桥梁毕业设计-连续梁箱梁设计 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/9/19 15:27:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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目 录

第一章 概述 ........................................ 1 1.1预应力混凝土连续梁桥概述 ........................................ 1 1.2技术标准 ........................................................ 3 1.3地质条件 ........................................................ 3 1.4采用材料 ........................................................ 4 第二章 方案比选 ..................................... 5 2.1构思宗旨 ........................................................ 5 2.2比选标准 ........................................................ 5 2.3设计方案 ........................................................ 5

2.3.1设计方案一 ................................................ 5 2.3.2设计方案二 ................................................ 6 2.3.3设计方案三 ................................................ 6 2.4方案比选 ........................................................ 6 2.5方案确定 ........................................................ 7 第三章 预应力混凝土连续梁桥总体布置 ........................ 7 3.1桥型布置 ........................................................ 7

3.1.1孔径布置 .................................................. 7 3.1.2桥梁截面形式 .............................................. 8 3.1.3桥梁细部尺寸 ............................................. 10 3.1.4桥面铺装 ................................................. 11 3.1.5桥梁下部结构 ............................................. 11 3.1.6本桥使用材料 ............................................. 11

第四章 荷载内力计算 .................................. 12 4.1全桥结构单元的划分 ............................................. 12

4.1.1 划分单元原则 ............................................. 12

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4.1.2桥梁具体单元划分 ......................................... 12 4.2全桥施工节段划分 ............................................... 13

4.2.1桥梁划分施工分段原则 ..................................... 13 4.2.2施工分段划分 ............................................. 13 4.3主梁内力计算 ................................................... 13

4.3.1恒载内力计算 ............................................. 13 4.3.2悬臂浇筑阶段内力 ......................................... 13 4.3.3边跨合拢阶段内力 ......................................... 14 4.3.4中跨合拢阶段内力 ......................................... 16 4.3.5桥面铺装阶段内力 ......................................... 17 4.3.6支座位移引起的内力计算方法及结果 ......................... 18 4.4活载内力计算 ................................................... 18

4.4.1活载因子的计算 ........................................... 19 4.4.2横向分布系数的考虑 ....................................... 20 4.5荷载组合 ....................................................... 20 第五章 预应力钢束的估算与布置 ........................... 21 5.1钢束估算 ....................................................... 21

5.1.1按承载能力极限计算时满足正截面强度要求: ................. 21 5.1.2按正常使用极限状态的应力要求计算 ......................... 23 5.2预应力钢束布置 ................................................. 27 5.3预应力损失 ..................................................... 28

5.3.1摩阻损失 ................................................. 28 5.3.2. 锚具变形损失 ............................................ 29 5.3.3. 混凝土的弹性压缩损失 .................................... 29 5.3.4预应力筋的引力松弛损失 ................................... 30 5.3.5收缩徐变损失 ............................................. 30 5.4预应力计算 ..................................................... 31

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5.5施工阶段应力验算 ............................................... 33 第六章 次内力验算 ................................... 38 6.1徐变次内力的计算 ............................................... 38 6.2 预加力引起的二次力矩 .......................................... 39 6.3 温度次内力的计算 .............................................. 39 第七章 桥梁内力组合 .................................. 39 7.1内力组合的原则 ................................................. 40 7.2 承载能力极限状态下的效应组合 ................................. 40 7.3 正常使用极限状态下的效应组合 ................................. 43 第八章 主梁截面验算 .................................. 45 8.1 正截面抗弯承载力验算 .......................................... 45 8.2 持久状况正常使用极限状态应力验算 .............................. 47

8.2.1 正截面抗裂验算 ........................................... 47 8.2.2 斜截面抗裂验算 ........................................... 50 8.2.3 使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算 ........... 50 8.2.4 预应力钢筋中的拉应力验算 ................................ 51 8.2.5 混凝土的主压应力验算 ..................................... 51 8.3 短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算 .......................... 51 致 谢 ........................................... 52 参考文献 ......................................... 53 附录:外文翻译 .......................... 错误!未定义书签。

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第一章 概述

1.1预应力混凝土连续梁桥概述

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。

预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的,当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下,为节省钢材,各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。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。

连续梁和悬臂梁作比较:在恒载作用下,连续梁在支点处有负弯矩,由于负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显著减小,其弯矩与同跨悬臂梁相差不大;但是,在活载作用下,因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用,其弯矩分布优于悬臂梁。虽然连续梁有很多优点,但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者,因为限于当时施工主要采用满堂支架法,采用连续梁费工费时。到后来,由于悬臂施工方

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法的应用,连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中,应用了逐跨架设法与顶推法;在较大跨连续梁中,则应用更完善的悬臂施工方法,这就使连续梁方案重新获得了竞争力,并逐步在40—200米范围内占主要地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥,还是跨河大桥,预应力混凝土连续梁都发挥了其优势,成为优胜方案。目前,连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。

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。

在我国,预应力混凝土连续梁虽然也在不断地发展,然而,想要在本世纪末赶超国际先进水平,就必须解决好下面几个课题:

1.

发展大吨位的锚固张拉体系,避免配束过多而增大箱梁构造尺寸,否则

混凝土保护层难以保证,密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。 2.

在一切适宜的桥址,设计与修建墩梁固结的连续—刚构体系,尽可能不

采用养护调换不易的大吨位支座。 3.

充分发挥三向预应力的优点,采用长悬臂顶板的单箱截面,既可节约材

料减轻结构自重,又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。 另外,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

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