【土木】车站路大桥主桥施工图设计

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编号:20171225093957523    类型:共享资源    大小:4.99MB    格式:RAR    上传时间:2017-12-25
  
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摘要

该桥的设计,遵照“安全、适用、经济、美观”的基本原则,同时充分考虑了建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。主桥为三跨一联的预应力混凝土变截面连续梁桥,桥梁全长 250m,跨径组合为 65m+120m+65m。每幅桥面净宽度为 0.5(护栏)+3(人行道+10.5(车道)+0.5(护栏)=14.5m。桥面纵坡为 3.5%,横坡为 1.5% 。主梁采用 50 号混凝土;预应力钢筋采用 ASTM A416-97a 标准的低松弛钢绞线(1×7标准型)。桥梁施工采用悬臂施工方法,采用工程软件 Midas 进行计算分析,考虑了自重、二期恒载、温度、支座沉降、移动荷载、施工阶段荷载等,进而考虑承载能力极限有利、不利作用组合和正常使用状态的短期、长期作用组合。依照规范进行预应力钢筋的估算,并且加入预应力钢筋荷载,经过调整后使得结构不仅在成桥状态下符合规范要求,而且在各个施工阶段同样满足。最后进行抗裂、抗压、挠度等验算,通过检验符合规范要求。

该桥的设计分为三部分:

1 . 桥型方案设计及比选;

2 . 上部结构设计及验算;

3 . 施工图设计。

关键字: 变截面箱梁;设计;验算;悬臂施工;预应力混凝土

目录

1.  方案比选及设计基本资料 ................................................................................................. 1

1.1 桥梁概况 .............................................................................................................................. 1

1.2 方案比选 .............................................................................................................................. 1

1.3 纵断面设计 .......................................................................................................................... 3

1.4 横断面设计 .......................................................................................................................... 3

1.5 设计计算依据 ...................................................................................................................... 4

1.6 其他事项 .............................................................................................................................. 4

2.  截面几何特性计算 ............................................................................................................. 5

2.1 基本资料 .............................................................................................................................. 5

2.1.1 主要技术指标 ............................................................................................................... 5

2.1.2 材料规格 ....................................................................................................................... 5

2.1.3 结构尺寸拟定 ............................................................................................................... 6

2.2 结构计算模型 ...................................................................................................................... 8

2.3 毛截面几何特性计算 .......................................................................................................... 8

3.  主梁内力计算及作用效应组合 ....................................................................................... 12

3.1 基本计算数据 .................................................................................................................... 12

3.2 施工过程及各过程力学图示 ............................................................................................ 13

3.3 结构自重作用效应计算 .................................................................................................... 15

3.3.1 结构单元划分 ............................................................................................................. 15

3.3.2 施工阶段模拟 ............................................................................................................. 16

3.3.3 内力计算结果 ............................................................................................................. 16

3.4 活载荷载效应计算 ............................................................................................................ 18

3.4.1 汽车荷载标准值 ......................................................................................................... 18

3.4.2 汽车荷载冲击系数 ..................................................................................................... 18

车站路大桥主桥施工图设计

3.4.3 人群荷载标准值 ......................................................................................................... 22

3.5 温度应力和基础沉降内力计算 ........................................................................................ 23

3.5.1 温度应力计算 ............................................................................................................. 23

3.5.2 基础沉降计算 ............................................................................................................. 27

3.6 作用效应组合 .................................................................................................................... 30

3.6.1 按承载能力极限状态进行内力组合 ......................................................................... 30

3.6.2 按正常使用极限状态进行内力组合 ......................................................................... 35

4.  预应力钢束的估算及布置 ............................................................................................... 40

4.1 钢束结果 ............................................................................................................................ 41

4.2 预应力钢束布置原则 ........................................................................................................ 42

4.3 预应力钢筋估算布置图 .................................................................................................... 45

5.  预应力损失及有效预应力计算 ....................................................................................... 46

5.1 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失 ................................................................ 46

5.2 锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失 ............................................................................ 47

5.3 钢筋与台座之间的温差引起的损失 ................................................................................ 47

5.4 混凝土弹性压缩引起的应力损失 .................................................................................... 47

5.5 预应力钢筋松弛引起的损失 ............................................................................................ 48

5.6 混凝土收缩徐变引起的应力损失 .................................................................................... 48

5.7 预应力损失结果 ................................................................................................................ 49

6.  配束后主梁的结构内力 ................................................................................................... 52

7.  截面强度验算 ................................................................................................................... 58

7.1 基本概念 ............................................................................................................................ 58

7.2 计算公式 ............................................................................................................................ 58

8.  抗裂验算 ........................................................................................................................... 61

8.1 正截面抗裂验算 ................................................................................................................ 63

8.2 斜截面抗裂验算 ................................................................................................................ 66

车站路大桥主桥施工图设计

9.  持久状况构件的应力验算 ............................................................................................... 69

9.1 正截面混凝土压力验算 .................................................................................................... 69

9.2 预应力筋拉应力验算 ........................................................................................................ 70

9.3 混凝土主压应力验算 ........................................................................................................ 75

10.  短暂状态应力验算........................................................................................................ 78

11.  挠度验算 ........................................................................................................................ 81

11.1 挠度的计算与验算 .......................................................................................................... 81

11.2 预拱度的设置 .................................................................................................................. 82

参考文献 .................................................................................................................................. 83

总结 .......................................................................................................................................... 84

致谢 .......................................................................................................................................... 85


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