【土木】黄家垄特大桥第一联方案比选与施工图设计

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土木 黄家垄特 大桥 第一 方案 施工图 设计
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黄家垄特大桥第一联方案比选与施工图设计


摘要


本设计为黄家垄特大桥第一联上部结构方案比选与施工图设计。根据指导老师所提供的地质资料和任务指导书,完成黄家垄第一联上部结构方案比选与施工图设计。

首先,根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑所提供的桥位地质和地形条件,经初选后提出了斜拉桥、刚构桥、拱桥三个比选桥型。全面考虑结构的安全稳定性、美观性、营运适用性、建设造价等因素,综合分析比较三个方案的优缺点,将斜拉桥方案作为推荐设计方案。

其次,对推荐方案进行了结构细部尺寸拟定、并利用桥梁结构分析软件Midas Civil建立有限元计算模型。对全桥所有施工阶段进行受力和变形分析,确定了斜拉索初拉力和各次调整索力,配置了预应力钢筋和普通钢筋。

最后,对桥梁结构进行强度应力和挠度验算,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。最后绘制了22份施工图纸。


关键词:方案;斜拉桥;拱桥;刚构桥;结构分析;验算












Scheme Selection and Construction Design of Huang Lung’s NO.1 Bridge


ABSTRACT 


The design is for the Huang Lung Bridge’s the first upper-structure scheme selection and construction. According to and the geological information and the task instructions provided by the instructor.I have done the first upper-structure scheme selection and consturction design of the Huang Lung Bridge. First of all, according to the design assignment and the present Highway Bridge Specifications, taken the geological and the landform of the bridge site for further analysis, three birdge types which are cable-stayed bridge, suspension bridge and arch bridge are presented after preliminary selection. After comparing all the factors comprehensively , such as security,beautyeconomy,costs, Cable-stayed bridge is selected as the main design scheme.  Second, The sizes of the structur of the commended program were determined. With the bridge structural analysis software Midas Civil, simplified model was established and the bridge stress and deformation were analysis during the construction phase and the full-bridge stage so as to determine the initial cable tension,  prestressed steel and ordinary steel, adjust the cable tension. Finally, the stress strength of the structure of bridge was checked, after checking deflection , analysis and comparison,it shown that the calculation method was correct and the internal force distribution is reasonable, consistent with the design tasks. Last the construction drawings was finished. 

Key word: Design ; cable-stayed bridge; Arch bridge;Suspension Bridge; structure analysis; checking 

目录

1 概述1

1.1 设计依据1

1.2 技术标准2

1.3 本桥采用材料2

1.4 采用规范3

2 桥型方案比选3

2.1 构思宗旨3

2.2 比选标准3

2.3、比选方案3

2.3.1 独塔单索面斜拉桥方案3

2.3.1双肢薄壁连续刚构方案6

2.3.3 钢管混凝土系杆拱桥(飞雁式拱桥)方案9

2.4 各方案主要优缺点比较11

2.4.1 经济性比较11

2.4.2 适用性比较11

2.4.3 安全性比较11

2.4.4 美观性比较11

2.4.5 方案选择12

3 斜拉桥构造设计12

3.1 总体设计12

3.2 主梁设计13

3.2.1 总体布置13

3.2.3 主梁断面选择14

3.3 索塔设计14

3.3.1 塔高14

3.3.2 塔柱14

3.3.3 横梁14

3.4 基础设计15

3.5 斜拉索设计16

3.5.1 类型选择16

3.5.2 钢丝性能要求16

3.5.3 锚具17

3.6 辅助墩设计17

3.7 边跨临时压重设计18

3.8 附属设施设计18

3.8.1 伸缩缝18

3.8.2 支座18

3.8.3 避雷系统和航空障碍灯18

3.8.4 塔内爬梯18

3.9 桥面铺装设计18

4 Midas模型建立19

4.1 参数选取19

4.2 永久作用19

4.3 可变作用19

4.4 温度作用20

4.5 作用组合20

4.6 计算方法概述20

4.7 模型的建立20

4.8 模型单元分布图21

4.9 主梁及索塔截面特性23

4.10 初索力计算24

5 整体静力分析27

5.1 表格说明27

5.2 主梁、主塔部分控制断面应力包络值28

6 预应力钢筋布置41

6.1 预应力钢束估算的原理与方法41

6.1.1按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量41

6.1.2 按承载能力极限状态的应力要求计算42

6.2 钢束布置43

7 施工阶段内力分析47

7.1 施工方法介绍47

7.2 施工阶段加载顺序48

7.3 主要施工阶段图示62

7.4 施工阶段主梁应力计算64

8 强度验算71

8.1 基本理论71

8.2 计算公式71

8.3 正常使用极限状态应力验算85

8.4持久状况构件的应力验算87

8.4.1 正截面混凝土压应力验算87

8.4.2混凝土主压应力验算87

8.4.3预应力钢筋拉应力验算87

8.5 挠度的计算与验算预拱度的设计100

8.5.1 预加力引起的上拱度101

8.5.2 使用荷载作用下的挠度101

8.5.3 预应力砼受弯构件总挠度102

参考文献110

致谢111

附件一:毕业设计开题报告112

附件二:外文文献翻译131


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