【土木】广西布柳河大桥施工图设计

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土木 广西 柳河 大桥 施工图 设计
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摘要

广西布柳河大桥,跨越布柳河,位于广西省境内。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。主桥为三跨预应力混凝土变截面连续刚构桥,桥梁全长 261m,跨径组合为68m+125m+68m。桥面宽度为净 12.5m,两车道。桥面纵坡为 1.5%,横坡为 1.5% 。桥台采用重力式 U 形桥台,桥墩采用双柱式实体墩,桥墩基础采用钻孔灌注摩檫桩基础 。主梁为单箱单室截面,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)。

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: 预应力混凝土连续梁桥;设计;验算

目 录

1 方案拟订与比选-----------------------------------------------------------------------------------------1

1.1 工 程 背 景 简 介 ----------------------------------------------------------------------------1

1.2 主要设计指标--------------------------------------------------------------------------------------1

1.3 设计方案---------------------------------------------------------------------------------------------1

1.3.1 方案一:预应力混凝土连续刚构桥-------------------------------------------------1

1.3.2 方案二:独塔双跨式斜拉桥----------------------------------------------------------2

1.4 方案对比---------------------------------------------------------------------------------------------3

2 设计基本资料--------------------------------------------------------------------------------------------4

2.1 设计基本标准--------------------------------------------------------------------------------------4

2.2 设计规范--------------------------------------------------------------------------------------------4

2.3 桥型布置--------------------------------------------------------------------------------------------4

2.4 主梁横断面尺寸图--------------------------------------------------------------------------------4

2.5 本桥主要材料--------------------------------------------------------------------------------------5

3 内力计算与荷载组合----------------------------------------------------------------------------------7

3.1 截面单元划分及毛截面几何特性计算-----------------------------------------------------7

3.1.1 全桥结构计算图式的确定------------------------------------------------------------------7

3.1.2 毛截面几何特性计算-------------------------------------------------------------------------7

3.1.3 主跨施工分段-----------------------------------------------------------------------------------9

3.1.4 边跨施工-------------------------------------------------------------------------------------------9

3.2结构自重作用效应计算-------------------------------------------------------------------------10

3.2.1 悬臂浇筑施工--------------------------------------------------------------------------------10

3.2.2内力计算及内力包络图---------------------------------------------------------------------10

3.3 汽车荷载及人群荷载作用效应计算-------------------------------------------------------13

3.3.1 冲击系数--------------------------------------------------------------------------------- 13

3.3.2 汽车及人群荷载内力计算及内力包络图--------------------------------------- 14

3.4 温度及支座沉降次内力计算----------------------------------------------------------------17

广西布柳河大桥施工图设计

第 2 页 共 3 页

3.4.1 温度内力计算-------------------------------------------------------------------------------------17

3.4.2 支座不均匀沉降计算----------------------------------------------------------------------------18

3.5 荷载组合及内力包络图-----------------------------------------------------------------------19

3.5.1 按承载能力极限状态进行内力组合-----------------------------------------------19

3.5.2 按正常使用极限状态进行内力组合-----------------------------------------------31

4 预应力钢束的估算及布置--------------------------------------------------------------------------54

4.1 预应力钢束估算的原理和方法--------------------------------------------------------------54

4.2 按正常使用极限状态的强度要求计算----------------------------------------------------54

4.2.1 截面上、下缘均布置预应力筋-----------------------------------------------------55

4.2.2 仅在截面下缘布置预应截面下缘布置预应力筋------------------------------56

4.2.3 仅在截面上缘布置预应力筋--------------------------------------------------------56

4.3 按承载能力极限状态的强度要求计算----------------------------------------------------56

4.4 预应力筋估算结果------------------------------------------------------------------------------57

4.5 预应力筋束的布置原则-----------------------------------------------------------------------61

4.6预应力钢束的布置结果-------------------------------------------------------------------------62

5预应力损失及有效预应力计算---------------------------------------------------------------------63

5.1 预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失 (

1 l

σ

) ----------------------------------64

5.2 锚具变型、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失(

2 l

σ

)------------------------64

5.3 混凝土弹性压缩所引起的应力损失(

4 l

σ

)--------------------------------------------65

5.4 钢筋松弛(徐舒)引起的应力损失(

5 l

σ

)--------------------------------------------65

5. 5 混凝土收缩和徐变引起的应力损失(

6 l

σ )-------------------------------------------66

6 承载能力极限状态截面强度计算与验算------------------------------------------------------68

6.1 承载能力极限状态正截面强度计算--------------------------------------------------------68

6.2 承载能力极限状态斜截面强度计算--------------------------------------------------------69

6.3 验算结果------------------------------------------------------------------------------------------- 71

7.抗裂验算---------------------------------------------------------------------------------------------------74

7.1 正截面抗裂性验算------------------------------------------------------------------------------74

广西布柳河大桥施工图设计

第 3 页 共 3 页

7.2 斜截面抗裂性验算---------------------------------------------------------------------------------75

7.3 验算结果----------------------------------------------------------------------------------------------77

8.持久状态下混凝土应力验算---------------------------------------------------------------------------82

8.1 正截面混凝土应力验算--------------------------------------------------------------------------82

8.1.1正应力计算------------------------------------------------------------------------------------82

8.1.2 混凝土主应力计算--------------------------------------------------------------------------82

8.1.3 持久状况的钢筋和混凝土的应力限值-----------------------------------------------83

8.2 验算结果----------------------------------------------------------------------------------------------85

9 持久状况下钢束应力验算-------------------------------------------------------------------------------90

9.1 正截面混凝土应力验算----------------------------------------------------------------------------90

9.2 预加应力阶段的正应力计算---------------------------------------------------------------------92

9.3 施工阶段混凝土的限值应力---------------------------------------------------------------------92

. 10.  挠度验算---------------------------------------------------------------------------------------------------93

10.1 边跨验算----------------------------------------------------------------------------------------------94

10.2 中跨验算---------------------------------------------------------------------------------------------94


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