拱桥手算毕业设计Word版Word文档格式.docx

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系（教研室）主任:

（签名）年月日

学生姓名:

李韵学号:

0702010526专业:

土木工程（路桥方向）

1设计（论文）题目及专题：

南寨溪大桥设计（上承式拱桥方案）

2学生设计（论文）时间：

自2011年3月20日开始至2011年6月5日止

3设计（论文）所用资源和参考资料：

河床断面和水文、气象、地质资料、交通部有关技术规范、相关参考书

4设计（论文）应完成的主要内容：

桥型方案设计、主拱圈、立柱等主要构件结构尺寸拟定及其内力计算、强度验算、变形验算、施工阶段计算，并绘制相关图纸。

5提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：

设计计算书、桥梁总体布置图（包括平、纵、横）、主拱、立柱、盖梁、桥面板一般构造图、主拱配筋构造图、施工程序图，全部图纸均采用A3图纸，图纸需附设计说明

6发题时间：

2011年3月15日

指导教师：

（签名）

学生：

毕业设计（论文）指导人评语

指导人：

（签名）

年月

毕业设计（论文）评阅人评语

评阅人：

年月日

毕业设计（论文）答辩记录

日期：

学生：

学号：

班级：

题目：

提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：

1设计（论文）说明书共页

2设计（论文）图纸共页

3指导人、评阅人评语共页

毕业设计（论文）答辩委员会评语：

答辩委员会主任：

委员：

（签名）

成绩：

摘要

本设计为南寨溪大桥主桥上部结构初步设计。

采用悬链线上承式钢筋混凝土拱方案，该桥全长216.69m，设计的跨径为150m，主拱圈为等截面钢筋混凝土箱型截面。

本设计主要包括两方面：

第一部分，全桥方案的设计；

拱肋、立柱、承台、桥面板及桥面铺装层得材料及尺寸的确定；

主桥设计计算。

其中主桥设计计算主要包括相关参数的计算、恒载内力计算、活载内力计算、温度变化引起的内力计算、主拱圈截面强度验算、整体“强度-稳定”验算及拱脚直接抗剪强度验算。

第二部分，进行施工阶段的验算。

计算出箱肋吊装时内力，布设了主要钢筋，并进行箱肋吊运、安装过程中的内力计算及截面强度验算。

最终验算裸拱的整体强度、稳定性。

关键词：

钢筋混凝土箱型拱；

内力；

强度；

稳定性。

ABSTRACT

ThedesignisNanZhaixiBridgeMainBridgeprelinminarydesign.Ittakescatenarylinewithreinforcedconcretedeckarchprograms.Thebridgelengthis216.69meters,andthedesignedspanis150meters.Themainarchisthereinforcedconcretecrosssectionboxsection.

Thedesignincludestwoaspects:

Thefirstpart:

allbridgesinthedesign;

arch,column,pilecap,bridgedeckandbridgedeckpavementmaterialandsizewasdetermined;

mainbridgedesigncalculations.Bridgedesigncalculationswhichincludethemainparametersofthecalculations,internalforcecalculationdeadload,liveloadforcecalculation,calculationofinternalforcescausedbytemperaturechanges,themainstrengthcheckingarchcross-section,theoverall"

intensity-stable"

checkinganddirectshearstrengthofthearchchecking.

Thesecondpart,theconstructionphaseofthechecking.Whencalculatingtheinternalforceliftingribbox,laidoutthemainbar,andliftingtheribbox,theinstallationprocessinthecalculationofinternalforcesandthecross-sectionstrengthchecking.Finallycheckingtheoverallstrengthofthebarearchstability.

Keywords:

reinforcedconcreteboxarch;

force;

strength;

stability.

第一章前言1

第二章设计初步说明2

2.1工程概况2

2.2设计规范2

2.3主要技术标准3

2.4构思宗旨3

2.5主要建筑材料3

2.6桥型总体布置3

2.7横断面形式4

2.8施工方式5

第三章设计计算7

3.1设计资料及基本数据7

3.1.1设计标准7

3.1.2材料数据7

3.2确定拱轴系数m7

3.2.1拟定上部结构尺寸7

3.2.2恒载计算9

3.2.3验算拱轴系数14

第四章拱圈强度及稳定性验算15

4.1主拱圈截面内力计算15

4.1.1拱轴弹性中心及弹性压缩系数15

4.1.2恒载内力计算15

4.1.3活载内力计算21

4.1.4温度内力计算27

4.2拱圈作用效应汇总27

4.3主拱圈截面强度验算30

4.4拱圈整体“强度-稳定”验算32

4.5拱脚截面直接抗剪验算34

第五章施工阶段的验算36

5.1槽型箱肋吊运内力验算36

5.1.1箱肋几何要素36

5.1.2箱肋吊装内力计算38

5.1.3箱肋吊运、安装过程中的强度验算44

5.2裸拱强度及稳定性验算45

参考文献56

致谢57

第一章前言

毕业设计是高等工科院校本科培养计划中最后一个重要的教学环节，目的是使学生在学完培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修和选修专业课程之后，通过毕业设计这一环节，较为集中和专一地培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能，分析和解决实际问题的能力。

和以往的理论教学不同，毕业设计是要学生在教师的指导下，独立地、系统地完成一个工程设计，以期能掌握一个工程设计的全过程，在巩固已学课程的基础上，学会考虑问题、分析问题和解决问题，并可以继续学习到一些新的专业知识，有所创新。

毕业设计是培养学生独立工作的一种良好途径和方法，它的实践性和综合性是其它教学环节所不能替代的。

本设计中用到了结构力学、材料力学、结构设计原理、桥梁工程等学科的诸多知识。

并且我从图书馆借阅了大量参考书籍力求将设计做到规范、合理、清楚。

虽然该桥结构不算复杂，但整个结构设计计算量大，数据众多，难度较大。

当然，也正是由此，我得到切实的锻炼和提高，它使我这四年所学的专业知识更加系统化、具体化，对我以后从事桥梁方面的工作具有很好的指导意义。

通过设计让我了解连续梁桥的主要特点和施工方法，了解和掌握桥梁设计的全过程；

通过老师的指导，培养学生独自完成桥梁工程的设计计算；

锻炼学生综合运用专业基础知识、专业知识的能力，培养学生的创新能力。

由于本人的水平有限，在设计中一定存在着缺点和错误，恳请老师和同学们批评指正。

第二章设计初步说明

2.1工程概况

1、气象

南寨溪大桥桥位位于清水江中下游流域，三板溪库区之中，属副热带季风气候区，暖湿多雨，冬冷夏热，四季分明。

年平均气温为7℃，一月份平均气温为-2℃，七月份平均气温为30℃。

极端最低气温-4℃，极端最高气温39.2℃；

年平均降雨量1279mm。

降雨多集中在4~8月份，多年平均日（日雨量≥0.1mm）为183.5d；

流域多年平均相对湿度为81％，最小相对湿度为6％；

多年平均风速在0.8~3.0m/s之间，瞬时最大风速28.6m/s，设计风速按18m/s。

由于流域属山区，风向多受地形影响，一般北风较多，沿河一带则多为东南风和东风。

本区基本风压为400Pa。

2、地形、地貌

南寨溪桥位区为不对称的“U”型谷，左岸地势陡峻，地形坡度70°

，基岩裸露，中等风化带底面埋深约20m，右岸地形坡度40°

，岩层产状N20°

E，SE∠25°

~30°

，445.00m高程以上有少量残坡积层，厚0.5~2.0m，强风化带厚5~15m，中风化带厚10~20m，两岸边坡均较稳定，无大的工程地质问题。

3、地质

桥位区出露地层为晚元古界上板溪群清水江组第一段中厚~厚层状变余凝灰质板岩夹变余砂岩。

自上而下岩（土）层分别为残坡积层（Qel+dl），崩塌堆积体（Qc），及清水江组第一段（Ptbq1）。

残坡积层（Qel+dl）由浅黄、黄色可塑性粘土、粉粘土夹块石及碎石组成，厚0.8~3.20m之间，分布于黎平岸及剑河岸490.00m高程以上的平缓地带。

崩塌堆积体（Qc）为巨石、块石、碎石及风化土组成，分选性差，厚0.2~0.5m,主要分布在黎平岸。

清水江组第一段（Ptbq1）为灰绿—灰色微波状变余凝灰质板岩夹变余粉砂岩，上部基岩为强风化层，下部为中风化变余凝灰质板岩及少量变余细砂岩，岩芯较完整，中风化基岩地基允许承载力建议值2.0MPa。

根据中华人民共和国地震局颁发的《中国地震烈度区划分图（1990）》，三板溪水电站库区内地震基本度为6度。

2.2设计规范

1、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；

2、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；

3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；

4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；

5、《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）。

2.3主要技术标准

1、设计荷载：

公路-II级，人群荷载：

3.0KN／㎡。

2、通航标准：

不考虑。

3、设计洪水频率：

1/100。

3、桥面宽度：

净-7.5＋2×

1.5m。

2.4构思宗旨

1、符合发展规划，满足交通功能需要。

2、桥梁结构造型简洁，美观，反映新科技成就，体现人民智慧。

3、设计方案力求结构新颖，保证结构受力合理，技术可靠，施工方便。

4、与公路的等级和周边环境相宜。

5、学习拱桥的设计过程。

2.5主要建筑材料

1、混凝土

C40混凝土：

主拱圈、拱座及钢筋混凝土空心板