【土木】嘉绍大桥引桥第3联施工图设计

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摘要

嘉绍大桥位于浙江省境内。是连接嘉兴和绍兴跨江工程的中间跨江部分。本次设计是嘉绍大桥引桥第 3 联施工图设计,位于近江漫滩地区。由桥位处地质情况可知:地质情况相对较差,所需要的下部结构桩长较长,不适合建造拱桥,且为连接主桥与陆地的引桥部分,就经济方面考虑不适合用大跨径的桥梁,经初步选择后提出了×30m 的预应力混凝土简支 T 梁桥、5×42m 的预应力混凝土等截面连续箱梁桥和(60+90+60)m 的预应力混凝土变截面连续箱梁桥三个比选桥型。对比桥型,变截面连续梁桥跨径大,所用桥墩就少,下部结构施工所用时间减少,节省工期;由经济性可知,简支梁桥使用材料相对较少,等截面梁桥相对适中,而变截面梁桥所用材料相对较多,所需费用较多;相对实用性而言,连续梁的实用性优于简支梁;由安全方面考虑简支梁与连续梁施工安全风险差别不大,但变截面连续梁在美观性上优于等截面梁桥。故综合考虑选用预应力变截面连续箱梁桥方案作为初步方案。然后进行了结构细部尺寸拟定,包括上部结构和下部结构的截面形式和尺寸,随后运用迈达斯设计软件建立模型对本次设计的桥梁进行了悬臂施工的模拟,并进行了内力计算,根据内力计算得到的内力包络图进行配筋设计,配筋完成后运用迈达斯设计软件进行了截面强度、应力验算以及活载变形验算等。经分析比较及验算表明本次设计计算方法正确,内力分布合理,各项验算均符合设计任务的要求。而后对所设计内容进行了施工图的绘制。

关键词:方案比选、连续梁桥、迈达斯、结构模拟、内力计算、施工图的绘制

目录

第一章 绪论 ............................................................. 1

1.1 设计背景及发展现状 ............................................... 1

1.2 设计目的意义 ..................................................... 1

第二章 设计基本资料 ..................................................... 3

2.1 主要技术标准 ..................................................... 3

2.2 主要材料规格 ..................................................... 3

2.3 设计计算依据 ..................................................... 4

2.4 基本计算数据 ..................................................... 4

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

第三章 主梁作用效应计算 ................................................. 7

3.1 自重作用效应内力计算 ............................................. 7

3.1.1 施工方案及施工顺序的确定 .................................... 7

3.1.2 结构模拟计算单元的划分 ..................................... 10

3.1.3 施工阶段荷载的模拟 ......................................... 11

3.2 汽车荷载、支座沉降和温度应力作用效应计算 ........................ 14

3.2.1 冲击系数和车道折减系数 ..................................... 14

3.2.2 汽车荷载作用效应内力 ....................................... 15

3.2.3 墩台基础沉降内力及温度应力计算 ............................. 16

3.3作用效应组合 ..................................................... 19

3.3.1 承载能力极限状态下的效应组合 ............................... 19

3.3.2 正常使用极限状态下的效应组合 ............................... 22

第四章 预应力钢束估算及布置 ............................................ 26

嘉绍大桥引桥第 3 联施工图设计

第 2 页,共3 页

4.1 计算原理 ........................................................ 26

4.2 预应力钢筋估算结果 .............................................. 26

4.3 预应力钢筋布置原则 .............................................. 28

第五章 预应力损失计算及有效预应力计算 .................................. 30

5.1 预应力损失计算 .................................................. 30

5.1.1 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失 ..................... 30

5.1.2 锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失 ........................... 31

5.1.3 钢筋与台座间的温差引起的损失 ............................... 31

5.1.4混凝土弹性压缩引起的应力损失 ................................ 31

5.1.5 预应力钢筋松弛引起的损失 ................................... 32

5.1.6混凝土收缩徐变引起的应力损失 ................................ 33

5.2 有效预应力计算 .................................................. 34

第六章 配筋后的作用效应组合 ............................................ 38

第七章 截面验算 ........................................................ 48

7.1 截面强度验算 .................................................... 48

7.1.1 基本理论 ................................................... 48

7.1.2 计算公式 ................................................... 48

7.2 抗裂验算 ........................................................ 54

7.2.1 《公预规》要求 ............................................. 54

7.2.2 正截面抗裂验算 ............................................. 55

7.3 持久状况构件的应力验算 .......................................... 58

7.3.1 正截面混凝土压应力验算 ..................................... 58

7.3.2 预应力钢筋拉应力验算 ....................................... 61

7.4 短暂状态应力验算 ................................................ 69

7.5 挠度验算 ........................................................ 73

嘉绍大桥引桥第 3 联施工图设计

第 3 页,共3 页

7.5.1 挠度的计算与验算 ........................................... 73

7.5.2 预拱度的设置 ............................................... 74

第八章 施工图绘制 ...................................................... 76

8.1 概述 ............................................................ 76

8.2 总体布置图 ...................................................... 76

8.3 主梁一般构造图 .................................................. 77

8.4 主梁预应力钢束构造图 ............................................ 77

参考文献 ............................................................... 78

总结 ................................................................... 79

致谢 ................................................................... 80

附件 1:开题报告 ........................................................ 81

附件 2:译文及原文影印件 ................................................ 90


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