【土木】赫章特大桥施工图设计——公路-I 级

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摘 要

根据设计任务书提供的设计资料和要求,进行了贵州毕节至威宁高速公路赫章特大桥施工图设计。本桥采用现行公路桥涵设计规范,恪守“安全、经济、适用、美观 ”的基本原则,并兼顾了建桥桥位地址地形条件及可持续发展的要求,力求提高行车服务水平,选用变截面截面连续刚构桥方案。设计的主要内容有:设计资料、方案设计与比选、上部结构计算,其中内力计算及验算采用 MidasCivil 进行电算。计算结果表明,方案合理,计算结果正确可靠。根据计算结果绘制了施工图,并完成了专业文献的翻译。

关键字 : 变截面连续刚构桥;MidasCivil;桥梁设计;施工图

目 录

1 设计基本资料...........................................................................................................................1

1.1 技术标准........................................................................................................................1

1.2 桥梁线形布置............................................................................................................... 1

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

1.4 设计计算依据............................................................................................................... 1

1.5 通航水位........................................................................................................................2

1.6 支座强迫位移及温度影响...........................................................................................2

1.7 基本计算数据............................................................................................................... 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.........................................................................................................................7

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

3.1 设计特点及受力特点...................................................................................................8

3.1.1 设计特点............................................................................................................8

3.1.2 受力特点............................................................................................................8

3.2 结构尺寸拟定............................................................................................................... 9

3.2.1 主梁箱梁构造....................................................................................................9

3.2.2 主梁截面尺寸拟定..........................................................................................10

3.2.3 桥墩截面形式及截面尺寸拟定.....................................................................12

3.3 毛截面几何特性计算.................................................................................................12

4 主梁内力计算.........................................................................................................................14

4.1 恒载内力计算............................................................................................................. 14

4.1.1 施工方案及施工顺序的确定.........................................................................14

4.1.2 结构计算图式的确定..................................................................................... 14

4.1.3 施工阶段的模拟..............................................................................................15

贵州毕节至威宁高速公路赫章特大桥施工图设计

4.2 汽车荷载作用效应计算.............................................................................................17

4.2.1 汽车冲击系数和主梁横向分布系数............................................................ 17

4.3 温度应力及基础沉降内力计算.................................................................................19

4.3.1 温度应力计算..................................................................................................19

4.3.2 基础沉降内力计算..........................................................................................21

4.4 内力组合.......................................................................................................................22

4.4.1 按承载能力极限状态设计.............................................................................22

4.4.2 按正常使用极限状态设计.............................................................................23

4.3.3 计算结果..........................................................................................................24

5 预应力钢束估算及布置........................................................................................................33

5.1 计算原理......................................................................................................................33

5.2 预应力筋估算结果.....................................................................................................33

5.3 预应力筋布置原则.....................................................................................................35

5.4 调束以及预应力钢束布置情况................................................................................37

6 预应力损失计算及有效预应力计算...................................................................................39

6.1 预应力损失计算.........................................................................................................39

6.1.1 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失............................................39

6.1.2 锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失........................................................40

6.1.3 钢筋与台座间的温差引起的损失.................................................................40

6.1.4 混凝土弹性压缩引起的应力损失.................................................................40

6.1.5 预应力钢筋松弛引起的损失.........................................................................41

6.1.6 混凝土收缩徐变引起的应力损失.................................................................41

6.2 有效预应力计算.........................................................................................................42

7 截面强度验算.........................................................................................................................43

7.1 基本理论......................................................................................................................43

7.2 计算公式......................................................................................................................43

8 抗裂验算.................................................................................................................................48

8.1《公预规》要求...........................................................................................................48

8.2 计算..............................................................................................................................48

8.2.1 正截面抗裂验算..............................................................................................48

贵州毕节至威宁高速公路赫章特大桥施工图设计

8.2.2 斜截面抗裂验算..............................................................................................49

9 持久状况构件的应力验算....................................................................................................52

9.1 正截面混凝土压应力验算........................................................................................ 52

9.2 混凝土主压应力验算.................................................................................................52

9.3 预应力钢筋拉应力验算.............................................................................................52

10 短暂状态应力验算.............................................................................................................. 59

11 挠度验算...............................................................................................................................62

11.1 挠度的计算与验算...................................................................................................62

11.1.1 预加力引起的上拱度................................................................................... 62

11.1.2 使用荷载作用下的挠度...............................................................................63

11.2 预拱度的设置........................................................................................................... 64

12 施工图绘制...........................................................................................................................65

12.1 概述............................................................................................................................65

12.2 总体布置图............................................................................................................... 65

12.3 主梁一般构造图.......................................................................................................65

12.4 主梁预应力钢束构造图...........................................................................................66


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