桥梁毕业设计论文.doc

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11学院

本科毕业设计（论文）

题目：

大桥设计

系（部）：

专业：

土木工程

班级：

学生：

学号：

指导教师：

2015年04月

毕业设计（论文）任务书

系别专业土木工程班姓名学号

1.毕业设计（论文）题目：

大桥毕业设计

2.题目背景和意义：

背景和意义该桥位于山西汾阳境内，属于青岛至银川国道主干线山西省汾阳至离石段高速公路第五合同段。

该桥的建设可使当地的煤矿资源的更好的开发和利用，对当地的经济发展起较大的推动作用。

学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解公路预应力混凝土桥梁在桥式方案比选、结构计算及施工架设等方面的设计规范、计算方法及设计思想等内容。

为学生在毕业后从事桥梁技术工作打好基础。

3.设计（论文）的主要内容（理工科含技术指标）：

主要技术指标：

桥面宽：

净7m＋2×0.5m防撞墙，设计时速：

100公里/小时，桥面铺装:

10cm沥青砼；桥面横坡：

1.5％，桥面纵坡：

2％设计荷载：

公路I级地震烈度：

6度；设计水位：

自拟

4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：

（1）基本要求：

根据所给的桥位地质、地形和水文资料，按适用、经济、安全、美观的原则，至少选择3个可比性桥型方案，推荐一种桥型方案。

就推荐的设计方案完成下列内容：

全桥的纵、横、平面布置，并合理拟订上、下部结构的细部尺寸；对一跨或一个受力单元进行受力分析，计算各种作用荷载及非荷载因素所产生的内力进行荷载组合、配筋计算及验算；根据桥梁所处位置、环境和施工力量的配备情况，选择合理可行的施工方案与方法，以及主要的施工程序

（2）进度安排：

熟悉设计任务、查阅资料：

第七学期第12周----第14周；方案比选：

第七学期第15周----第17周；内力及配筋计算：

第七学期第18周----第19周第八学期第1周----第2周；绘制设计图纸：

第八学期第3周----第4周；撰写论文：

第八学期第5周----第6周；毕业答辩：

第八学期第7周----第8周。

（3）设计地点西安工业大学

5.毕业设计（论文）的工作量要求1.5万字以上

①实验（时数）*或实习（天数）：

2周

②图纸（幅面和张数）*：

不少6张A3图纸

③其他要求：

英文翻译不少于3000字

指导教师签名：

年月日

学生签名：

年月日

系主任审批：

年月日

大桥设计

摘要

本设计是大桥设计，全桥长160米,桥宽2×8.0米。

根据设计任务书的要求和该桥所处的地质地貌特点，提出了三种不同的桥型方案进行比较和选择：

方案一为预制预应力混凝土连续梁桥；方案二上乘式箱型拱桥；方案三为预应力混凝土刚构桥。

经详细技术比选，确定采用预制预应力混凝土连续梁桥作为推荐方案。

在设计过程中，采用桥梁博士软件建模并对结构进行了仿真分析。

求解主梁各项内力并进行荷载组合配筋计算。

验算结构在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的强度和刚度，以期最优设计。

关键词：

预应力混凝土；连续梁桥；内力计算；桥梁博士

TheDesignforBridge

Abstract

ThedesignisBridge,whichis140meters,andwidthis2×8.0meters.

Accordingtotherequirementofthemissiondesignandcharacteristicsofgeologicalfeatureswherethebridgeisselected,thispapertakeoncompareandchooseinthreedifferenttypeofbirdge:

thefistoneisPrecastprestressedconcretecontinuousgirderbridge;thesecondoneisBoxarchbridgedeck;thethirdoneisPrestressedconcreterigid-framebridg.Afterdetailedtechnicalselection,determinetheprestressedconcretecontinuousgirderbridgeastherecommendedscheme.

Inthedesignprocess,adoptingthebridgeDrSoftwaremodelingandsimulationanalysiswascarriedout.Throughtheanalysisofbridgestructureintheprocessofusingconstantloadandliveloadeffect,consideringdifferentloadsafetycoefficientofloadcombinations,thelimitstateoftwokindsofinternalforcecombinationresultsasestimatethecalculateinternalforceofsteelbeam.Checkingthestructtureinthiscapacitylimitstateandnormalstatelimittheuseofthecross-sectionstrengthandstiffness,Withaviewtothemostoptimaldesign.

Keywords:

Prestressedconcrete；thecontinuousbeambridge；thecalculateoftheinternalforces；Doctorbridge

II

主要符号表

边长为150mm的混凝土立方体抗压强度；

边长150mm的混凝土立方体抗压强度标准值；

、混凝土轴心抗压强度标准值，设计值；

、混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值；

、普通钢筋抗拉强度标准值、设计值；

、预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值；

箍筋抗拉设计强度；

、普通钢筋、预应力钢筋弹性模量；

预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比；

、形或形截面受拉区、受压区的翼缘宽度；

、形或形截面受拉区、受压区的翼缘厚度；

桥梁结构的重要性系数；

弯矩组合标准值；

剪力组合设计值；

车道均布荷载标准值；

车道集中荷载标准值；

由预加力产生的混凝土法向预压应力；

由预加力产生的混凝土法向拉应力；

、构件混凝土中的主拉应力、主压应力；

ii

Ⅲ

目录

1绪论 1

1.1课题背景 1

1.2研究意义 1

1.3国内外相关研究 1

1.4研究的主要内容 1

2方案设计 2

2.1设计标准及依据 2

2.1.1桥位概述 2

2.1.2技术标准 2

2.1.3设计依据 2

2.2设计思路和原则 3

2.2.1设计思路 3

2.2.2设计原则 3

3方案比选 4

3.1第一方案:

预应力混凝土连续箱型梁桥 4

3.2第二方案：

上承式箱型拱桥 5

3.3第方案:

预应力混凝土连续刚构桥 7

3.4桥型方案比选表 8

3.5技术建议 11

4结构细部尺寸拟定 12

4.1截面形式 12

4.1.1桥梁横截面特征值计算 13

4.2桥面板的计算 15

4.3恒载内力计算 15

4.4活载作用内力计算 24

4.5内力增大系数计算 36

5计算标准和内力组合 37

5.1计算标准 37

5.1.1计算内容 37

5.1.2计算要点 37

5.2内力组合 38

5.2.1基本组合 38

5.2.2短期组合 39

5.2.3长期组合 39

6预应力钢束配筋设计 40

6.1预应力钢束的确定 40

6.2预应力束的布置 47

6.3预应力损失的计算 49

7内力计算 53

7.1持久状况承载能力极限状态验算 53

7.1.1正截面抗弯承载力验算 53

8持久状态承载能力极限状态计算 60

8.1正截面抗弯承载力计 60

8.2斜截面抗弯承载力计算 62

9持久状况正常使用极限状态计算 63

9.1电算应力结果 63

9.1.1使用阶段荷载组合Ⅰ应力（长期效应） 63

9.2截面抗裂验算 65

9.2.1验算条件 65

9.3正常使用阶段竖向最大位移（挠度）计算 65

10持久状况应力计算 66

10.1混凝土截面法向压应力验算 66

10.1.1受压区混凝土的最大压应力 66

10.1.2受拉区预应力钢筋的最大拉应力 66

10.3受拉区预应力钢束拉应力验算 66

10.4斜截面主压应力验算 67

11短暂状况构件的应力计算 69

12设计心得 72

参考文献 73

致谢 74

毕业设计（论文）知识产权声明 75

毕业设计（论文）独创