清江河連續(xù)鋼構(gòu)計算書

第頁摘要設(shè)計為總長為285m的公路直線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,跨徑組成為75+135+750m，截面形式為單箱單室箱型，墩身為雙薄壁柔性墩。設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路Ⅱ級汽車荷載。主梁采用掛籃懸臂對稱施工。因時間所限，未涉及下部結(jié)構(gòu)（橋墩和基礎(chǔ)）、橫向預(yù)應(yīng)力及豎向預(yù)應(yīng)力的設(shè)計。根據(jù)活載位置的不同，連續(xù)剛構(gòu)橋的斷面可能出現(xiàn)正彎矩或負(fù)彎矩，因而，要按彎矩變化的幅值布置預(yù)應(yīng)力鋼筋。連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)⑦B續(xù)梁與薄壁墩（柔性）固結(jié)而成，既保持了連續(xù)梁橋的優(yōu)點，同時又節(jié)省了支座，減少墩與基礎(chǔ)的工程量，并改善了結(jié)構(gòu)的水平荷載作用下的受力性能，即各柔性墩按剛度比分配水平力。參考了大量的工程實例，對結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析和研究。橫截面采用單箱單室截面，梁高按二次拋物線變化，從支座處最大7.5米到跨中3.0米，頂板厚度保持不變?yōu)?5cm，同時地板厚度由90cm變至25cm。運用西建橋梁對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了內(nèi)力分析,然后對鋼筋數(shù)量進(jìn)行估計并配置鋼筋，檢算主要控制截面的承載能力。繪制結(jié)構(gòu)施工圖，包括橋跨布置圖、施工程序圖等，進(jìn)行外文翻譯，最后編制設(shè)計計算說明書及文檔整理。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋；懸臂施工；內(nèi)力分析；配筋估算;截面驗算；強度驗算。ABSTRACTDesignforatotallengthof285mhighwaylineprestressedconcretecontinuousrigidframebridge,spaniscomposedof75m+135m+75m,crosssectionformofsinglecellboxbox,thedoublethin-wallpier.Designloadstandardforhighwayvehicleloadgradeii.Thehangingbasketcantilevergirderusingsymmetryconstruction.Duetotimeconstraints,notinvolvingthelowerstructure(pierandfoundation),andtheverticalprestressedTransversePrestressdesign.Accordingtotheliveloadindifferentposition,continuousrigidframebridgesectionmaybejustthemomentornegativemoment,therefore,accordingtothebendingmomentchangeamplitudelayoutofprestressed.Continuousrigidframebridgewithcontinuousbeamandthethin-wallpier(flexible)consolidatedinto,notonlytomaintainthecontinuousbeambridgetheadvantages,butalsosavesthebearing,reducethepierandfoundationengineeringquantity,andimprovesthestructuralloadbearingperformance,namelytheflexiblepierstiffnessratiodistributionofhorizontalforceat.Thereferenceofalargenumberofengineeringpractice,thestructurewasanalyzedindetailandresearch.Crosssectionofthesinglecellboxgirdersection,highbytwoparabolachange,fromthesupportofmaximum7.5metersto3.0metersacross,roofthicknessremainedconstantfor35cm,atthesametimethefloorthicknessfrom90cmto25cm.Usingxijianbridgeonthestructureoftheinternalforces,thentheamountofreinforcementwereestimatedandreinforcement,checkthemaincontrolsection'sbearingcapacity.Drawingconstructionplans,includingthebridgespanlayout,constructionprogramplans,foreignlanguagetranslation,finallydesigncalculationspecificationanddocumentation.Keywords:prestressedconcretecontinuousrigidframebridge;cantileverconstruction;forceanalysis;crosssectioncalculation;strengthcalculation.目錄前言 1。第一章總論 11.1設(shè)計特點 11.2受力特點 21.3構(gòu)造特點 21.3.1零號塊 21.3.2橫隔板 31.3.3合攏段 3第二章基本資料 41.1工程概況 41.2設(shè)計資料 41.3設(shè)計任務(wù)及要求 51.4設(shè)計成果要求 71.5國家標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計參考資料 71.6設(shè)計選題要求 91.7參考橋梁類型 91.8.畢業(yè)設(shè)計時間安排 10第三章橋梁設(shè)計及方案比選 123.1初擬方案 123.2方案說明 123.3方案技術(shù)經(jīng)濟性比較 13第四章選定方案簡介與結(jié)構(gòu)主要尺寸 144.1方案簡述 144.2設(shè)計依據(jù) 144.3上部結(jié)構(gòu)主梁細(xì)部尺寸 16第五章荷載內(nèi)力計算 175.1單元劃分 175.2截面特性計算 185.3一期恒載 195.4二期恒載 215.5人群荷載 225.6溫度效應(yīng) 245.7支座沉降 265.8汽車荷載 275.9內(nèi)力組合 31第六章縱向預(yù)應(yīng)力鋼束估算及布置 366.1縱向預(yù)應(yīng)力鋼束估算 366.2縱向預(yù)應(yīng)力束布置 426.3預(yù)應(yīng)力損失 466.2預(yù)應(yīng)力損失組合 50第七章結(jié)構(gòu)驗算 507.1全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗裂性驗算 507.2持久狀況應(yīng)力驗算 517.3變形驗算 52總結(jié) 53參考文獻(xiàn) 54致謝 56第一章總論1.1設(shè)計特點預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計的一般步驟：參照已有的設(shè)計擬定結(jié)構(gòu)幾何尺寸和材料類型，模擬實際的施工步驟，計算恒載及活載內(nèi)力；然后再根據(jù)實際情況確定溫度、沉降等荷載，計算其產(chǎn)生的內(nèi)力，并與恒、活載內(nèi)力進(jìn)行正常使用與承載能力組合。這是設(shè)計過程中的第一次組合(手算完成)，兩種組合的結(jié)果分別作為按正常使用和按承載能力估算鋼束的計算內(nèi)力。估算出各截面的鋼束面積后，按照一定要求將鋼束布置好，重新模擬施工過程并考慮預(yù)應(yīng)力的作用，計算恒載內(nèi)力。由于鋼束對截面幾何特性的影響，溫度、沉降等內(nèi)力也需重新計算，但其與鋼束估算時計算得到的結(jié)果差別非常小。各種荷載作用下的內(nèi)力計算出來后，需進(jìn)行承載能力組合和正常使用組合，以進(jìn)行截面強度驗算、應(yīng)力驗算和變形驗算，這是設(shè)計過程中的第二次組合。如各項驗算均滿足要求且認(rèn)為合理，則設(shè)計通過。如有些截面的有些驗算通不過，則需調(diào)整鋼束甚至修改截面尺寸后重新計算，直到各項驗算均通過為止。如上所述，設(shè)計過程一般包括兩次組合。第一次組合是為了估算鋼束。此時鋼束還未確定，也就無法考慮預(yù)加力的作用。由于預(yù)加力對徐變有很大影響，故估算鋼束時一般也不考慮收縮徐變的影響。況且，此時用的幾何特性都是毛截面幾何特性，所以第一次組合的內(nèi)力不是橋梁的實際受力狀態(tài)，僅供估束參考。根據(jù)估束結(jié)果確定鋼束數(shù)量和幾何形狀后，考慮預(yù)加力和收縮徐變的影響重新計算的內(nèi)力是當(dāng)前配束下的受力。如各項驗算均通過，那么可作為最終結(jié)果。如個別截面不滿足，但兩次組合結(jié)果相差不大，可適當(dāng)調(diào)整鋼束后重新計算；如兩次組合結(jié)果相差很大，則應(yīng)將第二次組合內(nèi)力作為估束依據(jù)重新估束，再重復(fù)進(jìn)行驗算，直到各項驗算全部通過且兩次組合結(jié)果相差不大為止。總之，設(shè)計的過程就是一個逐次迭代逐次逼近的過程。有經(jīng)驗的設(shè)計人員可能一次就能通過，但對我們初次設(shè)計，可能需“迭代”多次，甚至需要修改截面尺寸。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋采用懸臂施工法需在施工中進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，經(jīng)過一系列的施工階段而逐步形成最終的連續(xù)剛構(gòu)體系。在各個施工階段，可能具有不同的靜力體系，其中包括安裝單元、拆除單元、張拉預(yù)應(yīng)力、移動掛籃等工況。因此計算其恒載內(nèi)力時必須精確模擬各個施工階段，反映在結(jié)構(gòu)約束、荷載列向量和總剛矩陣等隨施工階段而發(fā)生變化。橋梁的恒載內(nèi)力由各施工階段引起的內(nèi)力迭加而成，顯然對不同的施工方法，橋梁的恒載內(nèi)力是有很大差別的。而活載和溫度、沉降等內(nèi)力在成橋后才發(fā)生，作用在最終連續(xù)剛構(gòu)體系上，故與施工方法無關(guān)。為了保證施工安全和長期正常使用，進(jìn)行橋梁設(shè)計時必須對每一個受力階段計算各種荷載作用下的應(yīng)力和變形，并進(jìn)行組合。懸臂施工涉及到非常多的施工工況，且由于體系發(fā)生轉(zhuǎn)換而使預(yù)加力和徐變產(chǎn)生的次內(nèi)力的計算變得復(fù)雜，故設(shè)計時一般必須借助電算完成。1.2受力特點采用懸臂施工的連續(xù)剛構(gòu)橋，在施工過程中經(jīng)歷T型剛構(gòu)受力狀態(tài)，合攏后形成連續(xù)剛構(gòu)橋，其恒載產(chǎn)生的內(nèi)力由各施工階段產(chǎn)生的內(nèi)力迭加而成。由于合攏段較短，其產(chǎn)生的內(nèi)力一般較小，故T型剛構(gòu)受力狀態(tài)為主要部分。對懸臂施工連續(xù)剛構(gòu)橋，合攏后根部負(fù)彎矩很大，而中跨跨中恒載彎矩很小。二期恒載加上以后，根部負(fù)彎矩增大，中跨跨中承受相對較小的正彎矩。因此，截面幾何尺寸擬定時，應(yīng)根據(jù)以上彎矩分布特點，增大主梁根部附近斷面的抗彎剛度，提高截面下緣的承壓能力。懸臂施工時，澆筑一節(jié)段梁體，達(dá)到一定強度后張拉此段鋼束。梁體自重產(chǎn)生負(fù)彎矩，預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生正彎矩，二者結(jié)合使得梁體基本處于偏心受壓受力狀態(tài)，其軸向力非常大，抗剪強度一般不成問題，而最小正應(yīng)力又較大，故主拉應(yīng)力也易滿足。1.3構(gòu)造特點1.3.1零號塊零號塊是懸臂澆筑施工的中心塊體，又是體系轉(zhuǎn)換的控制塊體。零號塊受力非常復(fù)雜，且一般作為施工機具和材料堆放的臨時場地，故其頂板、底板、腹板尺寸都取得較大。零號塊已不能處理為一般的桿系，對重要橋梁都要進(jìn)行零號塊空間應(yīng)力分析。從國內(nèi)施工來看，零號塊時有開裂，故其施工工藝及結(jié)構(gòu)構(gòu)造是很值得研究的問題。1.3.2橫隔板懸臂施工的連續(xù)剛構(gòu)大多采用箱形截面，抗扭剛度較大，故除零號塊內(nèi)設(shè)置橫隔板外，主橋沿縱向一般不設(shè)橫隔板。零號塊內(nèi)橫隔板傳遞荷載較大，通常采用一片實體或兩片式剛性橫隔板，中部開設(shè)過人洞。在各跨上需考慮不平衡段底板鋼束彎起錨固的要求，還需設(shè)置預(yù)留伸縮槽。1.3.3合攏段合攏段的施工是橋梁施工的重要環(huán)節(jié)。在合攏段施工過程中，由于溫度變化、混凝土早期收縮、已完成結(jié)構(gòu)的收縮徐變、新澆混凝土的水化熱，以及結(jié)構(gòu)體系變化和施工荷載等因素，對尚未達(dá)到強度的合攏段混凝土有直接影響，故必須重視合攏段的構(gòu)造措施，使合攏段與兩側(cè)梁體保持變形協(xié)調(diào)，并在施工過程中能傳遞內(nèi)力。合攏段的長度在滿足施工要求的情況下，應(yīng)盡量縮短，以便于構(gòu)造處理，一般取1.5～3m。本設(shè)計取2m。合攏段的構(gòu)造處理有以下幾種：(1)用勁性鋼管作為合攏段的預(yù)應(yīng)力套管；(2)加強配筋；(3)用臨時勁性鋼桿鎖定；(4)壓柱支撐。合攏段施工應(yīng)注意以下幾點：(1)合攏段應(yīng)采用早強、高強、少收縮混凝土；(2)合攏段混凝土澆筑時間應(yīng)選在一天中溫度較低時，并使混凝土澆筑后溫度開始緩慢上升為宜；(3)加強混凝土的養(yǎng)護。第二章基本資料一、工程概況1．工程名稱：清江河公路A2大橋設(shè)計2．建設(shè)地點：該橋梁位于××二級公路××至××段清江河上。橋梁起點樁號為K25+050,終點樁號為K25＋366，橋梁全長316米。（橋梁的起點樁號和終點樁號可以隨橋梁總長的變化而變化，設(shè)計人員可根據(jù)實際設(shè)計需要調(diào)整）3．技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：公路等級:二級公路設(shè)計洪水頻率:1/1004．橋址縱斷面及地質(zhì)縱斷面：見附圖。二、設(shè)計資料（一）工程地質(zhì)、水文及氣候情況1.對橋位處地質(zhì)狀況進(jìn)行了勘探，探孔布置及橋位處地質(zhì)縱斷面如附圖所示。常水位：790.0米；設(shè)計洪水位：806.60米；沖刷深度：6.00米；無通航要求。2.橋位地區(qū)場地類別為Ⅱ類。3．橋位地區(qū)歷年平均氣溫18.4°C，一月平均氣溫為-13.2°C，7月平均溫度為29.5°C，極端最高溫度41.2°C，極端最低溫度-22.8°C，歷年月平均最高溫度35.1°C，歷年月平均最低溫度-11.3°C。假設(shè)合龍溫度為20°C4.該橋地處西北地區(qū)，由于溝底較深，溝底坡度角度較大，泄洪通暢，但是洪水流速很高，沖刷能力強，可能對橋梁基礎(chǔ)造成危害。5.高程系：1985年國家高程基準(zhǔn)。（二）材料供應(yīng)1.混凝土：預(yù)應(yīng)力混凝土主梁采用C50混凝土,墩采用C30混凝土，其余構(gòu)件均采C25混凝土。2．預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用符合ASTMA416-97標(biāo)準(zhǔn)的270級鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強度Ryb=1860Mpa，彈性模量Ey=1.95x105Mpa，松弛率為3.5%，鋼絞線規(guī)格公稱直徑為Φj15.20mm。3.錨具：采用OVM13—19型錨具；預(yù)應(yīng)力管道：采用波紋管成型。4．普通鋼材：受力筋均為Ⅱ級(20MnSi)熱軋螺紋鋼筋，構(gòu)造筋為Ⅰ級(A3)光圓鋼筋，二者均必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)(GB1499-98)的規(guī)定。鋼板為A3鋼，應(yīng)符合GB700-88的規(guī)定。5．支座：可采用球冠橡膠支座，板式橡膠支座，聚四氟乙烯橡膠支座等等。6．伸縮縫：可采用D60型、D80型、D100型、D120型等，毛勒伸縮縫。7．樁基按摩擦樁進(jìn)行設(shè)計。施工應(yīng)嚴(yán)格清底，樁底沉淀層厚度不得大于25cm，灌注樁施工結(jié)束后，應(yīng)對其進(jìn)行無損檢測。8．當(dāng)?shù)卣惩链u、各種料石、砂石資源豐富、價格低廉；各種鋼材、水泥也都可以保證供應(yīng)。9.橋面鋪裝采用8cm厚的防水混凝土鋪裝層，上加2cm厚的瀝青混凝土磨耗層。（三）施工條件一般施工機具齊全，但是缺乏大型起吊設(shè)備；施工隊伍可以滿足各種橋梁的技術(shù)要求。（注：采用懸臂法施工掛籃參考值：懸澆掛籃自重不得大于1000kN,合攏段施工吊架自重不得大于400kN）。三、設(shè)計任務(wù)及要求畢業(yè)設(shè)計要求完成以下工作：1、從區(qū)域的經(jīng)濟、政治、文化、國防以及人民生活對交通發(fā)展的要求來闡述建橋必要性與可行性。根據(jù)公路等級，分析交通流量和未來發(fā)展，判定/確定橋面寬度。2、根據(jù)所給的橋位地質(zhì)﹑地形、被交道/水文的資料，按適用、經(jīng)濟、安全、美觀原則，至少擬定三個可比性橋型方案（橋梁上部結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)形式，橋梁墩臺的形式、基礎(chǔ)的形式以及材料選擇。橋梁分孔、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件尺寸、施工方案等），三個橋型方案均繪出該橋的縱﹑橫﹑平面布置圖（并合理擬定上﹑下部結(jié)構(gòu)的細(xì)部尺寸，每個方案畫3#圖1張，三個方案共3張，方案比選圖1張<可選>)。3、從方案性能、工程數(shù)量、材料用量、工程造價、投資來源、美學(xué)特點、施工難易程度和施工力量等方面，綜合分析比較，推薦出一個最優(yōu)橋梁方案。4、對推薦方案進(jìn)行施工圖設(shè)計：（1）、選擇合理可行的建筑材料；初步擬定合適的施工方法；（2）、細(xì)化結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的具體幾何尺寸；（3）、確定設(shè)計荷載等級及各種作用因素量值；永久作用（注意變截面構(gòu)件，截面特性的計算）電算可變作用（根據(jù)公路等級確定各項可變作用的取值）（4）、建立橋梁結(jié)構(gòu)（全橋結(jié)構(gòu)或上部主梁結(jié)構(gòu)）的靜力計算簡圖；建立有限元模型；（注意邊界約束的確定）（5）、計算各種荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移及反力；永久荷載作用效應(yīng)（注意和施工方法相對應(yīng)）。電算可變荷載作用效應(yīng)（考慮橫向分布和縱向最不利布載，每跨取至少五個控制截面進(jìn)行計算）。影響線計算（電算），不利布載手工做，不利布載效應(yīng)（電算）（6）、分析結(jié)構(gòu)、構(gòu)件最不利荷載工況作用下工作狀態(tài)或最不利工作階段；至少選一個最不利施工階段和成橋營運階段，按照規(guī)范進(jìn)行荷載效應(yīng)組合；分析出最不利（一般為最大和最小）荷載效應(yīng)作為設(shè)計依據(jù)；手算（7）、進(jìn)行截面配筋設(shè)計（鋼筋砼或預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)）或橋面板結(jié)構(gòu)設(shè)計（鋼橋或圬工拱橋）；預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件：預(yù)應(yīng)力束筋預(yù)布（電算）普通鋼筋按構(gòu)造布設(shè)鋼筋砼構(gòu)件：普通鋼筋布設(shè)（手算），構(gòu)造鋼筋布設(shè)橋面板設(shè)計（手算）各構(gòu)件初步布束，普通鋼筋/構(gòu)造鋼筋布置（8）、驗算上部結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的強度、剛度與穩(wěn)定性。若不符合要求，則需修改設(shè)計或提出修改措施；預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件預(yù)應(yīng)力損失的計算，永存預(yù)應(yīng)力的確定，驗算預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的強度、剛度與穩(wěn)定性。（手算）驗算鋼筋砼構(gòu)件的強度、剛度與穩(wěn)定性。（手算）（9）、下部結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件（墩、臺、基礎(chǔ)）的設(shè)計和驗算。上部主梁的荷載效應(yīng)（考慮上部荷載對下部構(gòu)件的最不利作用效應(yīng)）傳遞到下部構(gòu)件。（手工+電算）下部墩柱橋臺的最不利荷載效應(yīng)組合計算。（手算）樁基礎(chǔ)長度確定墩、臺和基礎(chǔ)配置鋼筋（普通鋼筋+構(gòu)造鋼筋）（手算）驗算下部構(gòu)件強度、剛度與穩(wěn)定性；（手算）（10）商業(yè)軟件，橋梁博士在畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用(上述計算結(jié)果的校核)。（11）、根據(jù)橋梁所處位置、環(huán)境和施工力量配備情況，確定合理可行的施工方案及主要施工程序。（12）、畫施工圖（3#圖至少8張）。施工圖種類：砼橋：基礎(chǔ)構(gòu)造（配筋）圖、承臺構(gòu)造（配筋）圖、橋墩構(gòu)造（配筋）圖、橋臺構(gòu)造（配筋）圖、上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖、主梁一般構(gòu)造圖（支點截面、跨中截面，1/4截面）、鋼束構(gòu)造圖（立面、頂板、底板、截面）、局部構(gòu)造圖、施工程序圖、附屬結(jié)構(gòu)圖。鋼橋：基礎(chǔ)構(gòu)造（配筋）圖、承臺構(gòu)造（配筋）圖、橋墩構(gòu)造（配筋）圖、橋臺構(gòu)造（配筋）圖、上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖、橋面系圖、細(xì)（局）部構(gòu)造圖、節(jié)點構(gòu)造圖、錨固構(gòu)造圖、施工程序圖、附屬結(jié)構(gòu)圖?？筛鶕?jù)推薦方案特點，在上述施工圖種類中選擇典型施工圖精心繪制，用以說明設(shè)計成果，為施工提供依據(jù)。四、設(shè)計成果要求（一）實習(xí)報告（第二周交）（二）設(shè)計說明書應(yīng)完整地說明設(shè)計方案、設(shè)計依據(jù)、設(shè)計步驟及過程；論述充分，條理清晰，敘述準(zhǔn)確，簡明扼要；書寫整齊；計算過程盡可能表格化。設(shè)計中存在的問題討論與總結(jié)。設(shè)計說明書應(yīng)包括下列內(nèi)容：封面，扉頁，畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，中英文摘要和關(guān)鍵詞，目錄，正文，參考文獻(xiàn)，附錄，致謝。設(shè)計說明書的字?jǐn)?shù)應(yīng)在10000字以上。（三）圖紙設(shè)計時一律采用符合國家有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)的3#圖紙。正確體現(xiàn)設(shè)計意圖；圖面整潔，布置勻稱，尺寸標(biāo)注齊全，字體端正，線型規(guī)范。圖紙繪制包括計算機繪制和手工繪制兩部分，橋梁方案比選階段完成設(shè)計方案圖三套（3張）、施工階段完成結(jié)構(gòu)施工圖1套（7～9張），施工程序圖1套（1～2張），故共提交圖紙至少5套（11張），其中至少2張是手畫圖。五、國家標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計參考資料[1]國家標(biāo)準(zhǔn).公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003）北京：人民交通出版社，2002[2]國家標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTGD60-2004）北京：人民交通出版社，2004[3]國家標(biāo)準(zhǔn).公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTJ022-85）北京：人民交通出版社，1985[4]國家標(biāo)準(zhǔn).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）北京：人民交通出版社，2004[5]國家標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTJ024-85）北京：人民交通出版社，1985[6]國家標(biāo)準(zhǔn).公路工程抗震設(shè)計規(guī)范（JTJ04-89）北京：人民交通出版社，1989[7]國家標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ41-2000）北京：人民交通出版社，2000[8]國家標(biāo)準(zhǔn).道路工程制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB50162-92）北京：人民交通出版社，1992[9]國家標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ025-86）人民交通出版社[10]毛瑞祥、程翔云主編．公路橋涵設(shè)計手冊·基本資料．北京：人民交通出版社，1997[11]徐光輝胡明義主編．公路橋涵設(shè)計手冊·梁橋（上、下冊）．北京：人民交通出版社[12]鄔曉光等編著．剛架橋．北京：人民交通出版社，2001[13]江祖銘,王崇禮主編．公路橋涵設(shè)計手冊·墩臺與基礎(chǔ)．北京：人民交通出版社1996[14]汪祖銘,王崇禮主編．公路橋涵設(shè)計手冊·橋梁附屬構(gòu)造與支座．北京：人民交通出版社，1993[15]中華人民共和國交通部.公路橋涵施工手冊.北京：人民交通出版社，1988[16]陳忠延等編著．土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南：橋梁工程分冊．北京：中國水利水電出版社，2000[17]周遠(yuǎn)棣、徐君蘭編.鋼橋.北京：人民交通出版社，1991[18]李富文等編.鋼橋.北京：中國鐵道出版社，1992[19]徐岳等編著．預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計．北京：人民交通出版社，2000[20]陳天本編著．桁式組合拱橋．北京：人民交通出版社，2001[21]陳寶春編著.鋼管混凝土拱橋設(shè)計與施工.北京：人民交通出版社，1999[22]陳寶春主編.鋼管混凝土拱橋設(shè)計實例集.北京：人民交通出版社，2002[23]馬爾立編著．公路橋梁墩臺設(shè)計與施工.北京：人民交通出版社，1998[24]趙明華主編.橋梁地基與基礎(chǔ).北京：人民交通出版社，2004[25]盛洪飛編著．橋梁墩臺與基礎(chǔ)工程．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005[26]王國鼎編著．橋梁計算示例集（拱橋一、二）．北京：人民交通出版社，2000[27]胡兆同編著．橋梁通用構(gòu)造及簡支梁橋．北京：人民交通出版社，2001[28]橋梁計算示例集（預(yù)應(yīng)力混凝土剛架橋）．徐光輝編著．北京：人民交通出版社，1995[29]預(yù)應(yīng)力技術(shù)及材料設(shè)備．劉效堯、朱新憲主編．人民交通出版社。[30]橋梁計算程序及應(yīng)用說明．西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院道路橋梁教研室．2007[31]橋梁博士V3.0說明書。六、設(shè)計選題要求我校要求本科畢業(yè)設(shè)計立題為一人一題。本次橋梁畢業(yè)設(shè)計除橋位地質(zhì)地形圖有所不同外，每個學(xué)生應(yīng)在方案比選的基礎(chǔ)上，采用不同的橋梁結(jié)構(gòu)體系（即方案比選后的最終推薦橋型），或采用不同的跨徑尺寸、截面形式和材料選擇等作為最終設(shè)計。具體的最終推薦橋型可參考下面羅列的橋梁類型。七、參考橋梁類型：1、預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁橋2、預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛架橋3、中承式鋼管混凝土拱橋4、下承式鋼管混凝土拱橋5、三跨鋼桁架連續(xù)梁橋6、鋼桁架簡支梁橋7、預(yù)應(yīng)力混凝土桁式組合拱橋8、鋼筋混凝土連續(xù)梁橋9、預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋10、鋼筋混凝土斜腿剛架橋11、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋12、鋼筋混凝土簡支桁架橋13、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)板橋14、鋼筋混凝土整體式簡支板橋15、三跨全預(yù)應(yīng)力剛架橋16、箱形截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋17、箱形截面鋼筋混凝土連續(xù)梁橋18、鋼筋混凝土變截面連續(xù)梁橋19、鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋20、箱形截面鋼筋混凝土拱橋21、鋼筋混凝土桁架拱橋22、鋼筋混凝土剛架拱橋23、中承式鋼筋混凝土拱橋24、下承式鋼筋混凝土拱橋25、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土Ｔ形簡支梁橋26、三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋27、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋28、鋼筋混凝土板拱橋29、三跨鋼與混凝土組合連續(xù)箱梁橋30、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁立交橋八、畢業(yè)設(shè)計時間安排（共16周）1、畢業(yè)實習(xí)：1周完成實習(xí)報告一份。2、方案設(shè)計：3周完成設(shè)計方案圖三套。完成三套設(shè)計方案說明書、三套方案圖和方案比選，為下一步施工圖設(shè)計提出推薦方案。提交：三套設(shè)計說明書；三套方案圖3張（每套圖包括平面圖、立面圖和剖面圖）；方案比選說明書和圖。3、結(jié)構(gòu)計算：6周完成設(shè)計計算書一份。上部結(jié)構(gòu)完成永久荷載和可變荷載取值；永久荷載效應(yīng)和可變荷載效應(yīng)的計算；根據(jù)最不利工況進(jìn)行荷載組合計算獲得荷載效應(yīng)的最不利值；配置預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋；預(yù)應(yīng)力損失計算有效永存預(yù)應(yīng)力確定；強度、剛度和穩(wěn)定性驗算。結(jié)合施工情況進(jìn)行施工驗算。要求手算為主，電算為輔，手算與電算相結(jié)合。下部結(jié)構(gòu)完成橋墩和橋臺設(shè)計、計算與驗算、基礎(chǔ)設(shè)計；4、畫施工圖：2周完成設(shè)計施工圖一套。上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)構(gòu)造詳圖1套至少3張；上部結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋圖1套至少4張（若為鋼橋，則應(yīng)完成構(gòu)件、節(jié)點、縱、橫連接等施工詳圖至少4張）；施工程序圖至少1張。5、撰寫中英文摘要、設(shè)計計算書和總結(jié)：1周完成摘要和計算書各一份。6、檢查結(jié)題成文：1周完成設(shè)計任務(wù)書中任務(wù)。將封面、任務(wù)書、審核表、標(biāo)題、學(xué)生姓名、指導(dǎo)教師姓名、中文摘要及關(guān)鍵詞、英文摘要及關(guān)鍵詞、目錄、正文（調(diào)查研究、方案設(shè)計與方案比選、計算書、圖表、分析總結(jié)等）、參考文獻(xiàn)、附錄、致謝等裝訂成冊。7、收尾工作、答辯準(zhǔn)備1周。8、答辯、評優(yōu)：1周。附圖（1張）第三章橋梁設(shè)計及方案比選3.1初擬方案根據(jù)橋址、地形、地址、水文資料，通航要求及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，擬定出以下三種不同方案草圖，具體如下；跨徑75m+135m+75m三跨連續(xù)鋼構(gòu)橋方案跨徑65m+150m+65m雙塔雙索面斜拉橋方案跨徑50m+180m+50m上承式拱橋方案3.2方案說明方案一：連續(xù)鋼構(gòu)橋，跨徑75m+135m+75m，全橋285m，主跨135m，邊跨比0.556，橋?qū)?2m，梁高從支點出最大7.5m到跨中出最小3m，采用變截面單箱單室主梁截面，雙薄壁空心墩。如圖：（單位：m）方案二：斜拉橋，跨徑65m+150m+65m，全橋280m，主跨150m，邊跨比0.433，橋?qū)?2m，梁高1.2m。采用雙塔雙索面，門式橋塔。如圖：(單位：m)方案三：下承式拱橋，跨徑80m+120m+80m，全橋280m，主跨180m，邊跨比0.667，梁高1m，橋?qū)?2m，主拱圈厚2m，凈矢高17m，矢跨比1/7，梁高1m，邊跨拱圈厚1.2m，凈矢高17.8，矢跨比1/4.5。如圖：（單位：m）3.3方案技術(shù)經(jīng)濟性比較1實用性比較連續(xù)剛構(gòu)：行車平順，通暢，安全，可滿足交通運輸要求，施工技術(shù)成熟，易保證工程質(zhì)量，橋下凈空大，可滿足通航要求，屬有推力體系，對地基要求比連續(xù)梁高，此處地勢平緩，地質(zhì)條件不好，跨徑大，墩高小，溫度，混凝土收縮產(chǎn)生較大位移，對橋墩不利。斜拉橋：跨度大，行車性能好，不用作大量基礎(chǔ)工程，由于拉鎖多點支撐作用，梁高小，可采用懸臂施工，不影響通航，梁可以預(yù)制，可加快施工速度。拱橋：跨徑能力較大，耐久性能好、構(gòu)造較簡單，自重較大，水平推力較大，上承式拱橋的建筑高度較高。2安全性比較連續(xù)剛構(gòu)：一般做成薄壁墩，墩的剛度小，難以承受船舶撞擊，但此處不通航，對橋墩有利，因墩梁固結(jié)墩處可承受較大彎矩，梁高可做薄，基礎(chǔ)沉降對結(jié)構(gòu)影響大。斜拉橋：拉索是柔性體系，風(fēng)力作用下會震動，會影響橋上行車何橋本身安全，橫向剛度小，變性大。拱橋：拱結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，橋墩和橋臺將承受水平推力與同跨徑的梁相比，拱的玩具、剪力和變形都要小的多，承重結(jié)構(gòu)以受壓為主。3經(jīng)濟性比較連續(xù)剛構(gòu)：無須支座，節(jié)省大型支座費用，施工技術(shù)成熟.斜拉橋：需大量拉索鋼絲，預(yù)應(yīng)力束，主塔構(gòu)造復(fù)雜，高空作業(yè)多，成橋后養(yǎng)護費用高，基礎(chǔ)施工復(fù)雜，還需減震裝置。拱橋：能充分就地取材，可節(jié)約大量鋼材和水泥，耐久性好、維修養(yǎng)護費用少。3外觀比較連續(xù)剛構(gòu)：墩梁固結(jié)作用可降低梁高，使梁看來更纖巧。斜拉橋：現(xiàn)代感強，可通過索塔與拉索布置形式獲得滿意造型，塔較高，使橋向縱向和橫向延伸，比例協(xié)調(diào)，均勻拱橋：外形美觀，外形酷似彩虹臥波。經(jīng)以上經(jīng)濟比較，方案一選為最終方案，該方案滿足了安全、經(jīng)濟、適用、美觀的設(shè)計要求，滿足結(jié)構(gòu)受力合理，技術(shù)可靠，施工方便，造價較少的原則。第四章選定方案簡介與結(jié)構(gòu)主要尺寸本章主要介紹本設(shè)計的概況，比如設(shè)計資料、設(shè)計參數(shù)等，并依據(jù)規(guī)范來對本結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸擬定。4.1方案簡述本設(shè)計采用主橋75m+135m+75m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)體系。具體尺寸為跨中截面梁高3.0,是主跨徑的1/45；主墩頂梁高7.5，是跨中截面的2.5倍。橋墩采用雙肢薄壁墩，墩柱橫橋向與箱梁底板同寬（7.0m），縱橋向2.0m，相距6.0m，凈寬4.0m。樁基采用鉆孔灌注樁，樁徑3.0m。左、右岸橋臺采用埋置式樁臺，臺后設(shè)搭板。4.2設(shè)計依據(jù)1.主要技術(shù)指標(biāo)資料a.跨徑：135m(此為橋墩中距)。b.橋面凈寬：凈-7.5+2×2+2×0.25。c.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計荷載為公路-Ⅱ級；環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)為=1\*ROMANI類環(huán)境；設(shè)計安全等級為二級。d.相關(guān)參數(shù)：按規(guī)范同時考慮均勻升降溫、不均勻溫差；每側(cè)人行欄桿采用C30混凝土，截面長1.2m，寬0.25m。橋面鋪裝采用8C40厚防水混凝土，外加2cm瀝青混凝土磨耗層。2.材料規(guī)格a.上部結(jié)構(gòu)混凝土：50號。C50混凝土強度指標(biāo)：抗壓強度設(shè)計值=22.4，抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值=32.4，抗拉強度設(shè)計值=1.83，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值=2.65，彈性模量=3.45×104。b.橋面鋪裝及下部結(jié)構(gòu)混凝土：40號。C40混凝土強度指標(biāo)：抗壓強度設(shè)計值=18.4，抗拉強度設(shè)計值=1.65，彈性模量=3.25×104。c.預(yù)應(yīng)力鋼筋采用標(biāo)準(zhǔn)強度為1860的低松弛鋼絞線，張拉控制應(yīng)力取為，預(yù)應(yīng)力筋的錨固方式為群錨，按后張法施工。強度指標(biāo)為：抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值=1860，抗拉強度設(shè)計值=1260，彈性模量=1.95×105。d.普通鋼筋、箍筋及構(gòu)造鋼筋采用鋼筋。其強度指標(biāo)為：抗拉強度設(shè)計值=330，彈性模量=2.0×105，3.設(shè)計依據(jù)a.JTGD60-2004《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》。b.JTGD62-2004《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》。4.3上部結(jié)構(gòu)主梁細(xì)部尺寸4.3.1主梁尺寸擬定根據(jù)已成橋資料及《梁橋》、《橋梁工程》（上冊）手冊有關(guān)連續(xù)剛構(gòu)截面形式及尺寸的相關(guān)內(nèi)容，擬訂主梁尺寸如下：采用單箱單室主梁截面，箱頂寬12，底面寬7.0。變截面梁墩頂處梁高與最大跨徑的關(guān)系：梁高為1/16－1/20L，取L/18，即=135/18=7.5取7.5。變截面梁跨中處梁高與支點截面梁高的關(guān)系：梁高為1/2.5－1/3.5，取1/2.5，即=7.5/2.5=3.0取3.0?？缰泻瓦吙缦淞航孛骓敯搴袢?5，底板厚25，墩頂處箱梁截面頂板厚35，根部底板厚90。腹板從40cm—60cm，其根部、跨中及邊跨截面如圖所示：圖4.1支點截面（單位cm）圖4.2跨中截面（單位cm）第五章荷載內(nèi)力計算本章節(jié)主要介紹在進(jìn)行尺寸擬定后，把結(jié)構(gòu)通過單元劃分來進(jìn)行模擬與建模，其中主要包括對結(jié)構(gòu)外形的模擬；確定施工方案（本設(shè)計采用懸臂掛籃現(xiàn)澆法施工）對施工過程的模擬；對使用階段的模擬。通過這些模擬得出了結(jié)構(gòu)在未配束之前的內(nèi)力分析（恒載和活載作用下的內(nèi)力狀況）。5..1單元劃分根據(jù)現(xiàn)在施工能力及結(jié)構(gòu)要求，全橋共分106個單元。其中梁單元90個，墩單元16個，具體劃分為：梁單元半跨，（4.5+4.0+4×5+3.5×5+3×5+2.5×4+2×4+2.5×4+3×5+3.5×5+4×5×1）m，邊跨等截面段4.5+4.0，0號塊長度8m,一個單元2m，一般梁段長度分成,2.5m、3m、3.5m、4m，跨中合攏段2×1.0m，墩單元4×7+4.5m其中0號塊和邊跨等高梁段單元滿堂支架施工。具體劃分情況計算簡圖：5.2截面特性計算為了方便全橋的施工,特用程序?qū)澐值牧旱膯卧慕孛嫣匦杂嬎愠鰜?，具體結(jié)果見下表：（截面1對應(yīng)22~26,66~70號截面，截面2~20依次對應(yīng)27~45左，70~89左，21~4,65~47右號截面，截面21對應(yīng)45右，46,47左，1,2,3,89,90,91號截面，92~107對應(yīng)22號截面。）截面號N截面慣性矩Ix截面面積AA截面形心距離Y上截面形心距離Y下1143.507617.78004.01703.48302126.045017.07003.78953.36053110.362216.37203.56803.2420496.308115.68603.35253.1275584.707715.09403.16213.0179670.691813.83202.92962.8904760.430313.23302.72392.7661851.359712.59702.52002.6600943.825612.04202.33712.55291037.388911.50902.16542.45461130.833510.60001.98112.34891225.831710.10001.81542.25461321.93849.69001.67642.16361418.96669.37001.56372.07631516.31279.01001.45022.00981613.80258.39501.33171.95831712.47568.22601.26891.90111811.25228.01401.20311.86691910.66587.90801.17031.84972010.49737.89001.16211.83792110.34497.65001.15001.85002278.333316.00003.50003.5000手算出各單元截面特性，面積，慣性矩，單元軸向剛度，彎曲剛度。填入西建橋梁，建立模型，進(jìn)行計算。5.3一期靜力荷載計算根據(jù)所得單元截面面積乘以混凝土重度25千牛/立方米，算得單元節(jié)間荷載大小，輸入西建橋梁靜力計算節(jié)間荷載信息最后一欄，得計算結(jié)果：單元號NiQiMiNjQjMj1.0004165.917.000.0003305.292-16810.2192.0003305.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