【正文】 (橋墩高度 58/58m) 2020年 6月 2 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 I 頁 院 系 土木工程學(xué)院 專 業(yè) 土木工程 年 級(jí) 姓 名 題 目 公路 82+154+82m連 續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì) (橋墩高度 58/58m) 指導(dǎo)教師 評(píng) 語 指導(dǎo)教師 (簽章 ) 評(píng) 閱 人 評(píng) 語 評(píng) 閱 人 (簽章 ) 成 績(jī) 答辯委員會(huì)主任 (簽章 ) 年 月 日 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 II頁 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 發(fā)題日期： 2020年 4月 9日 完成日期： 2020年 5月 15日 題 目 公路 82+154+82m連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì) (橋墩高度 58/58m) 一、設(shè)計(jì)原始資料 (1) 孔跨布置：公路 82+154+82m連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì) (橋墩高度 58/58m)； (2) 荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路 —I級(jí) (3) 橋面寬度： 2【 + (3m應(yīng)急?？?+ +帶 )+】 =26m； (4) 橋面縱坡： 0% (平坡 )； (5) 橋面橫坡： 177。 (2) 橋面鋪裝： S6級(jí) C30級(jí)防水混凝土； (3) 預(yù)應(yīng)力鋼筋及錨具：主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋可選用 7 徑為 ，公稱斷面面積為 ， 和 υ117mm。主梁采用分段懸臂澆筑對(duì)稱施工，中跨及邊跨合攏段采用吊架。比如說與同等跨徑的連續(xù)梁橋相比，由于橋墩承擔(dān)一部分的彎矩，剛構(gòu)橋的截面控制彎距相對(duì)減小，同時(shí)由于采用平衡懸臂施工方法，使橋梁?jiǎn)慰缈鐝酱蟠笤龃?。全橋上部結(jié)構(gòu)共分為 92個(gè)梁?jiǎn)卧?，定義有 23個(gè)施工階段，先進(jìn)行邊跨合龍，再進(jìn)行中跨合龍。設(shè)計(jì)過程中提高學(xué)生獨(dú)立的分析問題，解決問題的能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力，達(dá)到具備初步專業(yè)工程人員的水平，為將來走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。這樣不僅使梁體自重得以減輕，還增加了橋梁的美觀效果。在老師、同學(xué)和各種資料的幫助下，這是一個(gè)各方面能力提高的過程。 由于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在不少缺點(diǎn)：如過早地出現(xiàn)裂縫，使其不能有效地采用高強(qiáng)度材料，結(jié)構(gòu)自重必然大，從而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。預(yù)應(yīng)力按照施工方法又分為先張法和后張法。但是，在橋梁結(jié)構(gòu)中，隨著預(yù)應(yīng)力理論的不斷成熟和實(shí)踐的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)用必將越來越廣泛。 60 年代初期在中等跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，應(yīng)用了逐跨架設(shè)法與頂推法 ；在較大跨連續(xù)梁中，則應(yīng)用更完善的懸臂施工方法，這就使連續(xù)剛構(gòu)方案重新獲得了競(jìng)爭(zhēng)力，并逐步在 40—200米范圍內(nèi)占主要地位。在城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，為充分利用空間，改善交通的分道行駛，甚至已建成 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 3頁 不少雙層橋面形式。 4． 解決好橋梁梁體開裂和抗裂的問題，在地震活躍帶一定要對(duì)梁體進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)，防止橋梁在發(fā)生小于自身抗震級(jí)別時(shí)，由于橋體損壞而導(dǎo)致無法正常使用，災(zāi)區(qū)人民無法逃生的問題。同時(shí)，一座橋的設(shè)計(jì)方案完成后，造價(jià)指針不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個(gè)使用期限內(nèi)的養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營費(fèi)用在內(nèi)。 連續(xù)剛構(gòu)橋的基本構(gòu)造特點(diǎn) 連續(xù)剛構(gòu)橋是超靜定結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、主梁變形的撓曲線平緩，有利于高速行車。 箱梁根部底板厚度 采用懸臂施工方法時(shí)，底板除承受自身荷載外，在靠近橋墩處還將承受很大的壓應(yīng)力，如掛籃底模架后支反力。 箱梁頂板厚度 確定箱形截面頂板厚度一般考慮兩個(gè)因素：一是要滿足橋面板橫向抗彎的要求，二是要滿足布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的要求。變高度梁的截面變 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 5頁 化規(guī)律可采用圓弧線、二次拋物線和直線等，通常以二次拋物線為最常用。此施工方法由早期的 T 形剛構(gòu)橋，后來又被推廣應(yīng)用于連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、 斜腿剛架、斜拉橋及拱橋等。懸臂澆筑法在發(fā)展中國家應(yīng)用較為普遍，其特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)；工程造價(jià)一般比懸臂拼裝節(jié)?。贿\(yùn)輸、起吊設(shè)備要求低；全部為濕接頭，施工質(zhì)量極其控制易保證；工期較長、勞動(dòng)力用量多。梁節(jié)段長度與梁段自重、掛籃重、平衡配重及 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 6頁 施工荷載密切相關(guān)，一般每個(gè)階段的長度為 3～ 4m，特大橋?yàn)?6m左右。完成一個(gè)梁段后，掛籃可前移一個(gè)梁段，循環(huán)懸臂澆完所有梁段。 截面形式及截面尺寸擬定 截面形式 為了減小上部結(jié)構(gòu)的自重，達(dá)到增加跨度、減少下部結(jié)構(gòu)的工程量、 增加截面抗扭剛度的目的，本橋采用單室箱截面。 橋墩高度為 58/58m。 腹板厚度設(shè)置 腹板厚度確定經(jīng)驗(yàn)公式： BL腹板總厚度： t＝ 50 (1+50 )(m)，其中， B為橋面總寬度 (m)； L為主跨跨度 (m)。 橫隔板 橫隔板可以增強(qiáng)橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時(shí)還可以限制畸變；支承處的橫隔板還起著承擔(dān)和分布支承反力的作用。根據(jù)同類橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)資料以及已經(jīng)建成的梁橋定得界面尺寸見圖 21： 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 9頁 圖 21 跨中和支座截面尺寸圖 (單位： cm) 根據(jù)選用的施工方案 (懸臂澆筑 )及所用施工機(jī)具 (掛籃 )的承重、支承點(diǎn)位置及支反力，對(duì)上部箱梁進(jìn)行施工分段，梁段長度規(guī)格應(yīng)盡量減少，以利于掛籃施工。其中 0 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 10頁 號(hào)塊在托架上現(xiàn)澆，邊跨采用滿堂支架施工。安裝掛籃，對(duì)稱懸臂澆筑至18號(hào)梁段。合攏段混凝土達(dá)85％強(qiáng)度后，拆除臨時(shí)支座，放松臨時(shí)支座時(shí)重新張拉至設(shè)計(jì)張拉力。 施工時(shí)所有備用孔道均需經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意方可使用，施工完畢后，應(yīng)對(duì)備用孔道進(jìn)行壓漿處理。 (4) 實(shí)測(cè)撓度值是否與設(shè)計(jì)值相符。 、平面斜、彎和異型橋梁設(shè)計(jì)與施工計(jì)算功能，能進(jìn)行各種結(jié)構(gòu)體系的恒載與活載的線性與非線性結(jié)構(gòu)響應(yīng)計(jì)算，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的截面施工操作，能夠有效地模擬施工中采用的臨時(shí)支架和掛籃設(shè)備，能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)上下部共同作用的分析；能夠自動(dòng)對(duì)斜拉橋等帶索體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化及考慮活載效應(yīng)后估算拉索面積，并能夠自動(dòng)計(jì)算每根拉索的施工張拉力；能夠自動(dòng)按照規(guī) 范進(jìn)行三種承載能力極限狀態(tài)組合和六種正常使用極限狀態(tài)組合 (包括施工階段組合 V)，并根據(jù)您的要求進(jìn)行這九種組合的配筋計(jì)算或應(yīng)力驗(yàn)算和強(qiáng)度驗(yàn)算及抗裂性驗(yàn)算；系統(tǒng)同時(shí)附有截面設(shè)計(jì)計(jì)算、活載橫向分布系數(shù)計(jì)算以及基礎(chǔ)計(jì)算等模塊。 圖 31 MIDAS邊跨單元和節(jié)點(diǎn)劃分圖 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 15頁 圖 32 MIDAS中跨單元和節(jié)點(diǎn)劃分圖 基本參數(shù) 計(jì)算方法 恒載混凝土材料特性表 (2)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 16頁 本設(shè)計(jì)選定的主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋為 ，其張拉控制應(yīng)力部分取 σh ==1395MPa，其余取 σh ==1332MPa，張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度要達(dá)到 85%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 (2)活載： 汽車荷載采用公路一級(jí)荷載。 (5)收縮徐變的影響： 根據(jù)《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 D622020》來考慮混凝土收縮徐變的影響，取年平均相對(duì)濕度為 90%，收縮開始時(shí)的混凝土齡期為 3