【正文】
,截面形式為單箱單室箱型,墩身為雙薄壁柔性墩。 橫截面采用單箱單室截面,梁高按二次拋物線變化,從支座處最大6 米到跨中 , 頂板厚度為 25cm。為了減小施工難度,并結(jié)合連續(xù)剛構(gòu)橋的受力特點(diǎn),底板厚度呈 直線線性變化,由支座向跨中減,,跨中為 。設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路 I 級(jí)汽車(chē)荷載,主梁懸臂段采用掛籃懸臂對(duì)稱施工。 在設(shè)計(jì)好截面的基礎(chǔ)上,通過(guò) Midas 對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力分析,然后對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量進(jìn)行估計(jì)并配置鋼束,再檢算主要控制截面的承載能力。在做完所有的計(jì)算后,繪 制結(jié)構(gòu)施工圖,包括橋跨布置圖、施工程序圖等,進(jìn)行外文翻譯,最后編制設(shè)計(jì)計(jì)算 說(shuō)明書(shū)及文檔整理。關(guān)鍵詞 : 連續(xù)剛構(gòu)橋;預(yù)應(yīng)力混凝土;懸臂施工;內(nèi)力分析;Abstract:With the expansion of Span,the prestressed concrete continuous rigid frame bridge has been development prestressed concrete continuous rigid frame maintenances the advantages of Continuous Beam Bridge,while its span has been further expanded.Than the cost of project reduced, and the rigidity of the structure can be guaranteed, while 第 47 頁(yè)performance under the horizontal load, that is to say every flexible pier gains corresponding horizontal force according to its rigidity.In the design, the main work include : chosen the method of construction、Calculation ofinternal forces、Section stress、the carrying capability 、 estimate the steel bar and so on . JTG D602004 and JTG D622004 as the basis of this design. This graduation design has consulted a large number of empirical formulas and roject instances. It has carried on paratively detailed analysis and study to the structure,than to decide the type of this bridge. The design is a prestressed concrete continuous rigid frame bridge for highway with the total length of 240m, posed by the span of 60m+110m+60m . the traverse section is the box section of single case with single room, while the doublethin walled flexible pier is adopted in the design.The designed load standard is: highwayⅠ. Cantilevers of the main girder appliescantilever hungbasket bearing, symmetric equilibrium construction.At the basis of the designing section, internal force analysis is done by midas,The amount of the steel bar is estimated and the collocation is done. Then, check whether the carrying capability and deflection of main controlling section can passes its limits. At last, the major amount of the project is estimated. After all the calculation, draw the construction drawing (including bridge span arrangement, construction procedure and so on), do the translation of foreign language. At last make the introduction of my design and sort my text file.Keywords: Continuous Rigid Frame Bridge ; Prestressed Concrete ; Cantilever Construction;Internal Force Analysis;Secondary Force 工程概況預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)梁橋設(shè)計(jì)的一般步驟:參照已有的設(shè)計(jì)和相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式 擬定結(jié)構(gòu)幾何尺寸和材料類(lèi)型,模擬實(shí)際的施工步驟,計(jì)算恒載和活載內(nèi)力;然后再 根據(jù)實(shí)際情況確定溫度等荷載,計(jì)算其產(chǎn)生的內(nèi)力,并與恒、活載內(nèi)力進(jìn)行正常使用 極限狀態(tài)與承載能力極限狀態(tài)組合。這是設(shè)計(jì)過(guò)程中的第一次組合(midas 完成),兩 種組合的結(jié)果分別作為按正常使用和按承載能力估算鋼束的計(jì)算內(nèi)力。估算出各截面 的鋼束后,按照一定要求將鋼束布置好,重新模擬施工過(guò)程并考慮預(yù)應(yīng)力的作用,計(jì) 算恒載內(nèi)力。由于鋼束對(duì)截面幾何特性的影響,溫度、沉降等內(nèi)力也需重新計(jì)算,但 其與鋼束估算時(shí)計(jì)算得到的結(jié)果差別非常小。各種荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算出來(lái)后,需 進(jìn)行承載能力組合和正常使用組合,以進(jìn)行截面強(qiáng)度驗(yàn)算、應(yīng)力驗(yàn)算,這是設(shè)計(jì)過(guò)程 中的第二次組合。如各項(xiàng)驗(yàn)算均滿足要求且認(rèn)為合理,則設(shè)計(jì)通過(guò)。如有些截面的有 些驗(yàn)算通不過(guò),則需調(diào)整鋼束甚至修改截面尺寸后重新計(jì)算,直到各項(xiàng)驗(yàn)算均通過(guò)為 止。如上所述,設(shè)計(jì)過(guò)程一般包括兩次組合。第一次組合是為了估算鋼束。此時(shí)鋼束 還未確定,也就無(wú)法考慮預(yù)加力的作用。由于預(yù)加力對(duì)徐變有很大影響,故估算鋼束 時(shí)一般也不考慮收縮徐變的影響。況且,此時(shí)用的幾何特性都是毛截面幾何特性,所 以第一次組合的內(nèi)力不是橋梁的實(shí)際受力狀態(tài),僅供估束參考。根據(jù)估束結(jié)果確定鋼 束數(shù)量和幾何形狀后,考慮預(yù)加力和收縮徐變的影響重新計(jì)算的內(nèi)力是當(dāng)前配束下的 受力。如各項(xiàng)驗(yàn)算均通過(guò),那么可作為最終結(jié)果。如個(gè)別截面不滿足,但兩次組合結(jié) 果相差不大,可適當(dāng)調(diào)整鋼束后重新計(jì)算??傊O(shè)計(jì)的過(guò)程就是一個(gè)逐次迭代逐次逼近的過(guò)程。有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員可能一次就能通過(guò),但對(duì)初次設(shè)計(jì)人員,可能需“迭代”多次,甚至需要修改截面尺寸。 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋采用懸臂施工法需在施工中進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換,經(jīng)過(guò)一系列的施工階段而逐步形成最終的連續(xù)梁體系。在各個(gè)施工階段,可能具有不同的靜力體系, 其中包括安裝單元、拆除單元、張拉預(yù)應(yīng)力、移動(dòng)掛籃等工況。因此計(jì)算其恒載內(nèi)力 時(shí)必須精確模擬各個(gè)施工階段,反映在結(jié)構(gòu)約束、荷載列向量等隨施工階段而發(fā)生變 化。橋梁的恒載內(nèi)力由各施工階段引起的內(nèi)力迭加而成,顯然對(duì)不同的施工方法,橋 梁的恒載內(nèi)力是有很大差別的。而活載和溫度、沉降等內(nèi)力在成橋后才發(fā)生,作用在 最終連續(xù)梁體系上,故與施工方法無(wú)關(guān)。為了保證施工安全和長(zhǎng)期正常使用,進(jìn)行橋 梁設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)每一個(gè)受力階段計(jì)算各種荷載作用下的應(yīng)力和變形,并進(jìn)行組合。懸 臂施工涉及到非常多的施工工況,且由于體系發(fā)生轉(zhuǎn)換而使預(yù)加力和徐變產(chǎn)生的次內(nèi) 力的計(jì)算變得復(fù)雜,故設(shè)計(jì)時(shí)一般必須借助電算完成。 采用懸臂施工的連續(xù)梁橋,在施工過(guò)程中經(jīng)歷 T 型剛構(gòu)受力狀態(tài),合攏后形成連 續(xù)梁橋,其恒載產(chǎn)生的內(nèi)力由各施工階段產(chǎn)生的內(nèi)力迭加而成。由于合攏段較短,其 產(chǎn)生的內(nèi)力一般較小,故 T 型剛構(gòu)受力狀態(tài)為主要部分。對(duì)懸臂施工連續(xù)梁橋,合攏 后根部負(fù)彎矩很大,而中跨跨中恒載彎矩很小。二期恒載加上以后,根部負(fù)彎矩增大, 中跨跨中承受相對(duì)較小的正彎矩。因此,截面幾何尺寸擬定時(shí),應(yīng)根據(jù)以上彎矩分布 特點(diǎn),增大主梁根部附近斷面的抗彎剛度,提高截面下緣的承壓能力。懸臂施工時(shí),澆筑一節(jié)段梁體,達(dá)到一定強(qiáng)度后張拉此段鋼束。梁體自重產(chǎn)生負(fù) 彎矩,預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生正彎矩,二者結(jié)合使得梁體基本處于偏心受壓受力狀態(tài),其軸 向力非常大,界面尺寸和鋼束配置方式適當(dāng),抗剪強(qiáng)度一般不成問(wèn)題,而最小正應(yīng)力 又較大,故主拉應(yīng)力也易滿足。零號(hào)塊零號(hào)塊是懸臂澆筑施工的中心塊體,又是體系轉(zhuǎn)換的控制塊體。梁體的受力經(jīng)零 號(hào)塊通過(guò)支座向墩身傳遞,零號(hào)塊受力非常復(fù)雜,且一般作為施工機(jī)具和材料堆放的 臨時(shí)場(chǎng)地,故其頂板、底板、腹板尺寸都取得較大。零號(hào)塊已不能處理為一般的桿系,對(duì)重要橋梁都要進(jìn)行零號(hào)塊空間應(yīng)力分析。從國(guó)內(nèi)施工來(lái)看,零號(hào)塊時(shí)有開(kāi)裂,故其施工工藝及結(jié)構(gòu)構(gòu)造是很值得研究的問(wèn)題。橫隔板 懸臂施工的連續(xù)梁大多采用箱形截面,抗扭剛度較大,故除支點(diǎn)部位零號(hào)塊內(nèi)設(shè) 置橫隔板外,主橋沿縱向一般不設(shè)橫隔板。零號(hào)塊內(nèi)橫隔板傳遞荷載較大,通常采用 一片實(shí)體或兩片式剛性橫隔板,中部開(kāi)設(shè)過(guò)人洞。合攏段 合攏段的施工是橋梁施工的重要環(huán)節(jié)。在合攏段施工過(guò)程中,由于溫度變化、混凝土早期收縮、已完成結(jié)構(gòu)的收縮徐變、新澆混凝土的水化熱,以及結(jié)構(gòu)體系變化和施工荷載等因素,對(duì)尚未達(dá)到強(qiáng)度的合攏段混凝土有直接影響,故必須重視合攏段的 構(gòu)造措施,使合攏段與兩側(cè)梁體保持變形協(xié)調(diào),并在施工過(guò)程中能傳遞內(nèi)力。合攏段的長(zhǎng)度在滿足施工要求的情況下,應(yīng)盡量縮短,以便于構(gòu)造處理,一般取 ~3m。本設(shè)計(jì)中、邊跨均取 3m。合攏段的構(gòu)造處理有以下幾種:(1)加強(qiáng)配筋;(2)用臨時(shí)勁性鋼桿鎖定;(3)壓 柱支撐。合攏段施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)合攏段應(yīng)采用早強(qiáng)、高強(qiáng)、少收縮混凝土; (2)合攏段混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)選在一天中溫度較低時(shí),并使混凝土澆筑后溫度開(kāi)始緩 慢上升為宜;(3)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。 設(shè)計(jì)規(guī)范 (1) 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D602004) (2) 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D622004)(3)《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ02285)(4)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01—2003)(5)《公路勘測(cè)規(guī)范》(JTG C102007)(6)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D632007)(7)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T B02012008)(8)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG TF502011)(9) 城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)(CJJ 7798) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)資料(1) 孔跨布置:(60m+110m+60m)公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì);(2) 公路橋梁對(duì)應(yīng)的等級(jí)為高速公路;(3) 荷載標(biāo)準(zhǔn):公路 Ⅱ 級(jí)汽車(chē)荷載(本設(shè)計(jì)未考慮人群荷載);(4) 橋面布置:雙向行駛 4車(chē)道,橋面寬度:[+左側(cè)路緣帶2*+行車(chē)道2*+右側(cè)路肩寬度(含右側(cè)路緣帶)2*+右側(cè)防撞護(hù)欄2*](5) 橋面坡度:雙向縱坡 4%,車(chē)道為 %雙向橫坡;(6) 施工方法:主梁采用懸臂澆注分段對(duì)稱平衡施工,中跨及邊跨合攏段采用支架澆注,掛籃自重+施工荷載控制在 200 噸以內(nèi),掛籃自重按 60 噸計(jì);(7) 橋軸平面線型:直線;(8) 地震動(dòng)參數(shù):設(shè)計(jì)重現(xiàn)期100年,超越概率10%; (9) 通航等級(jí):Ⅵ⑵;最高通航水位:。 材料規(guī)格(1) 混凝土:梁體為 50 號(hào)混凝土,墩身為 40 號(hào)混凝土; (2) 橋面鋪裝:10cm 厚 C40 防水混凝土;欄桿:C30 混凝土; (3)預(yù)應(yīng)力鋼筋及錨具:主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線( 公稱斷面面積為 ), frk =1860MPa。預(yù)應(yīng)力錨具參照有關(guān)的產(chǎn)品規(guī)格選取(如推薦 ESM、OVM 產(chǎn)品等等)。 (4) 普通鋼筋:采用 HRB335(d=650), f 39。 =280MPa, fad =280MPa; (5) 上部構(gòu)造為單箱單室的箱梁截面,梁底下緣按二次拋物線變化,頂板全橋厚度不變,腹板和底板厚度按直線線性變化; (6) 主墩墩身采用雙薄壁空心墩,中心距 。 主梁設(shè)計(jì) 總體布置連續(xù)剛構(gòu)橋有做成三跨或者四跨一聯(lián)的,也有做成多跨一聯(lián)的。對(duì)于橋孔分跨, 往往要受到如下因素的影響:橋址地形、地質(zhì)與水文條件,通航要求以及墩臺(tái)、基礎(chǔ) 及支座構(gòu)造,力學(xué)要求,美學(xué)要求等。需要進(jìn)行綜合分析比較才能選出最優(yōu)方案。從 結(jié)構(gòu)力學(xué)的角度看,每聯(lián)跨數(shù)太多,受溫度變化及混凝土收縮等影響產(chǎn)生的縱向變形 也就較大,使伸縮縫及活動(dòng)支座的構(gòu)造復(fù)雜,對(duì)橋墩橋臺(tái)也是不利的;每聯(lián)長(zhǎng)度太短, 則使伸縮縫的數(shù)目加多,不利于高速行車(chē)。從美學(xué)上看,偶數(shù)跨橋孔由于有矗立于河 中央的橋墩,給人以呆板的感覺(jué);然而,如果采用從中間向兩側(cè)逐跨減小的布置,則 既突出了中央大孔,又形成漸變的美學(xué)效果,所以常常為設(shè)計(jì)者所用。在采用等跨布 置時(shí),邊跨的跨中彎矩大于中跨的跨中彎矩,縮減邊跨長(zhǎng)度可以同時(shí)減小邊跨和中跨 的跨中彎矩,若采用三跨不等的橋孔布置,一般邊跨長(zhǎng)度可取為中跨的 倍,這樣可使中跨跨中不致產(chǎn)生異號(hào)彎矩,此外,邊跨跨長(zhǎng)與中跨跨長(zhǎng)之比還與施工