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公路连续梁桥设计

公路连续梁桥设计
公路连续梁桥设计

石家庄铁道大学毕业设计

公路连续梁桥设计

The Design of Highway Continuous

Beam Bridge

2013 届土木工程学院

专业土木工程

学号20090393

学生姓名赵战培

指导老师靳明君

完成日期 2013 年 6 月 1 日

毕业设计成绩单

毕业设计任务书

毕业设计开题报告

摘要

本设计内容是一座预应力混凝土连续梁桥的设计。该桥跨越河北省南部地区一季节性河流,桥位处河段顺直且稳定。

在设计过程中,首先根据工程地质和水文资料进行了桥梁类型方案比选。由于预应力混凝土连续梁桥具有变形小、结构受力性能好、行车平顺舒适、外形美观、抗震能力强、养护简单等优点,设计中选择了预应力混凝土连续梁桥这一桥型,采用满堂支架就地浇注施工方法,主梁采用箱型截面,桥墩台采用桩柱式,并依据相关资料拟定主要尺寸。

然后,利用Midas/civil软件建立模型,分析结构内力并完成内力组合。根据计算结果估算预应力钢束数量并进行预应力钢束的布置,计算预应力损失。接下来进行了构件在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的强度和应力验算。其中,在承载能力极限状态下验算包括:混凝土正截面抗弯承载力验算、斜截面抗弯承载力验算;在正常使用极限状态下验算包括:混凝土法向应力验算、预应力钢筋中的拉应力验算、截面的主应力验算、截面的抗裂验算。经验算主梁各截面的强度和应力均满足桥规要求。最后进行了下部结构的初步设计。

关键词:预应力混凝土连续梁预应力钢束结构验算

Abstract

This design content is the design of a prestressed concrete continuous girder bridge. The bridge comes across many seasonal rivers in the south of HeBei province,and the rivers under it are straight and steady.

In the design process, first of all, according to the engineering geological and hydrological data for the bridge type scheme comparison. Due to deformation of prestressed concrete continuous girder bridge with small, structure stress performance good, driving smooth and comfortable, beautiful shape, the seismic capability and simple maintenance etc, chosen in the design of prestressed concrete continuous girder bridge, a bridge, using full framing on-site pouring construction method of girder of box section, using pile piers, and based on the related data for main dimensions.

Then, using software Midas/civil build model, analysis of structural internal force and internal force combination. According to the calculation results estimated the number of prestressed steel beam and prestressed steel beam layout, loss of prestress calculation. The next component in the bearing capacity limit state and serviceability limit state of strength and stress calculation. Among them, the bearing capacity limit state under check include: normal section bending bearing capacity calculation of concrete, the flexural bearing capacity for inclined section calculation; Check include: under normal use limit state method to the stress check, prestressed concrete in the tensile stress checking, cross section of the principal stress checking, cross section crack resistance calculation. Experience is main girder strength and stress of each section can satisfy the requirements of bridge gauge. Finally has carried on the preliminary design of bottom structure.

Keywords:prestressed concrete continuous beam; pre-stressing tendon; Structure calculation

目录

第1章绪论 (1)

1.1 引言 (1)

1.1.1 预应力混凝土连续梁桥发展概述 (1)

1.1.2 预应力混凝土连续梁桥的特点 (2)

1.2 工程概况 (3)

1.2.1 水文地质资料 (3)

1.2.2 技术标准及规范 (4)

1.2.3 主要材料 (5)

第2章桥型选择及总体布置 (6)

2.1 水文计算 (6)

2.2 桥型方案比选 (6)

2.3 桥跨布置 (7)

2.4 施工方法的选择 (8)

2.5 截面形式及尺寸拟定 (8)

2.5.1 截面形式拟定 (8)

2.5.2 主梁高度 (9)

2.5.3 主梁细部尺寸 (9)

第3章主梁内力计算 (12)

3.1 应用软件简介 (12)

3.2 模型建立 (12)

3.2.1 材料和截面的输入 (12)

3.2.2 单元划分 (15)

3.2.3 约束条件 (15)

3.3 定义荷载 (15)

3.3.1 恒载 (15)

3.3.2 温度荷载 (17)

3.3.3 支座沉降 (18)

3.3.4 移动荷载 (19)

3.4 主梁内力计算结果 (21)

3.4.1 恒载计算结果 (21)

3.4.2 移动活载计算结果 (22)

3.4.3 温度荷载计算结果 (23)

3.4.4 支座沉降计算结果 (23)

3.5 荷载组合 (24)

第4章预应力钢束估算和布置 (28)

4.1 预应力钢束计算的基本原则 (28)

4.1.1 按正常使用极限状态的应力要求计算 (28)

4.1.2 按承载能力极限状态的应力要求计算 (31)

4.2 预应力钢筋的估算 (32)

4.2.1 仅在下缘布置预应力钢束 (32)

4.2.2 仅在上缘布置预应力钢束 (33)

4.3 预应力钢束的布置 (36)

4.3.1 布置原则 (36)

4.3.2 预应力钢束输入 (36)

第5章预应力损失及有效预应力的计算 (38)

5.1 钢筋的张拉控制应力 (38)

5.2 预应力损失的计算 (38)

5.2.1 预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失 (39)

5.2.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 (39)

5.2.3 混凝土的弹性压缩引起的预应力损失 (40)

5.2.4 钢筋松弛引起的预应力损失 (40)

) (41)

5.2.5 混凝土收缩和徐变引起的应力损失(

6l

5.3 钢筋的有效预应力的计算 (41)

第6章截面验算 (44)

6.1 主梁承载力验算 (44)

6.1.1 正截面抗弯验算 (44)

6.1.2 斜截面抗剪验算 (46)

6.2 主梁应力验算 (49)

6.2.1 施工阶段法向压应力验算 (49)

6.2.2 使用阶段正截面压应力验算 (51)

6.2.3 使用阶段受拉区钢筋的拉应力验算 (52)

6.2.4 使用阶段斜截面主压应力验算 (54)

6.3 主梁截面抗裂性验算 (55)

6.3.1 使用阶段正截面抗裂性验算 (56)

6.3.2 使用阶段斜截面抗裂性验算 (58)

第7章下部结构的初步设计 (60)

7.1 下部结构尺寸拟定 (60)

7.2 墩柱初步设计 (61)

7.2.1 墩柱长度的拟定 (61)

7.2.2 墩柱内钢筋估算 (62)

7.3 桩基础初步设计 (62)

7.3.1 桩长的拟定 (62)

7.3.2 桩内钢筋估算 (64)

7.4 支座的选择 (64)

第8章结束语 (66)

参考文献 (67)

致谢 (68)

附录A 外文翻译 (69)

A1 原文 (69)

A2 译文 (75)

附录B 设计图纸 (79)

第1章绪论

1.1引言

建立四通八达的现代化交通网,大力发展交通运输事业,对于发展国民经济,加强全国各族人民的团结,促进文化交流和巩固国防等方面,都具有非常重要的作用。在现代化交通网中,大跨径预应力混凝土连续梁桥的比重越来越大,并且已经成为高速公路应用最广泛的桥型。

连续梁桥是一种常见的结构体系。它具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强、养护简单等优点。但连续梁桥的设计工作比较复杂,预应力钢筋张拉工序、施工方法以及材料性能等对其应力状态都有较大影响。所以要想充分发挥连续梁桥的优势就需要综合考虑设计和施工等多方面因素。

1.1.1预应力混凝土连续梁桥发展概述

钢筋混凝土结构在使用过程中存在如下两个问题:一是需要带裂缝工作,这样不仅使构件刚度下降,而且使得钢筋混凝土构件不能应用于不允许开裂的场合;二是无法充分利用高强材料。要使钢筋混凝土结构得到进一步的发展,就必须克服钢筋混凝土结构上述缺点,于是人们在长期的工程实践及研究中,创造出了预应力混凝土结构。所谓预应力混凝土,就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,而且数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。自从预应力混凝土结构产生之后,很多普通钢筋混凝土结构被预应力混凝土结构所代替。预应力混凝土的广泛应用节约了大量的材料和投资,其应用的范围和数量已经是衡量一个国家建筑技术水平的重要指标之一。

预应力混凝土桥梁是在第二次世界大战以后发展起来的,当时很多国家为了克服战后缺钢的情况,竞相采用预应力结构代替部分钢结构建造桥梁,这种情况在欧洲国家尤为突出。最早的混凝土连续梁桥多采用支架就地浇注施工,桥梁跨径不大,多为30m、40m,这种施工方法施工工期长,且耗用大量木材,因此建造连续梁数量很少,到20世纪60年代初期,悬臂施工方法从钢桥引入预应力混凝土桥后,使预应力混凝土连续梁桥得到迅速发展,因此预应力混凝土连续梁在桥梁方案的竞争中常常取胜。随后顶推、移动模架等施工法的出现极大地加快了预应力混凝土连续梁桥的发展。

我国的预应力混凝土连续梁桥的发展比欧洲晚,到建国初期才开始研究,但改革

开放以来,我国的预应力混凝土连续梁桥无论是在桥型,还是在跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展,不少预应力混凝土桥梁的修建技术都已达到国际先进水平。1984年建成通车的湖北省沙洋汉江桥是首座跨径超过100m的连续梁桥,随后陆续建成的江苏省南京长江第二大桥北汊桥、杭州湾跨海大桥、苏通长江大桥专用航道桥等,跨径均在百米以上,标志着我国桥梁建设水平已经跻身国际先进行列。

目前我国的预应力混凝土连续梁桥的设计与施工技术都已达到较高水平,如今高速铁路的兴起又为预应力混凝土连续梁桥的发展提出了更高的要求,同时也提供了新的发展契机。展望未来,随着中国经济的发展,中国的预应力混凝土连续梁桥各项技术会发展到更高的水平。

1.1.2预应力混凝土连续梁桥的特点

连续梁桥是一种常见的结构体系。它具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强、养护简单等优点。连续梁体系是超静定结构,在荷载作用下,由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯矩值显著减小,使内力状态比较均匀合理。同时在超载时可以产生塑性铰,发生内力重分布,从而提高梁部结构的承载能力。连续梁桥的优点还体现在桥的立面上,连续梁在中间桥墩上只有一个支座,在竖直荷载作用下桥墩只受竖向的压力。在实际设计中,加大靠近支点附近的梁高,将全桥做成变截面梁桥,使桥梁截面高度变化符合桥梁弯矩变化,能进一步降低跨中的设计弯矩。这样不但节省了材料,而且加大了刚度。

总体来讲,预应力混凝土连续梁桥之所以能得到飞速的发展和广泛的使用,是因为它具有如下优点:

(1)预应力混凝土结构能够充分利用高强度材料以减小构件截面,降低自重弯矩,使桥梁的跨越能力得到提高;

(2)全预应力混凝土梁在使用荷载下不出现裂缝,梁全截面参与工作,因此梁的刚度通常比普通钢筋混凝土要大。由于能消除裂缝,这就扩大了对多种桥型的适用性,并提高了结构的耐久性;

(3)预应力技术的采用,使得桥梁施工方法多样化,如悬臂拼装、顶推法等,这就扩大了预应力混凝土连续梁桥的适用范围,提高了其竞争力;

(4)预应力混凝土桥梁可充分利用材料可塑的特点,在建筑上有丰富多彩的表现潜力。

然而,也正由于连续梁的超静定结构,使得设计工作比较复杂。构件在偏心的纵向预压力作用下,要承受弯矩产生的弯曲变形,在连续梁等超静定结构体系中,构件的变形如受到约束,在其支撑处必然产生附加的反力,从而导致二次力矩。二次力矩

的符号与原预加力矩相反,使预压力的偏心向重心轴移动,有降低预应力的作用。并且当基础发生不均匀沉降时,连续梁会产生附加内力,因此要求基础有良好的地质条件。

1.2 工程概况

1.2.1 水文地质资料

本桥横跨河北省南部地区季节性河流,某二级公路穿越河流。桥位处河段顺直且稳定、正交。

桥址处实测断面资料见表1-1

表1-1桥位处实测断面资料

桩号地面标高(m) 桩号地面标高(m) 桩号地面标高(m) K0+450 30.11 596 24.17 856 24.30

502.5 33.51 630 23.84 872 24.50

509 31.11 664 23.36 876 30.42

528 29.55 698 25.16 890 31.51

540 28.55 743 21.87 900 32.21

562 25.2 788 23.03 K1+000 32.93

565 23.5 822 23.82

地质情况:

地表以下10cm左右为中砂及细沙。1号、2号、3号、4号、5号钻孔地质情况见表1-2至表1-6。

表1-21号孔(K0+528)地质情况表

高程(m) 土质描述

28.15 浅黄色推积土

23.85亚粘土

12.85中砂

10.55砾石

4.05 亚粘土

表1-3 2号孔(K0+630)地质情况表

高程(m)土质描述

11.94 细砂及中砂

8.94砾石

6.74含砾亚粘土

0.00亚粘土

表1-4 3号孔(K0+742)地质情况表

高程(m)土质描述

10.57细砂及中砂

9.62粉砂

1.56亚粘土

表1-54号孔(K0+822)地质情况表

高程(m) 土质描述

15.32细砂及中砂

14.70砾石

7.02亚粘土

表1-65号孔(K0+896)地质情况表

高程(m)土质描述

29.91种植土

24.51 堆积土

22.91细砂

15.11亚粘土

水文资料:

经水文站观测及分析报告,桥位处河流百年一遇(频率p=1%)的洪峰流量为m。设计水位为28.25m,河流全断面平均流速为2.3m/s,桥前壅水0.17m,计33503

算浪高0.52m。

1.2.2 技术标准及规范

(1) JTGB-2003《公路工程技术标准》

(2) JTGD60-2004《公路桥涵设计通用规范》

(3) JTJD62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (4) JTGD63-2007《公路桥涵地基与基础设计规范》 (5) JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》

1.2.3 主要材料

在上部结构中预应力钢筋混凝土现浇箱梁采用C50混凝土,预应力钢束采用GB/T 5224-2003标准的高强度低松弛钢绞线,直径为φ15.2mm ,面积为A =1402mm ,标准强度MPa 1860pk =f ,钢绞线的弹性模量p E =1.95×510MPa 。波纹管采用金属波纹管,锚具采用符合交通通行标准要求的产品。

普通钢材:除特殊要求外,普通钢筋应满足直径≧12mm 者采用HRB335级钢筋,直径小于12mm 者采用R235级钢筋,其技术标准分别符合国家标准的规定。

本设计中下部结构中桥台:盖梁、耳背墙、挡块、肋板(桩)采用C30混凝土;桩基、系梁采用C25混凝土。

桥墩:墩柱采用C40混凝土;系梁采用C30混凝土;桩基采用C40混凝土。 桥面铺装:5cm 厚沥青混凝土和6~12cm 厚的防水混凝土。 支座:采用盆式橡胶支座。

第2章 桥型选择及总体布置

2.1 水文计算

由设计基本资料知该桥设计水位为s H =28.25m ,起止桩号为K0+540~K0+874,并且由设计平均流速V =2.3m/s 和设计流量s Q =33503m 得到过水面积ω=14502m 及水面宽度B =334m 和平均水深H =4.34m 。

由《公路桥位勘察设计规范(JTJ 062—91)》知该桥位设计适合于由单宽流量公式计算

s

j c

Q L q β=

(2-1) 式中,s Q ——设计洪水流量(3m /s );

c q ——河槽平均单宽流量(3m /s m ?),

s

c c

Q q B =

(2-2) β——水流压缩系数,

β=0.06

c c B H ?? ?

??

(2-3)

将已知水文资料代入上述公式得:

单宽流量s

c c

Q q B =

=3350/334≈10(3m /s m ?); 压缩系数β=0.06

c c B H ??

?

??

=1.3;

最小桥孔净长度j L =

s

c

Q q β=258m 。 2.2 桥型方案比选

在桥梁体系中,根据受力可将其分为梁式、拱式、悬吊式三种基本体系和它们的组合体系。每种类型的桥梁都有它的优缺点,桥型的选择按照安全﹑适用﹑经济﹑美观的原则,结合实际的水文地质﹑地形等因素比较确定。

梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力的作用方向与承载

结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其他结构体系相比,梁内产生的弯矩最大,通常需用抗弯能力强的材料来建造。为了节约钢材和木材,目前在公路上应用最广的是预制装配式的钢筋混凝土简支梁桥。但是当桥梁的跨度在50m以上时,为了达到经济省料的目的可根据地质条件等修建悬臂式或连续式的预应力梁桥。

拱桥在竖向荷载作用下,桥台和桥墩承受很大水平力。同时这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈(或拱肋)内的弯矩作用。因此,与同跨径的梁相比,拱的弯矩和变形要小得多。但是拱桥在其拱脚处产生巨大的水平推力,这使得它对地基的承载力要求很高,同时它的施工与梁桥相比也要困难些。悬索桥梁虽然通过悬索的受力大降低了桥梁自身的重量,但是索桥的锚锭施工式艺比较复杂,桥型自身的经济也较差。斜拉桥的施工周期长和施工难度大。因而在没有必须的要求,一般不首选悬吊桥。

在本设计中,首先从地质资料分析,该处河断面的地质基础以中砂和土类为主,作为地基其承载能力不够高,因而从桥型上讲,一般不选拱桥和悬索桥;其次从桥梁跨径上选,该处桥梁的最小桥孔净长度为258m,为一中小跨径桥梁,在无特殊要求的情况下没有必要建造斜拉桥;再者从经济因素考虑,梁桥的建造也要省时省力。因此在桥型选择中将桥型大至定在梁式桥中。

在梁式桥中,按受力特性可分为简支、悬臂和连续(在此设计中悬臂桥不作考虑)。简支梁属于单孔静定结构,它受力明确,构造简单,施工方便,但是其跨径最大不超过50m,而连续梁桥的跨径大,跨中弯矩小,稳定性高,并且在施工过程中节约很大部分的建筑材料,同时连续梁的施工周期也比较短。使用简支梁桥过多的桥墩会使河道过水断面压缩,加大对河底的冲刷,不仅不利于桥梁排水排沙,也不利于桥墩的稳定。一般的钢筋混凝土由于其自重较大,为了降低自重对桥梁承载能力的影响,因而在该设计中选择预应力连续梁桥。

综上所述,在本设计中,初步的方案设计为预应力连续梁桥。

2.3 桥跨布置

本桥全长300m,分成4联,每联3跨,由于每联长度不是很长,为了施工方便简单采取等跨布置,每跨的跨度为25m。,由于河道的总宽度大于桥梁的总长度,综合考虑设计水位、局部冲刷的要求。应在桥台两侧设置导流堤,以引导上流水流平顺的通过桥孔,使桥下断面的流速、流速、水深及输沙都比较均匀,避免桥下和桥头出现过大的局部冲刷。再根据总流量要求确定桥的具体位置。桥型总体布置图见附录B。

2.4 施工方法的选择

连续梁桥常用的施工方法有:支架浇筑施工法,逐孔施工、悬臂浇筑施工和顶推法施工。根据不同的桥跨形式和地质条件等选择不同的施工方法。

(1)支架浇筑施工法

支架浇筑施工是指在连续梁桥的一联各跨全部设置支架,在施工完成后同时落架。因此这种施工方法不存在体系转化,施工平稳可靠,不需要大型起起吊设备,预应力混凝土连续梁可采用强大的预应力体系使结构简化,方便施工。

(2)逐孔施工

逐孔施工是利用机械化的支架和模架逐跨移动并进行现浇,逐孔施工的方法,其主要特点是施工作业是周期性进行的且不受气温和外界的干扰,不仅便于工程管理,又能提高工程质量,但这种施工方法需要一整套设备和配件,耗用大量钢材同时需要一整套机械动力设备和自动装置,一次性的投资相当巨大,对工程的管理能力要求高。从组织角度来说,这种施工方法对施工队伍的组织能力要求很高,因而不用于首选。

(3)悬臂施工

悬臂施工是从墩台顶部逐段沿跨径方向延伸施工,每延伸一段就施加预应力使其与成桥部分联结成整体。但是悬臂施工方法要求在施工过程中必须保证墩与梁固结,必须充分考虑施工期出现的体系转换问题,同时占地较大。

(4)顶推法施工

顶推法是在沿桥轴向的台后设置预制场地,分节预制梁体系,并用纵向预应力筋将预制节段与已完成部分联成整体,然后用千斤顶施力,然而这样加大了桥头土方,而且不美观。

从桥跨方面讲,本次设计采用四联三跨,其中每跨的计算长度为25m,整体现浇适用于这种中小跨径桥梁,整体现浇有利于减小设备的投入。与其它的施工方法相比,整体现浇法对施工的组织能力要求相对较低,并且不需要大型的起重设备,采用整体现浇法也能减少场地的使用。因而在本设计中选择整体现浇法施工。

2.5 截面形式及尺寸拟定

2.5.1 截面形式拟定

预应力混凝土连续梁桥的截面形式有很多,一般应根据桥梁跨径﹑高度﹑梁高﹑支撑形式﹑总体布置和施工方法等方面综合确定。合理选择主梁的截面形式可减轻桥梁的自重,节约材料,简化施工和改善截面受力性能。根据工程实际情况,本课题设

计宜选用箱形截面梁,这是因为:

(1)箱形截面构造灵活,适用于支架现浇﹑逐孔施工﹑悬臂施工等多种施工方式;

(2)箱形截面抗扭刚度大,整体性好,有良好的静力和动力稳定性;

(3)在同高度的矩形﹑T形和箱形截面中,箱形截面的核心半径最大,可使力筋合力的力臂最大而不使截面边缘出现拉应力,达到节省力筋的目的;

(4)箱形截面的顶板和底板都具有较大的面积,能有效地抵抗正负弯矩,满足配筋要求。

箱形截面形式很大程度上取决于桥面宽度,桥面宽度的增加,使单元构件的横截面发生了变化,通常有单箱单室﹑单箱多室﹑双箱单室和多箱多室等截面形式,选择何种箱形截面通常与截面宽度有关。此桥的截面宽度为9.4m,根据国内外的经验选择单箱双室的截面形式。

2.5.2 主梁高度

按照梁高变化,连续梁可分为等高度和不等高度两种。

等截面连续梁构造简单,施工方便,线条简洁﹑美观。等截面连续梁可采用等跨和不等跨布置,以等跨为宜,对于长桥可以改变个别跨径。按不等跨布置时,为保证桥梁纵向线性,常不改变支点处梁高。而通过增加预应力筋钢束来抵抗支点处较大的负弯矩,因而钢材用量较费,这是其主要缺点。但等跨布置时,连续梁的内力分布不是很合理。

等截面连续梁的梁高一般取跨径的1/16~1/26,采用顶推法施工时,一般取跨径的1/12~1/15为宜。

从受力特点来看,连续梁在荷载作用下,支点截面负弯矩绝对值一般要大于跨中截面正弯矩绝对值,因此采用变截面梁更能符合梁的内力分布规律。但变高度梁施工时要计算较为复杂的体系转换问题,施工和构造较为复杂。

此桥为中小跨度桥梁,四联,每联三跨,采用等跨布置,跨度为25m,施工方法为满堂支架就地浇筑法施工,根据以上原则宜采用等截面连续梁桥,梁高取1.6m。

2.5.3 主梁细部尺寸

(1)顶板和底板厚度选定原则如下:

箱梁根部底板厚度一般为墩顶梁高的1/10~1/12;箱梁跨中底板厚度一般按构造选定,若不配预应力筋,厚度可取15~18cm,配有预应力筋,厚度可取20~25cm;箱梁顶板厚度首先要满足布置纵横预应力筋的构造要求。不设横向预应力筋时,顶板厚度与腹板间距可参考表2-1。

公路桥涵设计指导原则

公路桥涵设计指导原则 1 设计依据与规范规定 1)《公路工程技术标准》(JTG B0l-2003); 2)《公路勘测规范》(JTG C10-2007); 3)《公路勘测细则》(JTG/T C10-2007); 4)《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30-2002); 5)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); 6)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004); 7)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 8)《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005); 9)《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007); 10)《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T 4-2004) 11)《公路桥梁盆式橡胶支座》(JT 391-1999) 12)《公路桥梁伸缩装置》(JT/T327-2004) 13)《道路工程制图标准》(GB 50162-92); 14)《工程建设标准强制性条文(公路工程部分)》(2002年); 15)《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(2007年)。 2 桥涵布设原则 2.1 桥梁 1)标准跨径的桥梁,单跨为6~20m的桥梁采用桥面连续,20m及以上的桥梁采用先简支后结构连续(或连续刚构)。原则上,桥墩高<20m时采用结构连

续,桥墩高≥20m时采用连续刚构体系(墩梁固结);此外,当桥梁段落纵坡≥2.5%时,也需采用连续刚构体系(墩梁固结)。 2)考虑桥梁外观,水中桥墩系梁一般置于常水位附近。但对于跨越航道的桥梁,其孔径和桥长设计,还应满足通航的需要,主墩承台顶面一般应置于最高通航水位以上或河床以下。 3)大型泄洪河流应避免在大堤迎水面和堤顶设墩,承台及桩基设计应考虑冲刷影响。 4)斜跨一般河流的桥梁,当桥长较短、河段顺直流向一致、斜交角度小于50度、桥面宽度一致时,优先采用斜桥斜做方式,反之采用斜桥正做方式。沿河纵向桥采用斜桥正做方式。(注:桥涵斜交角度指路线前进方向与水流或涵轴线方向的顺时针夹角,斜度系路线法线方向与水流或涵轴线方向夹角。)5)特大、大跨径桥梁跨越较宽、较深山谷时,可采用预应力混凝土连续刚构或连续梁桥,但跨径不宜大于200m;跨越山区典型的V形沟谷且地质条件较好时,可采用大跨径钢筋混凝土拱桥。 6)在有一定景观要求的路段,上构可采用连续板或装配式箱梁结构。 7)中、小跨径的弯、坡、斜桥,支架又不高时,可考虑采用整体式支架现浇连续或简支梁板结构。 8)互通内异形桥梁、小半径匝道桥的结构型式推荐采用现浇预应力砼连续箱梁或钢筋混凝土连续箱梁(板),但钢筋混凝土结构的跨径不宜大于20m;有条件时也可采用装配式预制构件。 9)主线桥梁上跨等级公路或农村道路时,必须满足有关净空的要求,净高可预留0.2m的富余。

连续梁桥课程设计

目录 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定(一)、桥梁总体布置 (二)、桥孔分跨 (三)、截面形式 (四)、上部结构尺寸拟定 (五)、计算模型 第二章结构内力计算 (一)、恒载内力计算 1.第一期恒载(结构自重) 2.第二期恒载(桥面二期荷载) (二)、活载内力计算 (三)、支座位移引起的内力计算(四)、温度引起的次内力计算:(五)、上述各种力的分类 第三章荷载组合 (一)、作用和作用效应

(二)、承载能力极限状态下的效应组合 (三)、正常使用极限状态下的效应组合 1.作用短期效应组合 2.作用长期效应组合 (四)、荷载组合表汇总: 第四章预应力钢束的估算与布置 (一)、按承载能力极限计算时满足正截面强度要求(二)、按照正截面抗裂要求计算预应力钢筋数量(三)、预应力钢束的布置 第5章截面的验算 (一)施工阶段正截面法向应力验算 (二)受拉区钢筋的拉应力验算 (三)使用阶段正截面抗裂验算 (四)使用阶段斜截面抗裂验算 (五)使用阶段正截面压应力验算 (六)使用阶段斜截面主压应力验算

(七)使用阶段正截面抗弯验算 (八)使用阶段斜截面抗剪验算 (九)使用阶段抗扭验算 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (一)、桥梁总体布置 本设计方案采用三跨预应力混凝土变截面连续梁结构,全长105m。设计相等长度的三跨,每跨长度为35m。 支架现浇施工方案:搭设满堂脚手架,浇筑箱梁混凝土,待混凝土强度达到 设计强度的100%后进行预应力张拉,然后拆除脚手架,浇筑防撞护栏,铺设桥 面钢筋网,浇筑桥面铺装混凝土。 (二)、桥孔分跨 连续梁桥有做成三跨或者四跨的,也有做成多跨的,但一般不超过六跨。对于桥孔分跨,往往要受到如下因素的影响:桥址地形、地质与水文条件,通航要求

连续梁桥设计毕业设计

连续梁桥设计毕业设计公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

目录 第一章绪论................................................................ 第一节桥梁概述.................................................... 第二节方案比选 (3) 一、比选方案的主要标准.......................................... 二、方案编制.................................................... 第二章结构尺寸拟定............................................... 第一节结构尺寸拟定 (7) 一、桥梁横向布置................................................ 二、细部尺寸.................................................... 第二节截面几何特性................................................ 一、毛截面面积 ................................................. 二、惯性矩及刚度参数 ........................................... 第三章主梁内力计算............................................... 第一节横向分布系数的计算.......................................... 第二节恒载内力计算................................................ 一、单元化分.................................................... 第三节活载内力计算................................................ 一、冲击系数()u+1的计算......................................... 二、活载布载 (20) 第四章次内力计算 ................................................. 第一节基础位移引起的次内力计算.................................... 第二节温度应力引起的次内力计算. (24) 第三节混凝土收缩徐变引起的次内力计算.............................. 第五章作用效应组合Ⅰ............................................. 第一节承载力极限状态作用效应组合 (28) 第二节正常使用状态作用效应组合.................................... 第六章预应力筋的估算............................................. 第一节计算原理....................................................

【桥梁方案】高架桥预制小箱梁施工方案

首件25m预制小箱梁施工方案 一、工程概况 武(汉)监(利)高速公路洪湖至监利段第一合同段,起讫桩号为K0+000~K26+000,全长26km,主线均为高架桥。 桥梁墩台基础采用桩基础,下部结构采用柱式墩或矩形墩,上部结构采用25m预制(后张预应力)小箱梁、30m预制(后张预应力)小箱梁、30m预制(后张预应力)T梁、40m预制(后张预应力)T梁、不同跨径的预应力砼现浇连续箱梁、19m、20m跨径的普通钢筋砼连续箱梁。 预制梁梁片总量7438片,其中25m预制小箱梁6320片,30m预制小箱梁896片,30m预制T梁54片,40mT预制梁168片。 本合同段以25m跨径的预制小箱梁居多,为取得预制梁的施工经验,达到规范指导预制梁施工的目的,选择25m预制小箱梁作为施工首件。 二、首件工程施工目的 贯彻“预防为主,先导试点”的原则,于本项目施工大面积展开之前,选取有代表性的首件,制定实施方案,在实施全过程中,收集齐全所有资料,首件施工完成后,对首件工程的各项质量指标和工艺

水平进行总结,综合评价,保留经验,纠正不足,以指导后续批量生产,及时预防和防止后续批量生产中可能产生的质量问题。 此外,通过首件工程取得各项工艺中的技术参数,进一步完善施工技术方案,用以指导后续预制梁施工,使预制梁实体质量和外观质量满足设计指标和施工规范要求。 三、首件梁片概述 本次预制梁片首件工程选择为K14+273.5东分块3号高架桥左幅288-2#小箱梁(中跨中梁、25m预制小箱梁),首件箱梁长度2440cm,底板宽100cm,顶板宽240cm,横坡为2%,腹板厚度由端头的25cm 渐变为18cm,梁身浇筑采用C50混凝土,共25.2 m3,钢筋用量总计5153.1kg,钢绞线用量总计 797kg。 四、首件目标 1、砼实体强度满足设计强度; 2、结构尺寸满足设计和规范要求; 3、线条顺直、菱角分明、表面光滑、颜色基本一致;无泌水、 少气泡; 4、工序清晰,砼振捣工艺满足施工要求,具可操作性; 5、模板牢固可靠、安拆方便、安全适用; 6、安全生产:无重大责任事故。

预应力混凝土连续梁桥毕业设计

摘要 本设计所设计的是预应力混凝土连续梁桥的设计,该桥位于王洼到原州区段,为单线铁路桥梁,主要设计桥梁的上部结构,设计荷载采用中—活载。 本设计采用预应力混凝土连续梁桥,其孔径布置为48+80×2+48m,全长为256m,主梁采用变高度变截面的单箱单室箱型截面,施工方法采用对称悬臂施工法。本设计使用midas 软件分析,考虑施工过程体系转换和混凝土收缩徐变因素进行恒载力计算。计算各控制截面力影响线,并按最不利情况进行加载,求得活载力包络图。定义基础沉降组,按最不利组合求得基础沉降引起的最不利力。依据规选取截面梯度温差模式,并计算温差引起的结构力。分别按主力组合和主力附加力进行荷载组合,并得到结构组合力包络图。根据各控制截面力进行了估束和配筋计算,并绘制了梁体钢束布置图。最后,对各控制截面进行了强度、抗裂性、应力和变形验算,各项检算均满足规对全预应力结构的要求。 关键词:连续梁;力计算;预应力混凝土;检算;

Abstract What I designed at the undergraduate design is a prestressed concrete continuous beam bridge .It lies in Wangwa to Yuanzhou,Ningxia province .It is a single line railway .I mainly designed the superstructure of the bridge. The load for design is the “zhonghuo”load. I adopt a prestressed concrete continuous beam bridge with four spans of 48+80×2+48m ,Its total span is 256m . First the size of girder is determined;highly variable for the variable beam cross-section single-Box Single girder and balanced cantilever construction is used . Then the Midas program is used to calculate the internal force caused by dead load of the first stage ,considering the construction stage ,after imposing the second stage dead load on the complete system . The internal force of the stage is calculated . The internal force influence lines of the control section is calculated ,then the live load is imposed according to the most adverse circumstances to get the Force Envelope .The program is used to determine the most adverse circumstances and calculate the internal force after defining the settlement groups of the basis.The temperature load is imposed consider the shrinkage and creep of the concrete . Then combination of load effects is made acoording to the Main force combination and the Main force plus additional force combination .According to the internal force of control sections ,the number of per-stressing steel stands is estimated and the per-stressing steel stands are arranged in the bridge . Finally a check is made of the bearing capacity ,the ability to resist crack and the sterss of the control section ,all the requirements can be met . Keywords: Continuous beam;Internal force calculation;Prestressed concrete ;Checking computation;

预应力小箱梁

预应力混凝土小箱梁 一、技术标准及采用规范 1、交通部标准《公路工程技术标准》(JTG B01—2003) 2、交通部标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004) 3、交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004) 4、交通部标准《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》 (JTG D80—2006) 5、交通部标准《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50—2011) 二、荷载标准: 计算荷载:公路—Ⅰ级 三、主要材料及要点 1、预应力钢筋采用高强度低松弛钢绞线Φs15.2mm,其技术性能应符合(GB/T5224—2003)标准,其力学性能如下:fpk=1860MPa,Ep=1.95×105,整根钢绞线公称截面积为140mm2。 2、混凝土标号:预制箱梁,横梁采用C50。现浇接头,湿接头采用C50微膨混凝土。 3、锚下控制应力:σcon=0.73fpk=1357.8MPa 4、锚具极其附件:锚具需选用OVM等符合国家技术质量标准的产品及配套锚垫板,螺旋筋,锚具须符合现行的《预应力筋用锚具和连接器应用技术规范》,预应力管道采用预埋塑料波纹管成孔(圆形)。 5、普通钢材:除特殊要求外,钢筋直径≥12mm时,用HRB335(B);钢筋直径<12mm时,用HPB235(A)。 四、构造处理 1、为了减轻安装重量和增加横向整体性,在各箱梁之间设横向湿接缝。每联端部横梁部分与箱梁同时预制,各中间蹲位处横向采用现浇(箱内堵头板采用单独预制)。 2、为了满足锚具布置的需要,箱梁端部在箱内侧方向加厚,腹板内预应力钢束除竖向弯曲外,在主梁加厚段尚有平面弯曲。与此相应,锚固面在三个方向倾斜,使预应力钢束张拉时垂直与锚固端面。

桥梁专业设计技术规定07第四章 预应力混凝土连续梁桥

4 预应力混凝土连续梁桥 4.1一般规定 4.1.1 预应力混凝土连续梁桥设计应根据桥长、柱高、地基条件等因素合理分联,每联的长度应以结构合理、方便施工、有利使用为原则,在有条件的情况下应考虑景观要求和桥梁整体布局的一致性。 4.1.2主梁应尽量采用一次浇筑混凝土、两端张拉预应力钢筋的施工方式,主梁长度宜控制在120m左右,当确实需要设置长分联时,可以采用分段浇筑混凝土、使用联接器分段张拉预应力钢筋的施工方案,设计时允许在同一截面全部预应力钢筋使用联接器连接,但对主梁截面及配筋应做加强处理。 4.1.3对于匝道桥,为增大刚度、减小扭矩,有条件时尽可能采用墩梁固结或双支座形式。 4.1.4桥梁截面形式可根据桥宽、跨径、施工条件、使用要求等确定为箱形(简称箱梁)或T形(简称T梁)。箱形截面可设计为单箱单室或单箱多室。箱梁翼板长度的确定应以桥面板正、负弯矩相互协调为原则,T梁悬臂长度宜为1.0~1.5m,箱梁悬臂长度宜为1.5~2.5m。当主、引桥结构形式不同时,悬臂板长度宜取得一致。 4.1.5箱梁腹板宽度应由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保护层、预应力钢筋孔道净距和满足混凝土浇筑等要求确定。预应力钢筋净保护层和净距除满足规范外,应考虑纵向普通钢筋和箍筋的占位以及混凝土浇筑的孔隙等因素。箱梁腹板宽度最小值应符合下列要求:

箱梁腹板宽度最小值一览表 4.1.6 悬臂板厚度应视悬臂长度、桥上荷载及防撞护栏碰撞力验算结果而定。根部厚度宜取0.30~0.55m,悬臂板端部厚度一般不应小于0.12m(对有特殊防撞要求的结构,悬臂板端部厚度适当增加,如使用PL2型防撞护栏时悬臂板端部厚度不应小于0.2m)。当悬臂板长度较长时应适当加强悬臂板沿主梁方向钢筋的配置。 4.1.7主梁翼板和顶、底板厚度应根据梁距和箱宽计算确定。同时应满足箱梁顶板厚度不小于0.2m,底板厚度不小于0.18m;T梁顶板厚度不小于0.16m。 4.1.8中支点横梁和端横梁宽度由计算确定,但中支点横梁宽度不应小于2m,端横梁宽度不应小于1.1m,端横梁宽度还应考虑伸缩缝预留槽等构造要求。 4.1.9主梁腹板与顶、底板相接处应设1︰5加腋,箱形截面与支点横梁相接处应设渐变段加厚。箱梁截面与跨间横梁相接处应设0.15m抹角。 4.1.10箱梁底板必须设置排水孔,腹板必须设置通风孔,直径均宜取D=0.1m左右。配有体外预应力钢筋的箱梁应设置检查换索通道。 4.1.11连续梁桥必须设置端横梁及中支点横梁。直线连续箱梁桥跨径小于30m的桥孔可不设跨间横梁;跨径在30~40m之间的桥孔宜设一道跨间横梁;跨径大于40m时宜设三道跨间横梁。曲线连续箱梁桥应根据曲线半径、跨径大小确定跨间横梁个数。连续T梁桥跨径大于25m

预应力混凝土连续梁桥设计 (毕业设计)

第一章绪论 第一节桥梁设计的基本原则和要求 一、使用上的要求 桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力,能保证车辆和行人的安全畅通;既满足当前的要求,又照顾今后的发展,既满足交通运输本身的需要,也要兼顾其它方面的要求;在通航河道上,应满足航运的要求;靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求,考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限,并便于检查和维护。 二、经济上的要求 桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较,使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小,在使用期间养护维修费用最省,并且经久耐用;另外桥梁设计还应满足快速施工的要求,缩短工期不仅能降低施工费用,面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。 三、设计上的要求 桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想,认真研究国外的先进技术,充分利用国际最新科学技术成果,把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来,保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 四、施工上的要求 桥梁结构应便于制造和安装,尽量采用先进的工艺技术和施工机械,以利于加快施工速度,保证工程质量和施工安全。

五、美观上的要求 在满足上述要求的前提下,尽可能使桥梁具行优美的建筑外型,并与周围的景物相协 调,在城市和游览地区,应更多地考虑桥梁的建筑艺术,但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。 第二节计算荷载的确定 桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载,作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性,各种荷载出现的机率也不同,因此需将作用荷载进行分类,并将实际可能同时出现的荷载组合起来,确定设计时的计算荷载。 一、作用分类与计算 为了便于设计时应用,将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载,根据其性质分为:永久作用、可变作用和偶然作用三类。 (一)永久作用 指长期作用着荷载和作用力,包括结构重力(包括结构附加重力)、预加力、土重力及土的侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力和基础变位而产生的影响力。 (二)可变作用 指经常作用而作用位置可移动和量值可变化的作用力。包括汽车荷载及其的引起的冲击力、离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、温度作用和支座摩阻力。 (三)偶然作用 偶然作用是指在特定条件下可能出现的较强大的作用,如地震作用或船只或漂浮物的撞击力和汽车的撞击作用(施工荷载也属于此类)。

桥梁箱梁施工技术标准版本

文件编号:RHD-QB-K1953 (解决方案范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 桥梁箱梁施工技术标准 版本

桥梁箱梁施工技术标准版本 操作指导:该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 主体工程的施工流程为:测量、放线→基抗土方开挖→箱涵基础处理→基础垫层砼→箱涵底板→、立柱,钢筋架立、绑扎、校正→箱涵底板砼浇筑→箱涵立模→箱涵顶板钢筋架立、校正→箱涵立柱、顶板砼浇筑→拆模结构验收→沟槽土方回填。 1、土方开挖 由于场地平坦,开挖深度一般6—7m,土质较好,开挖稳定边坡拟定为1:1,开挖面为:底宽为孔宽两边各留1m作施工通道。土质较差考虑打木桩栏夹板档土。经监理工程师对开挖剖面的实地放样成果

复核无误后,即进行开挖。 采用机械开挖,以反铲1m3的挖掘机挖装,(约70%)作弃土运至弃碴场,其余在附近经监理工程师同意后相对集中堆放,待后回填之用。采用推进、自上而下,分两层进行开挖。根据地质报告可直接挖到设计高程,机械开挖预留0.2m采用人工清理到设计标高,以防对原有基础土体的扰动和破土方。削坡1:1部分用1m3挖掘机接力转运开挖。土方分开二个作业面,也从中间两头推进。 2、排水系统 无论是在开挖过程中,还是在箱涵砼施工过程中,基抗均要求保持干燥。因此要做好基抗排水,及时排除地下水和雨水。 排水系统由基坑集水、抽水和上部排水沟组成。

若在开挖时地下水出位较高,可在开挖时逐层先在基坑四周开导沟并通向每100—200m设置的集水井,经抽水后,进入地表排水梁排入现有水沟。水泵单机流量选用20m/s,扬程6—7m,水泵数量由现场水量定。原则上保证基坑内无积水。 3、箱涵基础施工 开挖完成后,经测量校核并经监理工程师验收达到设计承载力后,即进行砼的垫层铺筑和枕梁的浇筑。 4、钢筋混凝土箱涵施工 (1)施工程序 在工作点安排上,按土方开挖的线路展开,即分两个工作面,分别由中间向两头推进。每一个箱涵单

连续梁桥计算

第一章混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算 第一节结构恒载内力计算 一、恒载内力计算特点 对于连续梁桥等超静定结构,结构自重所产生的内力应根据它所采用的施工方法来确定其计算图式。 以连续梁为例,综合国内外关于连续梁桥的施工方法,大体有以下几种: (一)有支架施工法; (二)逐孔施工法; (三)悬臂施工法; (四)顶推施工法等。 上述几种方法中,除有支架施工一次落梁法的连续梁桥可按成桥结构进行分析之外,其余几种方法施工的连续梁桥,都存在一个所谓的结构体系转换和内力(或应力)叠加的问题,这就是连续梁桥恒载内力计算的一个重要特点。 本节着重介绍如何结合施工程序来确定计算图式和进行内力分析以及内力叠加等问题,并且仅就大跨径连续梁桥中的后两种的施工方法——悬臂浇筑法和顶推施工法作为典型例子进行介绍。理解了对特例的分析思路以后,就可以容易地掌握当采用其它几种施工方法时的桥梁结构分析方法了。 二、悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算 为了便于理解,现取一座三孔连续梁例子进行阐明,如图1-1所示。该桥上部结构采用挂篮对称平衡悬臂浇筑法施工,从大的方面可归纳为五个主要阶段,现按图分述如下。 (一)阶段1 在主墩上悬臂浇筑混凝土 首先在主墩上浇筑墩顶上面的梁体节段(称零号块件),并用粗钢筋及临时垫块将梁体与墩身作临时锚固,然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工。此时桥墩上支座暂不受力,结构的工作性能犹如T型刚构。对于边跨不对称的部分梁段则采用有支架施工。 此时结构体系是静定的,外荷载为梁体自重q自(x)和挂篮重量P挂,其弯矩图与一般悬臂梁无异。 (二)阶段2 边跨合龙 当边跨梁体合龙以后,先拆除中墩临时锚固,然后便可拆除支架和边跨的挂篮。 此时由于结构体系发生了变化,边跨接近于一单悬臂梁,原来由支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。由于边跨挂篮的拆除,相当于结构承受一个向上的集中力P挂。 (三)阶段3 中跨合龙 当中跨合龙段上的混凝土尚未达到设计强度时,该段混凝土的自重q及挂篮重量2P 将以2个集中力 挂 R0的形式分别作用于两侧悬臂梁端部。

桥梁博士连续梁桥设计建模步骤与桥博建模技巧知识分享

一、桥梁博士连续梁建模步骤 一、Dr.Bridge系统概述 Dr.Bridge系统是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。该系统适用于钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁、刚构、连续拱、桁架梁、斜拉桥等多种桥梁形式的设计与计算分析,不仅能用于直线桥梁的计算,同时还能进行斜、弯和异型桥梁的计算,以及基础、截面、横向系数等的计算。在设计过程中充分发挥了程序实用性强、可操作性好、自动化程度较高等特点,对于提高桥梁设计能力起到了很好的作用。 利用本系统进行设计计算一般需要经过:离散结构划分单元,施工分析,荷载分析,建立工程项目,输入总体信息、单元信息、钢束信息、施工阶段信息、使用阶段信息以及输入优化阶段信息(索结构),进行项目计算,输出计算结果等几个步骤。 二、离散结构与划分单元 1、在进行结构计算之前,首先要根据桥梁结构方案和施工方案,划分单元并对单元和节点编号,对于单元的划分一般遵从以下原则: (1)对于所关心截面设定单元分界线,即编制节点号; (2)构件的起点和终点以及变截面的起点和终点编制节点号; (3)不同构件的交点或同一构件的折点处编制节点号; (4)施工分界线设定单元分界线,即编制节点号;

(5)当施工分界线的两侧位移不同时,应设置两个不同的节点,利用主从约束关系考虑该节点处的连接方式; (6)边界或支承处应设置节点; (7)不同号单元的同号节点的坐标可以不同,节点不重合系统形成刚臂; (8)对桥面单元的划分不宜太长或太短,应根据施工荷载的设定并考虑活载的计算精度统筹兼顾。因为活载的计算是根据桥面单元的划分,记录桥面节点处位移影响线,进而得到各单元的内力影响线经动态规划加载计算其最值效应。对于索单元一根索应只设置一个单元。 2、本例为3x30m的三跨连续梁,截面在支座处加大以抵抗较大建立,同时利于端部锚固区的受力,所以该变截面点处取为单元节点,端点也应取为节点,每跨跨中是取为节点,其余节点是根据计算的精度要求定取。 本例共33个节点,划分为32个单元,离散图如下所示: 三、模型的建立 1、项目的建立

2012箱梁尺寸设计初稿

混凝土巨型截面箱梁设计 一、功能设计 依据《城市道路设计规范》、《城市桥梁设计荷载标准》、《城市桥梁设计 准则》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》以及《城市道路交通 规划设计规范》、《城市轨道交通技术规范》等相关技术规范,按面单箱双室等 截面形式,上层中等城市道路、下层城市轻轨设计。 根据《城市道路设计规范》2.1.1及2.1.2条规定:主干路为连接城市各主要 分区的干路,以交通功能为主;大城市应采用各类道路中的I 级标准;中等城市 应采用II 级标准;小城市应采用III 级标准。综合上述因素及我国目前中等城市 交通现状,上层道路等级定为II 级主干路。 根据《城规》第2.2.1条规定:各类各级道路计算行车速度按照表1执行。 设计为II 级主干路,故采用计算行车速度取50km/h 。 表1 各类各级道路计算行车速度 根据《城规》第4.3.1~4.4.2条的相关规定:当大型汽车或大、小汽车混行, 其计算行车速度超过40km/h 时,机动车车道宽度取3.75m ;非机动车道路的宽 度包括几条自行车车道宽度及两侧各25cm 路缘带宽度,当非机动车种类为自行 车时,宽度取1.0m 。根据《城规》4.6.1条规定,行车速度为50-60km/h 之间时, 分隔带最小宽度为1.5m ,取顶板车道总宽度为m m m m 195.11.2523.754=+?+?。 车道总宽度满足《城市桥梁设计荷载标准》第4.1.5条关于车道总宽度与设计车 道数的规定(表2)。 表2设计车道数目与车道总宽度的关系

根据我国《城市公共交通分类标准》2.0.4及条文说明相关规定,轻轨一种 中运量的轨道交通运输系统,采用钢轮钢轨体系,标准轨距1435 mm ,主要在城 市地面或高架桥上运行,线路类型可以采用专用轨道或高架轨道。综合巨型截面 箱形构件的跨度和我国城市轻轨交通使用现状,根据表2,选择C-I 型列车。 表3 轻轨系统主要标准及特征表 巨型截面箱梁底板双向行驶两列轻轨,C-I 型列车标准宽度为2600mm ,《城 市轨道交通技术规范》第6.04条规定:相邻双线线间距,当两线间无建(构)筑 物及设备,左右线列车在运行时产生的设备限界加100mm 的安全间隙。 《城市轨道交通工程项目建设标准》第三十二条规定:A 、B 型车的限界应符 合国家现行标准《地铁限界标准》CJJ96的有关规定,其他车型的限界可按《地 铁限界标准》CJJ96规定的计算方法确定。由于本巨型箱型截面构件采用单箱双 室,箱内有三个腹板,根据 《地铁限界标准》5.4.1规定:巨型隧道中B1型车线 路中心线距离中墙距离为2000mm ,距离边墙为2100mm 。C-I 型列车的建筑限界标 准小于B 型车。考虑安全间隙与巨型截面构件箱内行车与地铁隧道内行车的相似 性,建筑限界按B 型车取值。综上得底板宽度至少为mm 82002210022000=?+?。

南工大连续梁桥课程设计.

薛学长寄语: 希望南工大学弟学妹能够按照模板自己算一遍,会有收获的。 Midas——civil在这次课程设计中很重要,尽量把大部分时间花在软件上。 预祝各位拿个好等地 目录 第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (一)、桥梁总体布置 (二)、桥孔分跨 (三)、截面形式 (四)、上部结构尺寸拟定 (五)、计算模型 第二章结构内力计算 (一)、恒载内力计算 1.第一期恒载(结构自重) 2.第二期恒载(桥面二期荷载) (二)、活载内力计算 (三)、支座位移引起的内力计算 (四)、温度引起的次内力计算: (五)、上述各种力的分类 第三章荷载组合

(一)、作用和作用效应 (二)、承载能力极限状态下的效应组合 (三)、正常使用极限状态下的效应组合 1.作用短期效应组合 2.作用长期效应组合 (四)、荷载组合表汇总: 第四章预应力钢束的估算与布置 (一)、按承载能力极限计算时满足正截面强度要求 (二)、按照正截面抗裂要求计算预应力钢筋数量 (三)、预应力钢束的布置

第五章截面的验算 (一)施工阶段正截面法向应力验算 (二)受拉区钢筋的拉应力验算 (三)使用阶段正截面抗裂验算 (四)使用阶段斜截面抗裂验算 (五)使用阶段正截面压应力验算 (六)使用阶段斜截面主压应力验算 (七)使用阶段正截面抗弯验算 (八)使用阶段斜截面抗剪验算 (九)使用阶段抗扭验算

第一章桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (一)、桥梁总体布置 本设计方案采用三跨预应力混凝土变截面连续梁结构,全长105m。设计相等长度的三跨,每跨长度为35m。 支架现浇施工方案:搭设满堂脚手架,浇筑箱梁混凝土,待混凝土强度达到设计强度的100%后进行预应力张拉,然后拆除脚手架,浇筑防撞护栏,铺设桥面钢筋网,浇筑桥面铺装混凝土。 (二)、桥孔分跨 连续梁桥有做成三跨或者四跨的,也有做成多跨的,但一般不超过六跨。对于桥孔分跨,往往要受到如下因素的影响:桥址地形、地质与水文条件,通航要求以及墩台、基础及支座构造,力学要求,美学要求等。此次桥梁设计采用三等跨设计,每跨35m,根据设计任务书来确定,其跨度组合为:3 35米。 (三)、截面形式 1.立截面 此次连续梁桥跨径并不是很大,综合受力和弯矩,经济等方面,最后决定采用等截面预应力梁桥。 在采用顶推法、移动模架法、整孔架设法施工的桥梁,由于施工的需要,一般采用等高度梁。等高度梁的缺点是:在支点上不能利用增加梁高而只能增加预应力束筋用量来抵抗较大的负弯矩,材料用量多,但是其优点是结构构造简单、

连续刚构桥毕业设计(1)

目录 1 方案拟定及比选 (1) 1.1工程建设背景介绍 (1) 1.2工程主要技术标准 (1) 1.3设计方案介绍 (1) 1.3.1 设计方案一——预应力混凝土连续刚构桥 (1) 1.3.1 设计方案二——独塔斜拉桥 (2) 1.4比选结果 (2) 2 桥梁结构主要尺寸拟定 (3) 2.1主跨跨径及截面尺寸的拟定 (3) 2.1.1 主跨跨径拟定 (3) 2.1.2 顺桥向梁的尺寸拟定 (3) 2.1.3 横桥向的尺寸拟定 (3) 2.2材料规格 (4) 3 模型建立 (5) 3.1结构单元划分 (5) 3.1.1 划分原则 (5) 3.1.2 划分结果 (5) 3.2施工过程模拟 (5) 3.3毛截面几何特性计算 (11) 4 全桥内力计算 (14) 4.1计算参数 (14) 4.2内力计算 (14) 4.2.1 自重作用下的内力计算 (14) 4.2.2 二期恒载作用下的内力计算 (15) 4.2.3 墩台不均匀沉降引起的次内力计算 (17) 4.2.4 温度对结构的影响 (18) 4.2.5 混凝土徐变、收缩对结构的影响 (23) 4.2.6 活载内力计算 (25) 4.3作用效应组合 (31) 4.3.1 作用 (31) 4.3.2 组合原理及规律 (31) 4.4施工阶段分析 (35) 5 预应力钢束设计及截面特性计算 (38)

5.1按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量 (38) 5.2预应力筋估算结果 (39) 5.3换算截面几何特性值计算 (41) 6 预应力损失计算 (44) σ......... 错误!未定义书签。 6.1预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失 1l σ.错误!未定义书签。 6.2.锚具变形、预应力筋回缩和接缝压缩引起的应力损失2l σ错误!未定义书签。 6.3.混凝土加热养护时,预应力筋和台座之间温差引起的应力损失3l σ................... 错误!未定义书签。 6.4.混凝土弹性压缩引起的应力损失4l σ............... 错误!未定义书签。 6.5由钢筋松弛引起的应力损失的终极值 5l σ............. 错误!未定义书签。 6.6由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失6l 6.7有效预应力计算 (49) 7 截面验算 (51) 7.1承载能力极限状态验算 (51) 7.1.1 使用阶段正截面抗弯验算 (51) 7.1.2 使用阶段斜截面抗剪验算 (57) 7.2正常使用极限状态验算 (62) 7.2.1 使用阶段正截面压应力验算: (62) 7.2.2 施工阶段正截面法向应力验算 (63) 7.2.3 使用阶段正截面抗裂验算 (64) 7.2.4 使用阶段斜截面抗裂验算 (64) 7.2.5 变形验算 (64) 参考文献 (65) 致谢 (67) 附表 (68) 附件 (87) 开题报告 (87) 外文文献原文及译文 (87)

设计指南

下部结构 一、本指南采用的标准与规范 (一)《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 (二)《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005 (三)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 (四)《公路工程抗震设计规范》JTJ 004-89 (五)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ 024-85 (六)《公路桥梁板式橡胶支座》JT/T 4-2004 二、本指南共包含下列十部分内容 (一) 垫石设计指南 (二) 支座设计指南 (三) 盖梁设计指南 (四) 墩柱设计指南 (五) 承台设计指南 (六) 桩基设计指南 (七) 桥台设计指南 (八) 弯桥下部结构设计指南 (九) 斜桥下部结构设计指南 (十) 抗震设计指南 三、垫石设计 (一)下垫石平面尺寸至少要比支座大100毫米,高度以100毫米为宜,这样即能均匀传递压力,又能保证混凝土的二次浇注质量。特殊桥梁需要简算垫石的局部抗压、抗裂与抗剪。(二) 上垫石平面尺寸至少要比支座大100毫米,现浇结构上垫石宜做成1:1坡度,这样利于脱模和减小局部压应力过大的问题;预制结构上垫石宜做凹槽形式,即不能突出主体结构,这样利于张拉预应力。 (三)下垫石需要设置抗裂钢筋网,钢筋直径不小于8毫米,间距50毫米。上垫石因有钢板,需要设置抗压直接钢筋,钢筋直径不小于16毫米。 (四)对于板梁、小箱梁等预制构件,可以两个支座公用一块垫石。 四、支座设计指南 (一) 橡胶支座的应力控制在10MPa以内,圆板支座的应力不得提高。 (二) 当支座的承载力超过8000kN时,应当改用盆式橡胶支座。 (三) 氯丁橡胶(CR)适用温度为-25℃~60℃,天然橡胶(NR)适用温度为-40℃~60℃,产品表示方法: GJZ300x400x47(CR),公路矩形普通氯丁橡胶支座; CYZF4300x54(NR),公路圆形四氟滑板天然橡胶支座。 (四) 四氟滑板支座应设置防尘罩,构造要便于装拆。 (五) 对于弯、坡、斜、宽桥梁,宜选用圆形板式橡胶支座,桥梁工程中不得采用带球冠的橡胶支座或坡形的橡胶支座。 (六) 支座设计时,在任何工况下,不得出现脱空现象。 (七) 在同一根预制梁(板)下,横向不得设置多于两个支座;不同规格的支座不应并排安装。 (八) 支座边缘至墩、台边缘的最小距离(cm) 跨径L(m) 顺桥向横桥向 圆弧形矩形 L≥150 30 30 50

高速公路连续梁桥毕业设计

本科毕业设计 高速公路(64+2×113+64)m 连续梁桥设计 年级: 2010 级 学号:20100449 姓名: 专业:土木工程 指导老师: 2014年 6月

院系土木工程专业桥梁工程 年级2010级姓名 题目高速公路(64+2×113+64)m连续梁桥设计 指导教师 评语 指导教师(签章) 评阅人 评语 评阅人(签章) 成绩 答辩委员会主任(签章) 年月日

毕业设计(论文)任务书 班级土木5班学生姓名学号20100449 发题日期:2013年11月22日完成日期:2014年 6 月1日 题目高速公路(64+2×113+64)m连续梁桥设计 1、本论文的目的、意义 毕业设计基本目的是培养学生综合运用所学理论知识的技能以及分析与解决桥梁工程实际问题的能力。通过本题目,让学生将前3年多中理论学习的知识综合应用起来,一方面复习所学习的理论知识,并将其应用到工程实践中,锻炼其工程应用能力,初步形成桥梁工程的设计工作能力,并培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。使学生通过毕业设计在具备工程师素质方面更快地得到提高。 2、设计任务 (1)桥梁结构方案拟定 根据给定的桥梁跨径结合桥梁结构受力的合理性和经济性等,初步拟定桥梁结构的主要尺寸,如预应力混凝土连续梁主梁截面高度、顶底板与腹板厚度及其变化规律、梁体截面尺寸等确定。 (2)结构内力分析 理解结构内力分析基本原理,并逐步掌握桥梁专业计算软件的使用;针对拟定的桥梁结构,应用有限元结构分析软件进行建模计算,包括结构计算图式的确定、单元划分、施工阶段的划分及其对应的内力计算、运营阶段内力计算等。 (3)预应力钢筋的设计 根据桥梁结构的初步设计及恒载、活载计算结果,依据结构设计原理进行各截面的预应力钢束配筋计算,并列出相应计算表格,完成预应力钢束的设计。 在设计说明需要进行相关基本设计计算原理需要简要描述,相关设计规范应用的具体公式、参数表征方式的使用;构造要求;具体的计算分析过程描述和表格化数据罗列。

midas连续梁桥设计专题

Midas 建模专题 Bridging Your Innovation to Reality fdggdf fdgg qddfvg 2011/5/18

midas Civil 2010 培训例题连续梁桥设计专题 目录 1 桥梁概况 .......................................................................................................................................................... - 1 - 1.1主要设计指标 (1) 1.2相关计算参数 (1) 1.3相关设计依据 (1) 1.4一般构造及钢束布置 (2) 1.4.1 一般构造 ........................................................................................................................................ - 2 - 1.4.2 钢束布置 ........................................................................................................................................ - 2 - 1.5施工过程 (4) 2 建模分析 ........................................................................................................................................................... - 6 - 2.1模型概述 (6) 2.2建模要点 (6) 2.2.1 定义材料与截面 ............................................................................................................................ - 6 - 2.2.2 定义节点、单元及边界条件........................................................................................................ - 8 - 2.2.3 定义时间依存材料特性................................................................................................................ - 9 - 2.2.4 定义静力荷载工况 ...................................................................................................................... - 10 - 2.2.5 定义预应力荷载 .......................................................................................................................... - 11 - 2.2.6 定义移动荷载 .............................................................................................................................. - 12 - 2.2.7 定义支座沉降 .............................................................................................................................. - 14 - 2.2.8 定义施工阶段 .............................................................................................................................. - 15 - 2.2.9 定义结构质量 .............................................................................................................................. - 15 - 2.2.10 定义梁的有效宽度 .................................................................................................................... - 16 - - 1 -

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