【土木】福建宁德至武夷山高速公路深洋大桥施工图设计

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福建宁德至武夷山高速公路深洋大桥施工图设计

摘要

本设计为福建宁德至武夷山高速公路深洋大桥施工图设计,设计过程如下:

首先,根据设计任务书提供的设计资料和要求,依据现行公路桥梁设计规范,

综合考虑桥位的地质、地形条件,经初选后提出了预应力混凝土连续刚构和预应

力混凝土连续箱梁桥、下承式拱桥三个比选桥型。按“实用、经济、安全、美观”

的桥梁设计原则,比较三个方案的优缺点,主桥选定方案为:58+104+58m 的三

跨预应力混凝土变截面连续刚构桥。

其次,确定主梁主要构造及细部尺寸,设计采用单箱梁,桥面宽 12m,设计

为三车道。主梁采用悬臂挂篮施工,且对称平衡浇筑混凝土

然后,利用 TDV 计算软件分析桥梁主梁的内力(包括恒载和活载的内力计算)

和荷载组合结果。根据结果,估算出纵向预应力筋的数目,然后布置预应力钢筋。

最后,进行施工阶段拉压应力验算、承载能力验算和正常使用阶段的抗裂验

算。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确,内力分布合理,符合设计任务

的要求。

关键词:方案比选; 预应力混凝土连续刚构桥;验算

福建宁德至武夷山高速公路深洋大桥施工图设计

THE CONSTRUCTION CONSTRUCTION CONSTRUCTION CONSTRUCTION DESIGN OF FUJIAN PROVINCE PROVINCE PROVINCE PROVINCE

NINGDE-WUYISHAN NINGDE-WUYISHAN NINGDE-WUYISHAN NINGDE-WUYISHAN HIGHWAY HIGHWAY HIGHWAY HIGHWAY SHENYANG SHENYANG SHENYANG SHENYANG BRIDGE

ABSTRACT BSTRACT BSTRACT BSTRACT

This design is about The construction design of Fu Jian province Ning De-Wu Yi

shan Highway Shen Yang Bridge,the procedure of the design is listed below:

At the first,According to the design assignment and the present Highway Bridge

Specifications, Take the geological and the landform of the bridge site for further

analysis, after preliminary selection, three bridge type schemas are presented, they are

PC continuous rigid frame bridge and PC continuous -type bridge and xiachengshi

steel structure suspension cabl bridge.

Comparing their characters comprehensively,This three-acrossed grade separated

PC contiuous rigid fram bridge ’s across path is 58+104+58 (m).

The second step is to dimension the structural elements and details of which it is

composed, zhe design use zhe single box beam and the bridge floor wide is 12 meter.

The road of the bridge serves as three lanes. The girder applies cantilever hung-basket

bearing and symmetric equilibrium construction.

The three step is to use TDV software to analyze internal gross force of the

structures (including dead load and lived load), the internal force composition can be

done by using the compute results. According to the results, the evaluated amount of

longitudinal tendons can be worked out, then we can distribute the tendons to the

bridge.

The last step is checking for construction stage and compressive stress checking

and bearing capacity of checked and normal use phase anti-cracking checking . The

conclusion can be drawn that the design is up to the assignment.

福建宁德至武夷山高速公路深洋大桥施工图设计

Key words: scheme comparison; PC contiuous rigid fram bridge;

checking computation

福建宁德至武夷山高速公路深洋大桥施工图设计

- I -

目录

一 桥型方案选定…………………………………………………………………...1

1.1 概况………………………………………………………………….……..1

1.1.1 工程背景介绍……………………………………………….……..1

1.1.2 工程设计使用要求………………………………………….……..1

1.1.3 设计规范…………………………………………………….……..1

1.2 桥型方案……………………………………………………………….…..1

1.2.1 方案一:下承式钢管混凝土系杆拱桥……………………….…..2

1.2.2 方案二:连续箱梁桥……………………………………….……..3

1.2.3 方案三:预应力混凝土变截面箱梁连续刚构桥…………….…..3

1.3 方案比选…………………………………………………………….……..5

1.4 最终方案…………………………………………………………….……..5

二 尺寸拟定和材料…………………………………………………………….…..6

2.1 尺寸拟定……………………………………………………………….…..6

2.1.1 顺桥向的尺寸拟定…………………………………………….…..6

2.1.2 横桥向的尺寸拟定…………………………………………….…..6

2.1.3 主梁截面细部尺寸拟定…………………………………….……..6

2.1.4 桥面铺装……………………………………………………….…..7

2.1.5 下部结构……………………………………………………….…..7

2.2 材料…………………………………………………………………….…..7

2.2.1 混凝土………………………………………………………….…..7

2.2.2 普通刚筋……………………………………………………….…..7

2.2.4 钢绞线………………………………………………………….…..7

2.2.5 伸缩缝………………………………………………………….…..8

三 主桥内力计算……………………………………………………………….…..9

3.1 主桥内力计算………………………………………………………….…..9

福建宁德至武夷山高速公路深洋大桥施工图设计

- II -

3.2 二期恒载作用下主梁产生的内力……………………………………….11

3.3 支座沉降引起的内力计算……………………………………………….13

3.4 活载内力计算…………………………………………………………….15

3.4.1 冲击系数的计算………………………………………………….15

3.4.2 车道布载及计算………………………………………………….15

3.4.3 影响线…………………………………………………………….19

3.5 温度内力计算…………………………………………………………….19

3.5.1 体系升温与降温………………………………………………….19

3.5.2 日照升温与降温………………………………………………….22

3.6 混凝土收缩徐变的内力计算…………………………………………….25

四 荷载组合……………………………………………………………………….27

4.1 承载能力极限状态计算时作用效应组合……………………………….27

4.2 正常使用极限状态计算是作用效应组合……………………………….29

4.2.1 作用短期组合…………………………………………………….29

4.2.2 作用长期组合…………………………………………………….31

五 预应力钢束的计算与布置…………………………………………………….34

5.1 按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量……………………….34

5.2 预应力钢束布置………………………………………………………….36

5.3 普通钢筋的布置………………………………………………………….38

六 预应力损失的计算…………………………………………………………….39

6.1 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失………………………….39

6.2 锚具变形、预应力筋回缩引起的应力损失…………………………….39

6.3 混凝土弹性压缩引起的应力损失……………………………………….39

6.4 预应力筋松弛引起的应力损失………………………………………….40

6.5 混凝土收缩和徐变引起的应力损失…………………………………….40

七 承载能力验算………………………………………………………………….41

7.1 正截面承载能力验算…………………………………………………….41

7.2 计算结果………………………………………………………………….43

八 应力验算……………………………………………………………………….45

福建宁德至武夷山高速公路深洋大桥施工图设计

- III -

8.1 基本理论………………………………………………………………….45

8.2 施工阶段验算…………………………………………………………….45

8.2.1 悬臂施工法简介………………………………………………….45

8.2.2 悬臂浇筑法的特点……………………………………………….45

8.2.3 施工阶段模拟与验算…………………………………………….46

8.3 正常使用阶段应力验算………………………………………………….53

8.3.1 正常使用阶段正应力验算……………………………………….53

8.3.2 正常使用阶段正应力验算……………………………………… 54

8.3.2.1 计算公式……………………………………………………….54

8.3.2.2 验算结果……………………………………………………….55

8.5 抗压验算………………………………………………………………….57

九 施工图设计…………………………………………………………………….60

9.1 概述………………………………………………………………..……...60

9.2 总体布置图………………………………………………………..……...60

9.3 结构一般构造图…………………………………………………..…..….60

9.4 悬臂浇筑施工结构图…………………………………………..………...60

十 设计总结……………………………………………………………………….61

参考文献…………………………………………………………………………….62

致谢………………………………………………………………………………….63

附表………………………………………………………………………………….64

附件…………………………………………………………………………………112

开题报告………………………………………………………………………112

外文文献原文及译文…………………………………………………………123

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