桥梁优秀毕业设计计算书.docx

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桥梁优秀毕业设计计算书

第一章概述·····························4

1.1地质条件···························4

1.2主要技术指标·························4

1.3设计规范及标准························4

第二章方案比选······························5

2.1概述·····························5

2.2比选原则···························5

2.3比选方案···························5

2.3.1预应力混凝土连续梁桥··················5

2.3.2预应力混凝土连续刚桥桥·················7

2.3.3普通上承式拱桥·····················8

2.4方案比较···························9

第三章预应力混凝土连续梁桥总体布置·················12

3.1桥型布置···························12

3.2桥孔布置···························12

3.3桥梁上部结构尺寸拟定·····················12

3.4桥梁下部结构尺寸拟定·····················13

3.5本桥使用材料·························14

3.6毛界面几何特性计算······················14

第四章荷载内力计算·························16

4.1模型简介···························16

4.2全桥结构单元的划分······················16

4.2.1划分单元原则······················16

4.2.2桥梁具体单元划分····················17

4.3全桥施工节段的划分······················17

4.3.1桥梁划分施工分段原则··················17

4.3.2施工分段划分······················17

4.4恒载、活载内力计算······················17

4.4.1恒载内力计算······················17

4.4.2悬臂浇筑阶段内力····················18

4.4.3边跨合龙阶段内力····················19

4.4.4中跨合龙阶段内力····················20

4.4.5活载内力计算······················21

4.5其他因素引起的内力计算····················23

4.5.1温度引起的内力计算···················23

4.5.2支座沉降引起的内力计算·················25

4.5.3收缩、徐变引起的内力计算················26

4.6内力组合···························28

4.6.1正常使用极限状态的内力组合···············28

4.6.2承载能力极限状态的内力组合···············29

第五章预应力钢束的估算与布置····················32

5.1钢束估算···························32

5.1.1按承载能力极限计算时满足正截面强度要求·········32

5.1.2按正常使用极限状态的应力要求计算············33

5.2预应力钢束布置························39

5.3预应力损失计算························40

5.3.1预应力与管道壁间摩擦引起的应力损失···········40

5.3.2锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失········41

5.3.3混凝土的弹性压缩引起的应力损失·············41

5.3.4钢筋松弛引起的应力损失·················42

5.3.5混凝土收缩徐变引起的应力损失··············42

5.3.6有效预应力计算·····················44

5.4预应力计算··························45

第六章强度验算···························48

6.1正截面承载能力验算······················48

6.2斜截面承载能力验算······················51

第七章应力验算···························55

7.1短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算·············55

7.1.1压应力验算·······················55

7.1.2拉应力验算·······················55

7.2持久状况正常使用极限状态应力验算··············60

7.2.1持久状况（使用阶段）预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算60

7.2.2持久状况（使用阶段）混凝土的主压应力验算·········62

7.2.3持久状况（使用阶段）预应力钢筋拉应力验算·········65

第八章抗裂验算···························68

8.1正截面抗裂验算························68

8.2斜截面抗裂验算························72

致谢·································77

参考文献································78

附录：

外文翻译····························79

第一章概述

1.1地质条件

桥位地质地形图

图1-1地质图

1.2主要技术指标

桥面净宽：

11＋2×0.5m（分离式、无人行道）

设计荷载：

公路－Ｉ级

行车速度：

100km/h

桥面横坡：

2%

通航要求：

无

温度：

最高年平均温度43℃，最低年平均温度-5℃。

1.3设计规范及标准

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、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）。

4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。

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

第二章方案比选

2.1概述

桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点，一般要进行多个方案比较。

各方案均要求提供桥式布置图，图上必须标明桥跨位置，高程布置，上、下部结构形式及工程数量。

对推荐方案，还要提供上、下部结构的结构布置图，以及一些主要的及特殊部位的细节处理图。

设计方案的评价和比较，要全面考虑各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。

有时，占优势的方案还应吸取其他方案的优点进一步加以改善。

2.2比选原则

设计从安全性、技术适用性、施工难度、设计施工周期、经济性、实用性和观赏性等几方面对各比选方案进行评比，其中安全性为主要因素。

2.3比选方案

根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位地质地形条件，拟定了三个比选方案：

方案一：

预应力混凝土连续梁桥

方案二：

预应力混凝土连续刚构桥

方案三：

普通上承式拱桥

2.3.1预应力混凝土连续梁桥

1.桥梁总体设计

该桥为预应力混凝土连续梁桥，共三跨，为58m+100m+58m=216m。

边跨与中跨比为58/100=0.58在0.5～0.8之内，主跨跨中处桥面高程为835.25m，桥面横坡为2%。

图2-1连续梁桥布置图

2.主梁

a.截面形式：

本桥箱梁为单箱单室截面，箱底宽6.5m，两侧翼缘宽2.75m，箱梁顶面全宽为12m。

b.截面尺寸：

箱梁在各墩支点处的截面高度为1/15L～1/20L，取1/16.7L即6m，在跨中及桥端支点处的截面高度为1/30L～1/50L，取1/36.4L即2.75m；箱梁顶板厚30cm（跨中）～48cm（支点），腹板厚50cm（跨中）～75cm（支点），底板厚30cm（跨中）～70cm（支点）。

c.横隔板的设置：

上部结构箱梁在各墩支点及桥端支点处设横隔板。

墩支点处横隔板厚250cm，端支点处横隔板厚150cm，横隔板与箱梁连接处均设有承托。

图2-2跨中与墩顶截面图

3.基础

桥墩基础连成整体，基础采用嵌岩型钻孔灌注桩群桩基础，桥墩为6m×6.5m的空心墩，材料为C40钢筋混凝土。

4.施工方式

主梁采用悬臂节段浇筑施工，桥墩采用爬模法施工，两端桥台采用整体现浇。

2.3.2预应力混凝土连续刚构桥

1.桥梁总体设计

该桥为预应力混凝土连续刚构桥，共三跨，为58m+100m+58m=216m。

边跨与中跨比为58/100=0.58在0.5～0.8之内，主跨跨中处桥面高程为835.25m，桥面横坡为2%。

图2-3连续刚构桥布置图

2.主梁

a.截面形式：

本桥箱梁为单箱单室截面，箱底宽6.5m，两侧翼缘宽2.75m，箱梁顶面全宽为12m。

b.截面尺寸：

箱梁在各墩支点处的截面高度为1/15L～1/20L，取1/16.7L即6m，在跨中及桥端支点处的截面高度为1/30L～1/50L，取1/36.4L即2.75m；箱梁顶板厚30cm（跨中）～48cm（支点），腹板厚50cm（跨中）～75cm（支点），底板厚30cm（跨中）～70cm（支点）。

c.横隔板的设置：

上部结构箱梁在各墩支点及桥端支点处设横隔板。

墩支点处设两个厚300cm横隔板，端支点处横隔板厚150cm，横隔板与箱梁连接处均设有承托。

图2-4跨中与墩顶截面图

3.基础

桥墩基础连成整体，基础采用嵌岩型钻孔灌注桩群桩基础，桥墩为3m×6.5m的双薄壁空心墩，材料为C40钢筋混凝土。

4.施工方式

主梁采用悬臂节段浇筑施工，桥墩采用爬模法施工，两端桥台采用整体现浇。

2.3.3普通上承式拱桥

1.桥梁总体设计

该桥为普通上承式拱桥，主跨跨径为150m，拱高为25m，矢跨比为25/150=1/6，在1/5～1/10之内，主跨跨中处桥面高程为835.25m，桥面横坡为2%。

图2-5普通上承式拱桥布置图

2.主梁

a.截面形式：

本桥主梁为空心板截面，板高80cm，板宽120cm。

b.截面尺寸：

空心板截面高度为80cm，空心板顶、底板厚15cm，肋宽30cm。

图2-6空心板截面图

3.主拱圈

a.截面形式：

本桥主拱圈采用等截面悬链线，由6*1.6m的小箱梁组成，箱梁顶面全宽为9.6m。

b.截面尺寸：

主拱圈的截面高度为2.3m；箱梁顶、底板厚25cm，肋板厚15。

c.横隔板的设置：

主拱圈内部在拱脚以上10m段内加厚顶、底、侧板，以达最佳受力效果。

图2-7主拱圈截面图

4.拱上立柱

拱上立柱为直径1m的空心墩。

5.基