三跨连续箱梁计算书.docx

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三跨连续箱梁计算书

题目

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

2007年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1、保密囗，在年解密后适用本授权书

2、不保密囗。

（请在以上相应方框内打“√”）

作者签名：

2007年月日

导师签名：

2007年月日

摘要

根据设计任务书要求和设计规范的规定，本着“安全、适用、经济、美观”八字原则，对平南高速公路D匝道桥第三联进行了设计。

该桥上部为四跨预应力混凝土连续梁桥，均为30m。

桥基础为二根桩单排布置。

第一章进行上部结构的计算。

对30m跨径采用刚性铰接板法计算出跨中和1/4跨的荷载横向分布系数，支点的用杠杆法计算出。

根据恒载和活载的两种组合进行了配筋，按新规范进行了预应力损失的计算，按短暂和持久状态进行了应力验算。

并对30m跨径的用桥梁博士软件进行了配筋和应力验算。

第二章进行下部结构的计算，主要包括了盖梁和桩基础的计算。

盖梁活载横向分布系数在荷载对称布置时采用杠杆法，非对称布置时采用偏心受压法进行计算。

桩基础采用“m法”，墩柱采用偏心受压构件进行了计算。

然后进一步进行截面强度的验算，其中包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。

在正常使用极限状态验算中包括计算截面的混凝土法向应力验算、预应力钢筋中的拉应力验算、截面的主应力计算。

关键词:

预应力混凝土桩基础墩柱

Abstract

Accordingtothespecificationrequirementsandgeneraldesigncodeforbridgesandculverts,andonthebasisoftheprincipleofthesafety,utility，economyandaesthetics，wehavecarriedoutthethirdunitelocatedattheDrampbridgeofPINGNANPHighway.Thebridgeisstructuredwithfourspansofprestressedconcretecontinuousbridge,whicharesimplysupported.Thelengthofthefourspansisall30meters.Theabutmentadoptstwopilessingle-rowlydisposed.

Thefirstchaptercalculatestheupperstructure.Theloadlateraldistributioncoefficientbetweenquarterspanandmidspan,iscalculatedwiththelawofthepin-jointmethod,andthepivotwiththelawoflevermethod.Onthebasisoftwocombinationsofliveloadsanddeadloads,prestressedcablesarecalculated.Accordingtothenewdesigncode,thelossoftheprestressedconcretehasalsobeencalculated,bytemporaryandlastingstate.Andthe30-meterspanhasbeencalculatedwiththeapplicationsoftware—DoctorBridge.

Thesecondchaptercalculatesthesubstructure,includingpiercopingandpiers.Thecalculationoflateraldistributioncoefficientofthepiercopingadoptsthelawoflevermethodwhenloadsaredisposedsymmetrically,thelawofeccentric-compressingmethodwhenloadsaredisposedunsymmetrically.Thecalculationofthepilesadoptsthelawofm-method.Thepiersarecalculatedaseccentriccompressionmembers.

Thelaststepischeckingthemaincrosssection.theworkincludestheload-caringcapacityultimatestateandthenormalserviceabilityultimatestateaswellasthemainsection’sbeingoutofshape.

Keywords:

prestressedconcretepilepier

绪论

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。

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。

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。

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—刚构也是未来连续体系的发展方向。

总而言之，一座桥的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合各种因素，作分析、判断，得出可行的最佳方案。

本次设计题目为平南高速公路化龙互通D匝道桥第三联施工图设计。

本次设计为（）m预应力砼连续梁，桥宽为12m，分为两幅，设计时只考虑单幅的设计。

梁体采用单箱双室箱型截面，全梁共分40个单元一般单元长度分为1/8跨长。

顶板、底板、腹板厚度均不变。

由于多跨连续梁桥的受力特点，靠近中间支点附近承受较大的负弯矩，而跨中则承受正弯矩，则梁高采用变高度梁，按二次抛物线变化。

这样不仅使梁体自重得以减轻，还增加了桥梁的美观效果。

本次设计的预应力混凝土连续梁采用满堂支架法施工。

通过这次设计，我们将对以前所学的专业知识特别是象《混凝土结构设计原理》、《桥梁工程》、《基础工程》、《荷载与结构设计原理》等课程所学的知识进行了巩固，并将理论知识与实际工程问题相结合，加深了我们对所学知识的掌握，让我们能灵活的运用理论知识解决实际桥梁工程问题。

通过这次设计，我们对CAD软件运用更加熟练，也接触到了一些新的专业软件如桥梁博士。

通过这次设计，我们还将学会更加全面的独立思考问题，也将学会广泛查阅文献资料和熟练使用规范手册。

为了更好的掌握预应力混凝土的基础知识，这次设计将是一次让我们用所学的知识解决预应力混凝土连续梁桥工程问题的机会。

由于本人水平有限，且又是第一次从事这方面的设计，难免出现错误，恳请各位老师批评指正！

1上部结构设计概述

1.1设计基本资料

1.1.1桥面跨径及净宽

跨径：

m。

桥面净宽：

净—12.0m。

主梁全长：

120m。

1.1.2主要材料

混凝土：

（1）预应力混凝土箱梁C50混凝土

（2）桥台台身及桥墩混凝土C30混凝土

（3）承台混凝土C30混凝土

（4）桩基混凝土C25水下混凝土

（5）孔道压浆C40水泥砂浆

桥面铺装：

采用10cm厚沥青混凝土。

预应力钢绞线：

预应力钢绞线采用=1860MPa、符合ASTM４16—2003的规定，单根钢绞线直径15.24mm，截面面积Ａ＝140，弹性模。

普通钢筋：

R235钢筋,HRB335钢筋应分别符合GB13013-91和GB1499-98的规定，钢筋直径≥12mm采用HRB335（20MnSi）热扎螺纹钢，钢筋直径<12mm采用R235（A3）钢。

钢板：

钢箱梁采用Q345C钢板。

锚具：

采用OVM15-12,OVM15-15锚具。

支座：

采用GPXZ系统抗震型盆式橡胶支座。

伸缩缝：

采用QMF-8O型伸缩装置。

1.1.3主要技术标准：

道路等级：

高速公路。

车道数：

匝道设单向2车道。

抗震等级：

桥址区地震动峰值加速度为0.1g，地震动反应谱特征周期0.35g，地震基本烈度为VII度。

荷载标准：

公路Ⅰ级。

设计使用年限：

设计基准期为100年。

1.1.4设计规范

《公路桥涵设计通用规范》　　　　（JTGD60－2004）

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）

《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）

《公路工程抗震设计规范》　　　　　　　　（JTJ004－89）

《公路桥涵地基与基础设计规范》　（JTJ024－85）