【土木】池水沟大桥施工图设计

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编号:20171225093446565    类型:共享资源    大小:53.96MB    格式:RAR    上传时间:2017-12-25
  
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土木 池水 大桥 施工图 设计
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摘要

本设计题为池水沟大桥施工图设计,拟定了三个方案进行方案比选,分别为:变截面预应力混凝土连续梁桥,预应力混凝土连续钢构桥,上承式连续梁拱组合式桥梁。通过对这三个方案的优缺点比较,最终选定变截面预应力混凝土连续梁桥为推荐方案。本桥采用三跨变截面预应力混凝土连续梁结构,桥梁总长 210m,桥梁分孔为60+90+60=210m,上部结构采用单箱单室截面;下部结构采用双柱式桥墩,墩下为钻孔灌注桩基础;主梁施工方法采用挂篮悬臂浇筑法施工。利用 Midas Civil 有限元分析软件建模进行结构受力分析,计算出结构在各类荷载作用下的内力值。根据规范对其进行荷载组合,并布置预应力钢筋。再利用 Midas Civil有限元分析软件对结构的持久状况承载能力极限状态和持久状况正常使用极限状态进行验算。运算分析得出该结构设计及验算结果均符合相关规范要求,故方案可行。

关键词: 变截面;预应力混凝土连续梁;悬臂浇筑法;有限元分析

目录

1  设计概述…………………………………………………………………………………1

1.1 设计依据及基本设计要求……………………………………………………………1

1.2 桥址区地形概况………………………………………………………………………1

1.3 材料规格………………………………………………………………………………2

1.4 设计计算依据…………………………………………………………………………3

1.5 桥型方案比选…………………………………………………………………………3

1.5.1 方案一:变截面预应力混凝土连续梁桥 ……………………………………3

1.5.2 方案二:预应力混凝土连续钢构桥 …………………………………………5

1.5.3 方案三:上承式连续梁拱组合式桥梁 ………………………………………6

1.5.4 桥型方案比较………………………………………………………………… 7

2  上部结构尺寸拟定及内力计算…………………………………………………………8

2.1 主梁跨径拟定 ……………………………………………………………………… 8

2.2 主梁尺寸拟定 ……………………………………………………………………… 8

2.3 主桥内力计算 ………………………………………………………………………10

2.3.1 阶段划分 …………………………………………………………………… 10

2.3.2 施工方法简介 ……………………………………………………………… 12

2.3.3 一期恒载作用下主梁内力计算 …………………………………………… 14

2.3.4 二期恒载作用下主梁产生计算 …………………………………………… 16

2.3.5 移动荷载作用下主梁内力计算 …………………………………………… 18

2.3.6 主梁温度荷载内力计算 …………………………………………………… 21

2.3.7 混凝土收缩徐变影响 ……………………………………………………… 26

2.3.8 支座沉降影响 ……………………………………………………………… 27

2.3.9 荷载组合 …………………………………………………………………… 27

3  预应力钢束的布置及估算 ……………………………………………………………40

3.1 预应力钢筋的估算 …………………………………………………………………40

3.1.1 材料性能参数 ……………………………………………………………… 40

池水沟大桥施工图设计

3.1.2 预应力钢筋数量的确定 …………………………………………………… 41

3.2 预应力钢束的布置原则 ……………………………………………………………43

3.3 普通钢筋的布置 ……………………………………………………………………44

4  预加力的计算与预应力损失的估算 …………………………………………………45

4.1 张拉控制应力及有关参数的确定 …………………………………………………45

4.1.1 张拉控制应力 ……………………………………………………………… 45

4.1.2 其他计算参数 ……………………………………………………………… 45

4.2 预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的应力损失…………………………………… 46

4.3 锚具变形、钢束回缩和接缝压缩一起的应力损失…………………………………46

4.4 钢筋与台座间的温差引起的应力损失 ……………………………………………47

4.5 混凝土弹性压缩引起的应力损失 …………………………………………………47

4.6 预应力钢束松弛引起的应力损失 …………………………………………………48

4.7 混凝土收缩和徐变引起的应力损失 ………………………………………………49

4.8 预应力损失估算结果 ………………………………………………………………49

5  持久状况承载能力极限状态验算 ……………………………………………………51

5.1 正截面抗弯承载力计算 ……………………………………………………………51

5.2 斜截面抗剪承载力计算 ……………………………………………………………52

5.3 验算结果 ……………………………………………………………………………54

6  持久状况正常使用极限状态验算 ……………………………………………………55

6.1 结构正截面抗裂验算 ………………………………………………………………55

6.2 结构斜截面抗裂验算 ………………………………………………………………57

6.3 正截面混凝土受压区法向压应力验算 ……………………………………………59

6.4 正截面受拉区预应力钢筋中的拉应力验算 ………………………………………59

6.5 截面混凝土的主压应力验算 ………………………………………………………59

6.6 短暂状况构件应力验算 ……………………………………………………………60

6.7 验算结果 ……………………………………………………………………………60

6.7.1 结构正截面抗裂验算结果 ………………………………………………… 60

6.7.2 结构斜截面抗裂验算结果 ………………………………………………… 61

6.7.3 正截面混凝土法向压应力验算结果 ……………………………………… 61

6.7.4 正截面受拉区钢筋拉应力验算结果 ……………………………………… 62

池水沟大桥施工图设计

6.7.5 截面混凝土的主压应力验算结果 ………………………………………… 62

6.7.6 短暂状况构件应力验算结果 ……………………………………………… 63

7  变形计算 ………………………………………………………………………………64

7.1 变形验算 ……………………………………………………………………………64

7.2 预拱度的设置 ………………………………………………………………………67

设计总结 …………………………………………………………………………………… 68

参考文献 …………………………………………………………………………………… 69

致谢 ………………………………………………………………………………………… 71

附表 ………………………………………………………………………………………… 72


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