【土木】高溪河桥施工图设计

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编号:20171222115541796    类型:共享资源    大小:7.60MB    格式:RAR    上传时间:2017-12-22
  
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土木 高溪河桥 施工图 设计
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摘要

本次设计为高溪河桥设计,此桥主要用于列车的使用,所以采用预应力箱型梁做主梁。根据设计任务书的要求和设计资料,从桥梁设计的安全、适用、经济、美观的四大基本原则出发,综合考虑各方面的因素,最终在简支箱型梁桥、简支空心板桥和拱桥三个比选方案中确定了跨径布置为(1×16m)的单跨预应力简支箱型梁桥方案。本桥主梁采用的是预制混凝土箱型梁,桥轴线处的净高为 1.5m,梁宽 5.5m。主梁中所使用的钢束为 Strand1860 高强钢丝,其公称抗拉强度为 1860MPa,混凝土采用 C50,其强度为 50MPa,此设计方案的施工方法为预制吊装安装。采用 MIDAS 软件建立简支梁桥模型,并进行了成桥状态静力分析和施工阶段的分析,此次设计主要进行了上部结构和下部结构计算。除此之外,还对主梁在成桥阶段和施工阶段进行了强度验算以及对桥台在成桥阶段进行了强度和稳定性计算。验算结果表明本次设计是合理的。

关键词: 单跨简支梁桥;成桥状态;桥台;主梁;施工阶段

1 设计基本资料与结构尺寸...............................................1

1.1 桥梁跨径及桥宽................................................. 1

1.2 设计荷载....................................................... 1

1.3 材料规格....................................................... 1

1.4 锚具........................................................... 2

1.5 施工工艺....................................................... 2

1.6 设计依据....................................................... 2

2 方案设计与比选.......................................................3

2.1 工程概况....................................................... 3

2.2 方案设计....................................................... 3

2.3 方案比较....................................................... 6

3 截面尺寸拟定.........................................................8

3.1 主梁片数与布置................................................. 8

3.2 主梁尺寸拟定................................................... 8

3.2.1 箱梁高度..................................................8

3.2.2 箱梁顶、底、腹板的厚度 ...................................8

3.2.3 横截面沿跨长度变化 .......................................9

3.2.4 横隔梁设置 ...............................................9

3.2.5 截面效率指标..............................................9

3.3 毛截面几何特性计算............................................10

4 主梁作用效应计算....................................................11

4.1 结构自重作用效应计算.......................................... 11

4.1.1 结构单元划分.............................................11

4.1.2 施工阶段的模拟...........................................11

4.2 活载作用效应计算.............................................. 14

4.2.1 汽车荷载标准值...........................................14

高溪河桥施工图设计

4.2.2 汽车冲击系数和箱梁横向分布系数...........................15

4.2.3 人群荷载标准值...........................................16

4.2.4 温度应力及基础沉降内力计算...............................18

4.3 主梁端部的局部承压验算........................................ 21

4.3.1 理论计算原理.............................................21

4.3.2 最不利荷载工况分析.......................................22

4.4 内力组合...................................................... 25

4.4.1 按承载能力极限状态设计...................................25

4.4.2 按正常使用极限状态设计...................................27

4.4.3 计算结果................................................ 28

5 预应力钢束估算及布置............................................... 31

5.1 计算原理...................................................... 31

5.2 预应力筋估算结果.............................................. 32

5.3 预应力筋布置原则.............................................. 34

5.4 调束以及预应力钢束布置情况.................................... 34

6 预应力损失计算及有效预应力计算..................................... 35

6.1 预应力损失计算................................................ 35

6.1.1 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失...................35

6.1.2 锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失.........................35

6.1.3 钢筋与台座间的温差引起的损失.............................35

6.1.4 混凝土弹性压缩引起的应力损失.............................35

6.1.5 预应力钢筋松弛引起的损失.................................36

6.1.6 混凝土收缩徐变引起的应力损失.............................36

6.2 有效预应力计算................................................ 37

7 配束后主梁的组合内力................................................46

8 截面强度验算........................................................48

8.1 正截面强度验算................................................ 48

8.2 斜截面抗剪强度验算............................................ 49

高溪河桥施工图设计

9 抗裂验算............................................................55

9.1《公预规》要求.................................................55

9.2 正截面抗裂验算................................................ 55

10 持久状况构件的应力验算.............................................62

10.1 正截面混凝土压应力验算....................................... 62

10.2 预应力钢筋拉应力验算......................................... 63

10.3 混凝土主压应力验算........................................... 64

11 短暂状态应力验算...................................................66

12 挠度验算...........................................................71

12.1 挠度的计算与验算............................................. 71

12.1.1 预加力引起的上拱度......................................71

12.1.2 使用荷载作用下的挠度....................................72

12.2 预拱度的设置.................................................73

13 桥台设计...........................................................74

13.1 桥台设计..................................................... 74

13.2 桥台分类 .................................................... 74

13.3 重力式桥台的计算............................................. 74

13.4 作用效应组合................................................. 75

13.5 桥台承载能力、偏心和稳定性验算................................76

13.6 荷载计算..................................................... 77

13.6.1 恒载....................................................77

13.6.2 土压力计算..............................................79

13.6.3 汽车荷载制动力..........................................80

13.6.4 支座摩阻力计算..........................................80

13.7 荷载组合..................................................... 80

13.8 截面验算..................................................... 80

13.8.1 截面偏心验算............................................80

13.8.2 截面抗滑稳定性验算......................................81

高溪河桥施工图设计

参考文献............................................................. 82

致谢................................................................. 83


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