2023年模板1简支箱梁桥毕业设计.doc

本科生毕业设计〔论文〕 摘 要 锦州龙栖湾新区滨海桥位于辽西街、辽东街与滨海路交汇处，它的建成可以进一步拉动城市南扩，缓解新区现有桥梁交通的拥挤状况，解决其它桥梁过于拥挤和繁忙的现象，会给锦州的经济开展带来很大变化。 本桥采用预应力混凝土箱型梁桥，桥长90米，三跨结构，跨径30米，桥宽16米，为双向四车道。设计中完成桥梁在恒载、活载等引起的结构内力和变形；并且分析了预应力箱梁桥在恒载和活载作用下的受力性能，对全桥进行预应力钢束的设计计算等。 本设计采用的是装配式预应力混凝土箱型梁桥，这种桥可以减少施工时间，而且可以充分利用机器化，可以提高工作效率，而且质量也可以提高，由于是预应力，可以有效发挥材料的性能，充分利用资源，而且可以增加桥梁的有效跨径。而且易于就地取材，所用材料价格低，外形美观，施工方便。 本设计严格遵守相关标准，以新出版的各种标准为根底，在老师的指导和帮助下，希望能顺利完成设计。 关键词：箱型梁；预应力混凝土；三跨结构；预应力钢束； Abstract The Longqiwan zone of Jinzhou located in the cross of Liaoxi street , Liaodong street and Binhai road . It built a new city can be further boost the city southward，This bridge completed will solve the other bridge built over crowded and busy phenomenon, and will bring economic opportunity to Jinzhou. The bridge is simply supported by priestessed concrete Box-beam, which is 90 meters length, three span structure , and the single-hole span 30 meters, the bridge width 16 meters width, and for the bidirectional four traffic lanes. In the design of the bridge, we have completed the following work, such as bridge structure endogen force and distortion which caused by the dead load and the live load function, and have analyzed the performance of the bridge when it is affected by the dead load and the live load stress. Simultaneously，we carry on the design calculation which to the entire bridge the pre-stressed steel ties. Design approach of the constant load, completed in live load caused internal force and deformation of the structure; The prestressed slab bridge and analysis in constant load and under the influence of live load and the mechanical properties of prestressed steel, the approach to design and calculation of the beam. The design according to the comprehensive implementation the policy, "the economy, suitable, artistic, and safe", approach to the basic function request and the use premise requests. Keywords: Box-beam ; prestressed concrete ; three span structure; pre-stressed steel ties; 目录 第一章 绪 论 1 1.1. 设计技术指标 1 第二章 方案比选 4 2.1 桥型方案 4 2.2 方案比选 5 2.3 方案确定 6 第三章 上部结构 7 3.1 设计资料及构造布置 7 3.1.1 设计资料 7 3.1.2 箱型梁构造形式及相关参数设计 7 3.2 主梁内力计算 10 3.2.1 恒载内力计算〔边主梁〕 10 3.2.2 活载内力计算 12 3.2.3 内力组合 20 3.3 预应力刚束的估算及布置 21 3.3.1 跨中截面钢束的估算和确定 21 3.3.2 预应力钢束布置 21 3.4 主梁截面几何特性 26 3.4.1 截面面积及惯矩计算 26 3.4.2 截面静距计算 30 3.4.3 截面几何特性总表 34 3.5 钢束预应力损失计算 35 3.5.1 预应力钢束与管道臂之间的摩擦引起的预应力损失 35 3.5.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 36 3.5.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 38 3.5.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 39 3.5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 40 3.5.6 成桥后四分点截面由张拉刚束产生的预加力作用效应计算 41 3.5.7 预应力损失汇总及预加力计算 42 3.6主梁截面强度与应力验算 44 3.6.1 持久状况承载能力极限状态验算 45 3.6.2 正常使用极限状态计算 49 3.6.3 持久状况构件的应力验算 56 3.6.4 短暂状况构件的应力验算 64 3.7 主梁端部的局部承压强度验算 67 3.7.1 局部承压区的局部验算 67 3.7.2 局部抗压承载力验算 68 3.8 主梁变形验算 69 3.8.1 计算由预加力引起的跨中反拱度 69 3.8.2 计算由荷载引起的跨中挠度 74 3.8.3 结构刚度验算 75 3.8.4 预拱度的设置 75 参考文献 76 致 谢 77 IV 第一章 绪 论 1.1. 设计技术指标 一、1.设计荷载：公路I级 2.设计速度：80km/h 3.桥面净空：0.50m〔防撞栏〕+3.75×4m〔车行道〕+0.50m〔防撞栏〕=16m 4.桥面横坡：双向2% 5.洪水频率：按102年一遇设计 7.地震裂度：根本烈度7度 二、有关设计资料 1、河床横断面，河床地质情况；见附图 2、地区气温：一月平均气温－5℃，七月平均气温20℃ 3、材料供给：钢、木、水泥供给充足，砂、砾石可就地取用，所以材料运距不超过5km 4、施工单位：甲级公路工程公司，机具及技术人员满足施工要求。 三、 场地工程地质条件简述 1.场区地形平坦。在勘察深度范围内，地基土自上而下分为7层，现分述如下： 〔1〕耕土： 浅灰色，湿，松散，0－30cm，含植物根系。场区普遍分布，厚度：0.70－0.80m，平均0.75m。 〔2〕亚粘土： 黄褐色，湿，可塑，含少量铁锰质结核及高岭土。场区普遍分布，厚度：1.60－1.70m,平均1.65m；层底标高：3.59－3.81 m,平均3.70m；层底埋深：2.30－2.50m，平均2.40m。该层地基承载力为160Kpa。 〔3〕淤泥质亚粘土： 深灰色，湿，软－流塑，饱和，局部含腐殖质。场区普遍分布，厚度：4.80－5.10m，平均4.95m。层底标高：－1.51――0.99m，平均-1.25m；层底埋深：7.10－7.60m，平均7.35m。该层地基承载力为70Kpa。 〔4〕亚粘土： 黄褐色，湿，硬塑，含铁锰质结核及高岭土，干强度强，韧性强，无摇振反响，切面光滑。场地普遍分布，厚度：6.50－6.70m，平均6.60m；层底标高：－8.01－7.69m， 平均－7.85m；层底埋深：13.80－14.10m，平均13.95m。该层地基承载力为310Kpa。 〔5〕亚粘土和夹亚砂土： 深灰色，湿，软塑，湿，软塑，稍密，含星点状云母片，干强度中等，韧性中等，摇振反响中等，切面粗糙。场区普遍分布，厚度：17.80m－18.00m，平均17.90m;层底标高：－25.81－25.69m，平均－25.75m：层底埋深：31.80－31.90m，平均31.85m。该层地基承载力为140Kpa。 〔6〕卵石： 深灰色，湿，中密－密实，卵石以石英砂岩为主，坚硬，呈棱角状、次棱角状，充填物为细砂、泥质。场区普遍分布，厚度：2.30－2.30m，平均2.30m；层底标高：－28.11――27.99m，平均－28.05m层底埋深：34.10－34.20m，平均34.15m。该层地基承载力为800Kpa。 〔7〕弱风化泥质粉砂岩： 紫红色，湿，上部为含砾泥质粉砂岩，含砾结构，块状构造，下部岩石呈泥质粉砂岩，块状构造岩芯呈短柱状，块状。该层未穿透。该层地基承载力为1600Kpa。 2．地下水特征 场地地表水及地下水不发育，仅在上部素填土中存在少量的上层滞水，受大气降水补给，该场地地下水和地表水对混凝土无结晶类腐蚀、无分解类腐蚀、无结晶分解复合类腐蚀。 3.场地地震效应评价 本区抗震设防烈度为7度，设计根本地震加速度值为0.05g。 4．结论和建议 根据场地工程地质条件，结合拟建物结构特点，建议采用桩根底，桩基型式以钻孔灌注桩为宜，桩基持力层选择第⑥层卵石。 第二章 方案比选 2.1 桥型方案 方案一：预应力钢筋混凝土简支箱梁桥 1、桥梁跨径及桥宽 标准跨径：30m 全桥总长：30x3=90m 主梁全长：29.96m 计算跨径：29.16m 桥面宽度：0.50m〔防撞栏〕+3.75×4m〔车行道〕+0.50m〔防撞护栏〕=16m 2、材料及工艺： 本桥为预应力钢筋混凝土简支箱梁桥 混凝土局部：主梁等、湿接缝、现浇连续段均采用C50砼，桥面铺装采用C40防水砼。 图2-1 方案一〔单位：m〕 方案二：预应力钢筋混凝土简支T梁桥 1、桥型优势 桥型新颖简洁轻巧，外形美观，桥净空大，桥下视野开阔； 2、尺寸拟定 桥宽布置：0.50m〔防撞栏〕+3.75×4m〔车行道〕+0.50m〔防撞护栏〕=16m 跨径布置：30x3=90m 图2-2 方案二〔单位：m〕 方案三：斜拉桥 1、桥型优势 主梁增加了中间的斜索支撑，弯矩显著减小，与其他体系的大跨度桥梁比拟，混凝土斜拉桥的钢材和混凝土用量均较节省；借斜拉索的预压力可以调整主梁的内力，使之分布均匀合理，获得经济效果，并且能将主梁做成等截面，便于制造和安装；斜索的水平分力相当于对混凝土梁施加的预压力，借以提高梁的抗裂性能，并能充分发挥了高强材料的特性；结构轻巧，适用性强。 2、尺寸拟定 跨径布置：45m+45m