橋梁畢業(yè)設(shè)計答辯.PPT課件

1、1 西北農(nóng)林科技大學(xué) North West Agriculture and Forestry University 畢業(yè)設(shè)計答辯畢業(yè)設(shè)計答辯柞小高速老莊河大橋結(jié)構(gòu)設(shè)計柞小高速老莊河大橋結(jié)構(gòu)設(shè)計 柞小高速老莊河大橋結(jié)構(gòu)設(shè)計初步設(shè)計為柞小高速老莊河大橋結(jié)構(gòu)設(shè)計初步設(shè)計為69m+120m+69m的預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁橋。的預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁橋。該橋采用并列雙幅布置，左、右幅橋等長。該橋采用并列雙幅布置，左、右幅橋等長。 上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土單箱雙室梁。上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土單箱雙室梁。邊跨支點(diǎn)處梁高邊跨支點(diǎn)處梁高1.8m,中跨支點(diǎn)中跨支點(diǎn)7.0m,跨中截面跨中截面2.7m。為降低主梁

2、高度，減少預(yù)應(yīng)力引起的上拱。為降低主梁高度，減少預(yù)應(yīng)力引起的上拱度，該橋按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計，主梁配筋度，該橋按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計，主梁配筋采用預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋混合配筋。預(yù)制件在采用預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋混合配筋。預(yù)制件在張拉鋼絞線時混凝土的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到張拉鋼絞線時混凝土的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到85%以上張拉。以上張拉。 下部橋墩為鋼筋混凝土圓形雙柱式墩，下部橋墩為鋼筋混凝土圓形雙柱式墩，墩柱上墩柱上直徑直徑2.4m；下直徑；下直徑3m,橋墩基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基橋墩基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑礎(chǔ)，樁徑1.5m,樁基為單排樁形式，采用正循環(huán)樁基為單排樁形式，采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁成孔。泥漿護(hù)壁成孔。設(shè)計概況

3、設(shè)計概況橋橋梁梁資資料料u設(shè)計荷載：公路級 ，車道荷載10.5kN/m、 車輛荷載360kN車、群荷載2.5 kN/m u橋面寬度：凈11.25m2+1.52m(人行 道)+2m中央隔離帶) +20.5m（護(hù)欄）u上部結(jié)構(gòu)：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱行連續(xù)梁u下部結(jié)構(gòu)：雙柱式橋墩（墩柱高3.5m） 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)（樁身高38.0m）u橋面鋪裝：采用C40防水混凝土為10cm 混凝土墊層平均厚度20cmu坡度： 橫坡2%、縱坡2.5%u材料： 預(yù)應(yīng)力鋼筋采用7j15.2鋼絞線 非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用直徑12mm的用 級螺紋鋼 筋 ，直徑12mm的用級光圓鋼筋 主梁采用C50混凝土,墩臺采用C30混凝土設(shè)計依據(jù)

4、 u （1）公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTGD60-2004）u （2）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTGD62-2004）u （3）公路橋涵施工技術(shù)設(shè)計規(guī)范（JTJ041-89）u （4）公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTJ024-85）u （5）公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTJ022-85） 本設(shè)計選取了三個不同類型的橋型方案進(jìn)行比選圖，如下：u 方案一：280m獨(dú)塔雙跨式斜拉橋，采用單箱三室等高度箱梁。u 方案二：69m+120m+69m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，采用單箱雙室變高度箱梁。u 方案三：270m中承式拱橋，采用等截面肋拱。方案比選方案比選方案二細(xì)部尺寸方案二細(xì)部尺寸

5、本設(shè)計采用變高度的直線梁。根據(jù)橋梁設(shè)計常用數(shù)據(jù)手冊第 481、482 頁關(guān)于截面細(xì)部尺寸的規(guī)定：支點(diǎn)處：H=（1/151/20 ） L，跨中 H=（ 1/301/5）L，箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和構(gòu)造兩個方面的控制。支墩處底版還要承受很大的壓應(yīng)力，一般來講：變截面的底板厚度也隨梁高變化，底板一般為 25-100cm（變厚），頂板 25-30cm（等厚），腹板一般為 30-80cm（變厚）。綜上所述：確定邊跨支點(diǎn)處梁高1.8m,中跨支點(diǎn)7.0m,跨中截面2.7m，頂板30cm，支點(diǎn)處底板60cm，跨中處底板25cm，腹板60cm。預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁

6、內(nèi)力計算： （1）永久荷載內(nèi)力計算 （2）可變荷載內(nèi)力計算； （3）內(nèi)力組合； （4）預(yù)應(yīng)力筋的計算與布置 （5）預(yù)應(yīng)力損失計算 （6）主梁截面幾何特性計算； （7）主梁截面驗算；上部結(jié)構(gòu)計算上部結(jié)構(gòu)計算下部結(jié)構(gòu)計算下部結(jié)構(gòu)計算（1）支座設(shè)計（2）墩身設(shè)計與驗算（3）樁基礎(chǔ)設(shè)計永久荷載計算永久荷載計算 本設(shè)計計算的永久荷載有：一期恒載、二期恒本設(shè)計計算的永久荷載有：一期恒載、二期恒載、基礎(chǔ)變位引起內(nèi)力。載、基礎(chǔ)變位引起內(nèi)力。（1）一期恒載計算：用）一期恒載計算：用CAD面域命令和面域命令和massprop 計計算出截面面積或使用算出截面面積或使用midas中截面特性編輯器計算。中截面特性編輯器

7、計算。（2）基礎(chǔ)變位引起內(nèi)力：計算方法是三跨連續(xù)梁的）基礎(chǔ)變位引起內(nèi)力：計算方法是三跨連續(xù)梁的四個支點(diǎn)中的每個支點(diǎn)分別下沉，其余的支點(diǎn)不動，四個支點(diǎn)中的每個支點(diǎn)分別下沉，其余的支點(diǎn)不動，所得到的內(nèi)力進(jìn)行疊加，繪制彎矩、剪力包絡(luò)圖，所得到的內(nèi)力進(jìn)行疊加，繪制彎矩、剪力包絡(luò)圖，取最不利的內(nèi)力范圍。取最不利的內(nèi)力范圍。 可變荷載計算可變荷載計算 本設(shè)計計算的可變荷載有：汽車荷載、人群荷載、溫差本設(shè)計計算的可變荷載有：汽車荷載、人群荷載、溫差應(yīng)力。應(yīng)力。（1）汽車荷載內(nèi)力計算：）汽車荷載內(nèi)力計算： a 沖擊系數(shù)：用沖擊系數(shù)：用橋通規(guī)橋通規(guī)4.3.2，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)基頻公式計，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)基頻公式計算。算。

8、b 橫向折減系數(shù)、縱向折減系數(shù)橫向折減系數(shù)、縱向折減系數(shù):橋梁工程橋梁工程課本第課本第39頁頁 c 橫向分布系數(shù)：方法一：采用增大系數(shù)乘以車道折減系橫向分布系數(shù)：方法一：采用增大系數(shù)乘以車道折減系數(shù)，方法二：采用等剛度原則，將連續(xù)梁的某一跨等代為等數(shù)，方法二：采用等剛度原則，將連續(xù)梁的某一跨等代為等跨徑等截面簡支梁來計算荷載的橫向分布系數(shù)跨徑等截面簡支梁來計算荷載的橫向分布系數(shù) ，本設(shè)計采，本設(shè)計采用方法一用方法一可變荷載計算可變荷載計算（2)人群荷載：同汽車荷載計算方法人群荷載：同汽車荷載計算方法（3）溫差應(yīng)力計算：使用）溫差應(yīng)力計算：使用midas計算溫度應(yīng)力，本橋橋面采用計算溫度應(yīng)力，本

9、橋橋面采用10cm瀝青混凝土鋪裝。根據(jù)瀝青混凝土鋪裝。根據(jù)橋通規(guī)橋通規(guī)表表4.3.10-3規(guī)定差基規(guī)定差基數(shù)為：數(shù)為：，14度到度到5.5度線性變化階段厚度線性變化階段厚10cm，5.5度到度到0度的線性變化階段厚度的線性變化階段厚30cm，計算簡圖如下，取跨中截面進(jìn)，計算簡圖如下，取跨中截面進(jìn)行計算把截面單元劃分為四份：行計算把截面單元劃分為四份：溫度效應(yīng)計算簡圖 荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合 荷載效應(yīng)組合包括：承載能力極限狀態(tài)組合荷載效應(yīng)組合包括：承載能力極限狀態(tài)組合 ；正常使；正常使用極限狀態(tài)組合用極限狀態(tài)組合 。而正常使用極狀態(tài)組合包括：短期作用。而正常使用極狀態(tài)組合包括：短期作用組合；長

10、期作用組合。組合；長期作用組合。 在組合過程中注意：結(jié)構(gòu)的重要系數(shù)；各種荷載的分在組合過程中注意：結(jié)構(gòu)的重要系數(shù)；各種荷載的分項系數(shù)項系數(shù)預(yù)應(yīng)力筋的計算與布置預(yù)應(yīng)力筋的計算與布置（1）計算原理：）計算原理：spepM /WN=e10.85+AW (荷載短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計值) con(1-20%)peppNnA（預(yù)應(yīng)力損失，按20%的控制應(yīng)力計） （2）配筋表：按短期效應(yīng)最大組合）配筋表：按短期效應(yīng)最大組合 ，按短期效應(yīng)最小組合，按短期效應(yīng)最小組合 ，然后去兩種配筋表的最大鋼絞線根數(shù)。然后去兩種配筋表的最大鋼絞線根數(shù)。預(yù)應(yīng)力筋的計算與布置預(yù)應(yīng)力筋的計算與布置（3）鋼束的布置：）鋼束的布置： a

11、 注意混凝土保護(hù)層厚度 b錨具的間距不應(yīng)小于2倍的波紋管直徑 c留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的1%d 具體布置詳看布置原則，布置構(gòu)造要求（4）配筋表：按短期效應(yīng)最大組合）配筋表：按短期效應(yīng)最大組合 ，按短期效應(yīng)最小組合，按短期效應(yīng)最小組合 ，然后去兩種配筋表的最大鋼絞線根數(shù)。然后去兩種配筋表的最大鋼絞線根數(shù)。預(yù)應(yīng)力損失的計算預(yù)應(yīng)力損失的計算公預(yù)規(guī)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)計算中，后張法應(yīng)考慮下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失值。預(yù)應(yīng)力筋束與管道壁之間的摩擦 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮 混凝土的彈性壓縮 預(yù)應(yīng)力筋束的應(yīng)力松弛 混凝土的收縮和徐變 1l2ll4l5l6主梁截面特性計算主梁截面特性計算 主梁截面特性計算包括:凈截面計算和換算截面計算兩部分。 凈截面幾何性質(zhì)為毛截面去除預(yù)應(yīng)力孔道后截面的性質(zhì)；換算截面幾何性質(zhì)為孔道壓漿后鋼束與混凝土梁形成的整體后的截面性質(zhì)。前者用于施工階段的內(nèi)力計算，后者用于使用階段。 凈截面和換算截面幾何性質(zhì)主要計算截面形心、截面積和截面慣性矩。主梁截面驗算主梁截面驗算 主梁截面驗