上位于梁平向斜南端的南东翼,岩层呈单斜产出,产状:
倾向270°~290°,倾角5°~8°。
岩层产状平缓,未发现断层构造,地质构造简单。
场区内泥质砂岩较发育,泥质砂岩中风化裂隙及卸荷裂隙发育,但无规律性。
场区内局部地带泥质砂岩中有两组构造裂隙发育:
一组倾向13°~15°、倾角80°;另一组倾向300°~320°、倾角75°;裂隙间距一般2~3m,裂面较平直,张开宽度0.5~2mm,无充填物,延伸长度一般3~4m,属剪切裂隙。
主要分布在岩体表部,范围局限,对岩体的完整性影响甚微。
场区内泥岩强风化层网状风化裂隙发育,中风化层中裂隙不发育。
三、地层岩性
拟建道路沿线主要出露地层为第四系全新统和侏罗系中统沙溪庙组(J2s)。
第四系地层主要由耕土、素填土、细砂、粉质粘土组成。
侏罗系中统沙溪庙组地层主要由泥质砂岩和泥岩组成。
现将场区内岩性特征分述如下:
1.第四系土层(Q4)
耕土(Q4):
红褐色、褐色,主要由粘性土组成,多根系分布,厚度较小,小于1m。
素填土:
(Q4ml):
红褐色、黄褐色、杂色,主要由粘土、碎块石及角砾组成,碎块含量15-35%,成分以强风化泥质砂岩、泥岩为主,呈棱角状-次棱角状,粒径一般在2-30cm之间,结构较为紧密,孔隙较小,为修建道路是堆积,局部可见。
细砂(Q4al+pl):
黄褐色,松散~稍密,湿,混大量粘粒,夹粉质粘土夹层。
该层主要分布于***河岸两侧,本次钻探揭露层厚1.2~4.7m。
该层土石等级为Ⅱ级,土石类别为普通土。
粉质粘土(Q4el+dl):
红褐色、黄褐色,多呈可塑状,刀切断面较光滑,有少量光泽,粘性一般,韧性中等,摇振无反应,干强度中等。
该层主要分布于山丘、坡地地带,本次钻探揭露层厚1.2~6.0m。
该层土石等级为Ⅱ级,土石类别为普通土。
2.侏罗系中统上沙溪庙组(J2S)
泥质砂岩:
灰白色、黄灰色,主要由长石、石英及岩屑组成含泥质,中~细粒结构,中~厚层状构造,钙质、泥钙质胶结。
岩层局部含粘土矿物较重,并间断夹有少量泥质砂岩、泥质粉泥质砂岩夹层及透镜体。
强风化层厚1.5m,呈黄灰色、黄褐色,岩质较软,岩芯多呈短柱状、扁状,有风化裂隙发育;中风化泥质砂岩岩质坚硬,岩芯完整,岩芯多呈柱状、长柱状,有少量层间裂隙发育,岩芯采取率普遍较高。
泥质砂岩土石等级为Ⅳ级,土石类别为较软石。
仅局部钻孔中可见。
泥岩:
红褐色,紫红色,主要以粘土矿物为主,局部含少量长石、石英,泥质结构,中厚~厚层状构造。
岩芯局部含砂较重,并间断夹有少量泥质砂岩夹层及透镜体。
强风化泥质泥岩厚0.8~4.0m,岩质较软,岩芯破碎,岩芯多呈碎块状、扁柱状,力学性能差,有风化裂隙发育。
中风化层岩质较硬,岩芯较完整,岩芯多呈柱状、长柱状,有少量层间裂隙发育,力学性能较好。
泥岩土石等级为Ⅲ级,土石类别为软石。
四、不良地质现象及主要工程地质问题
经地面调查,拟建场区内没有发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。
根据钻探资料,拟建场区内没有发现软弱夹层、地下采空区、地下硐室等。
根据区域地质资料,场区内没有断裂构造通过。
道路沿线主要工程地质问题表现为:
按照道路设计方案施工后,道路两侧将会形成高路堑边坡和填方路堤边坡。
由于道路建设和两侧土地开发利用存在2~3年的时差,因此道路边坡在道路施工时必须同时进行治理。
五、地震
根据钻探成果和地区经验,场区内的素填土属软弱土,剪切波速建议取130m/s;粉质粘土剪切波速建议取180m/s。
泥岩、泥质砂岩剪切波速大于500m/s。
据《中国地震烈度区划图》及《公路抗震设计规范》(JTJ004—89),拟建场区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。
场
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- 大学 毕业设计 330 简支梁桥 结构设计 计算