【正文】 XX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 1 目錄 第一節(jié) 緒論 .............................................................. 2 一． 設(shè)計特點 .......................................................... 2 二． 實例設(shè)計基本資料 ................................................... 3 三． 橋型及縱橫斷面布置 ................................................. 3 第二節(jié) 主梁內(nèi)力計算 .................................................... 4 一． 恒載內(nèi)力計算 ....................................................... 5 二． 活載內(nèi)力計算 ....................................................... 5 第三節(jié) 1號墩柱及柱的計算 .............................................. 30 一． 橫載計算 .......................................................... 30 二． 活載計算 .......................................................... 30 三． 墩柱配筋設(shè)計 ...................................................... 30 四． 樁基計算 .......................................................... 35 五． 墩頂縱向水平位移檢算 .............................................. 41 六． 墩頂縱向水平位移驗算： ............................................ 42 第四節(jié) 4號墩樁基礎(chǔ)計算 ................................................ 43 一． 恒載計算 .......................................................... 43 二． 活載計算 .......................................................... 43 三． 樁的配筋 .......................................................... 47 四． 橋墩群樁基礎(chǔ)承載力計算 ........................................... 50 五． 樁身檢算 .......................................................... 51 總 結(jié) ................................................................. 54 致 謝 ................................................................. 55 附 錄 ................................................................. 56 XX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 2 第一節(jié) 緒論 一． 設(shè)計特點 簡支轉(zhuǎn)連續(xù)是連續(xù)梁橋施工中較為常見的一種方法。一般先架設(shè)預(yù)制主梁 ，形成簡支梁狀態(tài)；進(jìn)而再將主梁在墩頂形成連續(xù)梁體系。該施工方法的主要特點是施工方法簡單可行，施工質(zhì)量可靠，實現(xiàn)了橋梁施工的工廠化，標(biāo)準(zhǔn)化和裝配化。概括的講簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工法是采用簡支梁的施工工藝，卻達(dá)到建造連續(xù)梁橋的目的。目前隨著高等級公路的發(fā)展，為改善橋梁行車的舒適性，簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋在中，小跨徑的連續(xù)梁橋中得到了廣泛的應(yīng)用。 在簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋中由簡支狀態(tài)轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁橋狀態(tài)的常見方法有以下幾種： 1．將主梁內(nèi)的普 通鋼筋在墩頂連續(xù)； 2．將主梁內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束在墩頂采用特殊的連接器進(jìn)行連接； 3．在墩頂兩側(cè)一定范圍內(nèi)的主梁上部布設(shè)局部預(yù)應(yīng)力短束來實現(xiàn)連接 第一種方法雖然簡單易行，但常在墩頂負(fù)彎矩區(qū)發(fā)生橫向裂縫，影響橋梁的正常使用。方法二的效果最好，但施工困難，故一般不采用。第三種方法不僅施工可行，并且具有方法二的優(yōu)點，同時又克服了僅采用普通鋼筋連續(xù)的開裂問題。所以一般簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋多采用墩頂短束與普通鋼筋連續(xù)這樣的構(gòu)造來實現(xiàn)簡支轉(zhuǎn)連續(xù)。 由于簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋在施工過程中常存在體系轉(zhuǎn)換，那么必須依據(jù)具體的施工過程來分析結(jié) 構(gòu)的受力。施工的第一階段是形成簡支梁，此階段主梁承受一期恒載自重產(chǎn)生的內(nèi)力及在簡支梁上施加的預(yù)加力；第二階段首先澆筑墩頂連續(xù)段混凝土，待混凝土達(dá)到要求的強度張拉后張拉墩頂負(fù)彎距束（局部短束），最終形成連續(xù)梁。連續(xù)梁成橋狀態(tài)主要承受二期恒載，活載，溫度，支座沉降產(chǎn)生的內(nèi)力以及負(fù)彎矩短束的預(yù)加力，預(yù)加力的二次矩，徐變的二次矩等。由上面的分析可知，簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋跨中正彎矩要比現(xiàn)澆一次落架大，而支點負(fù)彎距要比現(xiàn)澆一次落架小。因此，在主梁內(nèi)要配置足夠數(shù)量的正彎矩束筋，以滿足連續(xù)梁狀態(tài)的承載要求和簡支狀態(tài)下的承受結(jié)構(gòu)自 重和施工荷載的需要。 簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋施工程序?qū)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力也有一定的影響。目前施工有兩種做法：一種是先將每片簡支梁轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁后，再進(jìn)行橫向整體化；另外一種做法是先將簡支梁橫向整體化后，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)換。前者按平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算分析較為合理；而后者體系轉(zhuǎn)換后已屬空間結(jié)構(gòu)，要進(jìn)行較為精確分析，比較復(fù)雜。因此，后面介紹的設(shè)計實例采用第一種施工工序，以便同所采用的結(jié)構(gòu)分析軟件的基本模式相吻合，提高計算分析的可靠性。 采用簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋一般采用等高度的主梁。主梁截面型式可為箱形， T 形，工字形等， 主梁的高跨比一般為 H/L=1/16— 1/25。簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋常采用跨徑為 2050M，國外最大跨徑也有達(dá) 80M。此外，為使連續(xù)梁的內(nèi)力分布更加合理，邊中跨徑之比為 ，但考慮預(yù)制，安裝的方便也可采用等跨度。主梁橫斷面XX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 3 構(gòu)造，鋼束構(gòu)造及計算結(jié)果等設(shè)計內(nèi)容詳見設(shè)計實例。 二 ． 實例設(shè)計基本資料 （一）橋梁線性布置 ：無平曲線。 ：無豎曲線，縱坡為 % （二）主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)： 1．設(shè)計荷載：公路一級 2．橋面寬度：凈 9 附 2 人行道； 3．設(shè)計洪水頻率： 1/100 4． 基本地震烈度：Ⅶ 5．橋高由線路標(biāo)高控制 （三）主要材料 1．混凝土：主 梁 采用 C50 號混凝土 ，蓋梁采用 2．普通鋼筋 ：采用符合 GB149984 標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋，直徑≧ 12mm 者采用Ⅱ級 20MnSi熱軋螺紋鋼；直徑≦ 12mm 者采用Ⅰ級 A3熱軋圓鋼筋。 3． 支座：采用 GPZ（Ⅱ） 型、 型、 型和 型盆式橡膠支座，GPZ（Ⅱ） 型和 盆式橡膠支座。 4．伸縮縫：采用 GQFC60 和 GQFMZL120 型伸縮縫。 （四）施工方式 采用先簡支后連續(xù)法施工 （五）設(shè)計規(guī)范 （ JTJ00197） 2．公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范 （ JTG D6020xx） 3．公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范 （ JTJ06291） 4．公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計規(guī)范 （ JTG D6220xx） 5．公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 （ JTJ02485） 6．公路橋涵剛結(jié) 構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （ JTJ02586） 7．公路勘測規(guī)范 （ JTJ06199） 8．公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范 （ JTJ06498） 9．公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制方法 （ 1996 年） 10． QSB/HBCPDI 質(zhì)量體系程序文件 三． 橋型及縱橫斷面布置 （一）橋型布置及孔徑劃分 該例為團坡營左線大橋。為縮短工期，提高行車舒適性，綜合分析比較各類 橋型后XX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 4 最終采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，上部構(gòu)造為二聯(lián) 240m+一聯(lián) 350mT 梁，施工方法為簡支轉(zhuǎn)連續(xù)。 本設(shè)計采用 T梁截面 連續(xù)梁在支點和跨中梁高估算值 橋型 支點梁高（ m） 跨中梁高（ m） 等高度連續(xù)梁 H=（ 1/15～ 1/30） l 常用（ 1/18～ 1/20） l 變高度（折線形）連續(xù)梁 H=（ 1/16～ 1/20） l h=（ 1/22～ 1/28） l 變高度（曲線形）連續(xù)梁 H=（ 1/16～ 1/20） l h=（ 1/30～ 1/50） l 本設(shè)計中的 T梁高度為 260cm 主梁橫截面構(gòu)造如圖 主 梁橫截面構(gòu)造圖（單位： 40 米梁在支點處 、 8m 處 、 14m 處 、 20m 處 、 26m 處、 32m 處 設(shè)置橫隔板，支點到 8m處截面線性變化。 50m 梁在支點處， 7m,13m,19m,25m,31m,37m,43m 處設(shè)置橫隔板，支點到 7m 處截面線性變化。 第二節(jié) 主梁內(nèi)力計算 XX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 5 一 ． 恒載內(nèi)力計算 主梁恒載內(nèi)力，包括主梁自重（前期恒載）引起的主梁自重內(nèi)力 1GS 和后期恒載（如橋面鋪裝、人行道、欄桿、燈柱等）引起的主梁后期 恒載內(nèi)力 2GS ，總稱為主梁恒載內(nèi)力 GS 。 （一） 主梁自重內(nèi)力計算 主梁自重是在結(jié)構(gòu)逐步形成的過程中作用于橋上的，因而它的計算與施工方法有密切關(guān)系。特別在大、中跨預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定梁橋的施工中不斷有體系轉(zhuǎn)換過程，在計算主梁自重內(nèi)力時必須分階段進(jìn)行，有一定的復(fù)雜性。所有靜定結(jié)構(gòu)（簡支梁、懸臂梁、帶掛孔的 T 形剛構(gòu)）及整體澆筑一此落架的超靜定結(jié)構(gòu)，主梁自重內(nèi)力 1GS 可根據(jù)沿跨長變化的自重集度 )(xg 按下式計算： 1GS = dxxyxgL )()( ?? （ 4— 1） 式中： 1GS —— 主梁自重內(nèi)力（彎矩活剪力）； )(xg —— 主梁自重集度； )(xy —— 相應(yīng)的主梁內(nèi)力影響線坐標(biāo)。 借助 SAP90 程序計算。 （二） 二期 恒載內(nèi)力計算 二期恒載（如橋面鋪裝、人行道、欄桿等）是在整個橋梁成為完整的連續(xù)體系之后加上去的，與施工方法無關(guān)，這部分內(nèi)力可直接應(yīng)用結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響線進(jìn)行計算。在設(shè)計中只考慮橋面鋪裝和欄桿，其橫截面形式如圖（ ）所示。 由此計算二期恒載的荷載集度： 瀝青混凝土ｒ =21kN/m179。,橋凈寬 ,瀝青混凝土厚 9cm g1=21 = C40 混凝土鋪裝： r=25kN/m,坡度為 1%，厚度為 15cm g2= g=g1+g2=借助 SAP90 程序計算 二 ． 活載內(nèi)力計算 活載內(nèi)力由基本可變荷載中的車輛荷載（包括汽車、履帶車、掛車、人群）產(chǎn)生。在使用階段，結(jié)構(gòu)已成為最終體系，其縱向的力學(xué)計算圖式是明確的。主梁活載內(nèi)力計算分為兩部分：第一部求某一主梁的最不利荷載橫向分布系數(shù) mi ；第二部，應(yīng)用主梁內(nèi)力影響線，給荷載乘以橫向分布系數(shù)， mi pi ，在縱向滿足橋規(guī)規(guī)定的車輪輪距限制條件下，使 ? mi p iiy XX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計論文 6 最大，確定車輛的最不利位置，相應(yīng)求得主梁的最大活載內(nèi)力。對汽車車列必須比較正向和逆向行駛兩種布置情況，取其大者。對于三角形或拋物線形的內(nèi)力影響線，可直接使用等代荷載表計算活載內(nèi)力。一般情況下，將車列軸重力最大的車輪置于影響線的最大縱坐標(biāo)上即可求得最大活載內(nèi)力。根據(jù)規(guī)范要求，對汽車活載還必須考慮沖擊力的影響，因此，主梁活載內(nèi)力計算公式為： 直接在內(nèi)力影響線上布置荷載： Sp =（ 1+? ） ??? ? iii ypm （ 4— 4） 應(yīng)用等代荷載時： Sp =（ 1+? ） ????? km? （ 4— 5） 式中： Sp —— 主梁最大活載內(nèi)力（彎矩或剪力）； （ 1+? ） —— 汽車荷載的沖擊系數(shù)，它與跨徑（對于簡支梁）或影響線荷載長度（對于懸臂梁或連續(xù)梁等） L 有關(guān)：對于驗算荷載與人群荷載，則不計沖擊影響，對鋼筋混凝土橋荷預(yù)應(yīng)力混凝土橋，（ 1+? ） =