毕业设计 435m 预应力钢筋混凝土连续箱梁桥14页文档资料.docx
《毕业设计 435m 预应力钢筋混凝土连续箱梁桥14页文档资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计 435m 预应力钢筋混凝土连续箱梁桥14页文档资料.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
毕业设计435m预应力钢筋混凝土连续箱梁桥14页文档资料
2019年毕业设计4×35m预应力钢筋混凝土连续箱梁桥
一般说来，“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
杨士勋（唐初学者，四门博士）《春秋谷梁传疏》曰：
“师者教人以不及，故谓师为师资也”。
这儿的“师资”，其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。
《韩非子》也有云：
“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。
这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形，但仍说不上是名副其实的“教师”，因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。
山东交通学院毕业设计
一般说来，“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
杨士勋（唐初学者，四门博士）《春秋谷梁传疏》曰：
“师者教人以不及，故谓师为师资也”。
这儿的“师资”，其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。
《韩非子》也有云：
“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。
这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形，但仍说不上是名副其实的“教师”，因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。
摘要
“师”之概念，大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。
其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。
《说文解字》中有注曰：
“师教人以道者之称也”。
“师”之含义，现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。
“老师”的原意并非由“老”而形容“师”。
“老”在旧语义中也是一种尊称，隐喻年长且学识渊博者。
“老”“师”连用最初见于《史记》，有“荀卿最为老师”之说法。
慢慢“老师”之说也不再有年龄的限制，老少皆可适用。
只是司马迁笔下的“老师”当然不是今日意义上的“教师”，其只是“老”和“师”的复合构词，所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称，虽能从其身上学以“道”，但其不一定是知识的传播者。
今天看来，“教师”的必要条件不光是拥有知识，更重于传播知识。
本次毕业设计的题目是4?
35m的连续箱梁桥设计。
依据《公路桥涵通用设计规范JTGD60—2019》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD62—2019》，通过综合运用所学过的基础理论及专业知识。
独立进行桥梁设计。
首先，根据地形图提出三种桥型比较方案，然后从外观、施工难易程度和造价等多方面考虑，最终选出最优方案。
其次，对桥梁的上部结构进行设计计算，包括桥跨布置及结构尺寸、主梁作用效应计算、预应力钢束的估算及布置以及上部结构的验算，通过计算，强度验算、抗裂验算以及持久和短暂状况的验算全部通过。
最后，对桥梁的下部结构进行设计计算，设计采用单排双柱式桥墩和钻孔灌注桩基础。
下部结构的设计和计算包括墩柱的设计与计算，桩基的设计与计算。
关键词：
预应力混凝土，等截面连续箱梁桥，整体现浇，结构设计，结构验算
1
Abstract
Thetitleofthisgraduationdesignisthedesignofacontinuousbridgewiththespanof4?
35mmeters.Accordingto《TheCommonSpecificationofHighwayBridgeandCulvertJTGD60-2019》and《SpecificationsforDesignofReinforcedConcreteandPrestressedConcrete
HighwayBridgesandCulvertsJTGD62-2019》，wehavetodesignthebridgeindependentlywiththeuseoftheknowledgeofbasictheoryandprofessionlesson.
Thefirststepistogivethreetypesofthebridgeaccordingtotopographicmap.Thenaccordingtothecomparisonfromtheappearance,thedegreeofconstructiondifficultiesandconstructioncostandsoon,wechoosethebestsuitabletype.
Thesecondstepistodesignandcalculatetheupsidestructure,whichincludesthe
arrangementofbridgespansandstructuredimensions,thecalculationontheeffectofmaingirder,theestimationandlayoutofprestressedsteelandthecheckingofupsidestructure.
Thelaststepistodesignandcalculatelowerpartstructure.Thedesignemploydoublecolumnpierandboredpilesfoundation.Thecalculationanddesignoflowerpartstructureincludespierandpilefoundation.
Keywords：
Continuousbeambridge,uniform-sectioncontinuousboxgirderbridge,thewholecast,structuraldesign,structurechecking
2
山东交通学院毕业设计
1前言...................................................................1
2方案比选................................................................4
2．1原始资料.........................................................4
2.1.1地质条件.....................................................4
2.1.2设计要求.....................................................4
2.1.3设计原则.....................................................4
2.2方案比选.......................................................4
2.2.1第一方案：
装配式预应力混凝土简支箱梁桥.......................4
2.2.2第二方案：
连续梁刚构桥.......................................5
2.2.3第三方案：
等截面连续梁桥.....................................5
2.2.4方案比选.....................................................6
3桥跨布置及结构尺寸......................................................7
3.1桥跨布置..........................................................7
3.1.1设计资料.....................................................7
3.1.2设计荷载.....................................................7
3.1.3材料及工艺...................................................7
3.1.4设计依据.....................................................7
3.2构造布置..........................................................7
3.2.1主梁尺寸拟定.................................................7
3.2.2横截面沿跨长改变.............................................9
3.2.3主梁毛截面几何特性计算.......................................9
4主梁作用效应计算.......................................................10
4.1结构自重荷载计算.................................................10
4.2结构自重作用效应计算.............................................10
4.2.1一期自重作用效应计算........................................10
4.2.2二期自重作用效应计算........................................11
4.2.3自重作用效应汇总............................................11
4.3汽车荷载作用效应计算.............................................12
4.3.1冲击系数和折减系数..........................................12
4.3.2汽车荷载横向分布影响的增大系数计算..........................13
4.3.3汽车活载效应计算............................................15
4.4温差应力及基础沉降内力计算.......................................19
3
4.4.1温差应力计算................................................19
4.4.2基础沉降计算................................................21
4.5内力组合.........................................................25
4.5.1按承载能力极限状态设计......................................26
4.5.2按正常使用极限状态设计......................................27
4.5.3计算结果....................................................28
5预应力钢束的估算及布置.................................................34
5.1钢束估算按构件——正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量.............34
5.1.1估算跨中截面下缘所需预应力钢筋............................34
5.1.2估算跨中截面上缘所需预应力钢筋............................35
5.1.3估算结果...................................................35
5.2钢束布置.........................................................35
5.2.1钢束布置构造要求............................................35
5.2.2钢束布置原则................................................36
6预应力损失及有效预应力计算.............................................40
6.1基本理论.........................................................40
6.2预应力损失计算...................................................40
6.2.1预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失?
l1...................40
6.2.2后张法锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失
6.2.3后张法由混凝土弹性压缩引起的应力损失?
l2.........40?
l4.....................41
6.2.4后张法由钢筋松弛引起的预应力损失终极值?
l5...................42
6.2.5后张法由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失?
l6.................42
6.2.6截面预应力损失合计和有效预应力..............................43
7强度验算...............................................................44
7.1基本理论.........................................................44
7.2计算公式.........................................................44
8抗裂验算...............................................................48
8.1规范要求.........................................................48
8.1.1正截面抗裂验算..............................................48
8.1.2斜截面抗裂验算..............................................48
8.2正截面抗裂验算...................................................49
8.3斜截面抗裂验算...................................................50
9持久状况构件的应力验算.................................................54
9.1正截面混凝土压应力验算...........................................544
山东交通学院毕业设计
9.2预应力筋拉应力验算...............................................55
9.3混凝土主压应力验算...............................................56
10短暂状况构件的应力验算................................................59
10.1混凝土应力验算..................................................59
11桥梁下部结构设计与计算................................................63
11.1桩、墩尺寸..........................................................63
11.2荷载情况........................................................63
11.3桥墩计算........................................................63
11.4桩的计算........................................................64
11.4.1荷载计算..................................................64
11.4.2桩长计算..................................................65
11.4.3桩的内力计算（m法）......................................66
11.4.4桩身截面配筋与承载力验算..................................68
11.4.5墩顶纵向水平位移验算......................................69结论....................................................错误！
未定义书签。
致谢....................................................错误！
未定义书签。
参考文献..............................................................71
附录....................................................................72
5
山东交通学院毕业设计
1前言
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。
1
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，三材指标和造价指标与很多因素有关，例如：
桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件；施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。
同时，一座桥的设计方案完成后，造价指针不能仅仅反应了投资额的大小，而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。
通过连续梁、T型刚构、连续—刚构等箱形截面上部结构的比较可见：
连续—刚构体系的技术经济指针较高。
因此，从这个角度来看，连续—刚构也是未来连
升级会员 