设计根据已给出的桥梁所在地的地质条件,设计洪水频率,道路等级等一系列问题,根据安全、适用、经济、美观的比选原确定出推荐方案。推荐方案为变截面预应力混凝土连续梁桥,采用三跨(120m+160m+120m)的跨径布置。主梁采用二次抛物线式变高度、变截面的预应力单箱双室箱梁,采用平衡悬臂就地浇筑的方式施工。 本设计根据结构有限元原理对结构进行离散化,以确定桥梁结构的计算图式;采用MIDAS程序对结构进行建模,并分别计算了结构的一期二期恒载内力、活载内力,并依据规范对承载能力极限状态及正常使用极限状态下的内力进行了组合,按抗裂性的条件对各控制截面进行了预应力钢筋的数量的估算,最后进行了构件各控制截面的承载力计算、抗裂性验算以及应力验算。经验算各控制截面均符合要求。 在本次毕业设计中,主要运用了MIDAS、AutoCAD、Office等软件和程序。
变截面连续梁桥上部结构设计(本科毕业设计)-图一
变截面连续梁桥上部结构设计(本科毕业设计)-图二
变截面连续梁桥上部结构设计(本科毕业设计)-图三
变截面连续梁桥上部结构设计(本科毕业设计)-图四
变截面连续梁桥上部结构设计(本科毕业设计)-图五
工程概况 地理位置:本设计为高速第三标段跨江河堤桥,桥型为预应力连续刚够桥,桥跨分布为60+90+60,桥梁全长为210m。桥位区属冲洪积平原地貌区,地势较平坦,地形起伏小。 地质条件:桥位区第四系覆盖层厚度较大,承载力不高,均不宜作为拟建大桥,台扩大基础的天然地基持力层,建议拟建桥梁采用摩擦桩。 水文地质:桥位区农田遍布,沟壑纵横,地表水发育,较大的地表水体为江和沩水河。 主体结构设计 本设计桥墩采用双肢薄壁桥墩,主梁采用单箱单室铅直腹板。箱梁的高度、底板厚度以二次抛物线变化,如构造图所示。 1) 采用双肢薄壁墩 这是我设计本桥的最关键的地方,目的也就是要研究它与一般的连续桥梁有何不同,根据连续刚构桥梁的理论分析,多跨连续刚构,由于结构上墩固结,为减少次内力的敏感性,必须选择抗压刚度较大、抗推刚度较小的单壁或双肢薄壁墩,使墩适应梁的变形。 2)梁高、板厚的确定 对于箱梁桥跨径、梁高及腹板厚度尺寸的要求,桥梁设计规范作了相关规定:预应力混凝土连续梁(刚构)桥的跨中梁高,宜采用1/40~1/50的主跨跨径,小的跨径取大值。根部梁高宜采用主跨跨径的1/16~1/18。边、中跨比宜为0.54~0.58。底板最小厚度32cm,顶板最小厚度28cm,腹板最小厚度50cm,悬臂端最小厚度15cm。
郑少高速公路石淙河桥,是3×25m预应力钢筋混凝土T形梁桥。梁桥构造简单、施工方便、工期短、造价低、且维修容易,除特大跨度桥梁外,是设计中优先考虑的结构体系,应用甚广。本设计为桥梁的上部结构设计,包括结构设计、行车道板设计、主梁设计、横隔梁设计和支座设计。T形梁桥通常现浇成整体的板梁体系。预应力混凝土梁桥是一种新的结构形式,在上世纪50年代中国开始研制。预应力就是负载以前给主梁预加应力,从而使混凝土梁的全截面处于受压状态或者承受很低的拉应力。因为混凝土受很强的压应力和很弱的拉应力,这个过程是混凝土的界面变得更加有效。本桥全长75 米,桥面净宽30.5米,上部结构为钢筋混凝土T型梁,跨径组合为3×25米。设计荷载汽车-20级;挂车-100级。 毕业设计是最后一次对学生在校期间所学知识的全面的检测和考察,也是为了培养学生理论联系实际、全面综合运用所学知识,提高独立分析问题和解决能力进行的一次专业技术和科学研究的基本训练,是教学过程中最后一个重要的实践性教学环节,是实现培养目标的重要组成部分。 本设计根据《公路桥涵设计通用规范(JTJ021-04)》、《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范(JTJ023-04)》、《公路工程技术标准(JTJ B01-03)》以及其它行业标准和规定设计。设计了郑少高速公路石淙河桥的上部结构,主要包括以下几个部分: (1)桥梁的结构设计。拟定桥梁的桥面形式,所用的主梁片数和每片主梁的宽度,T形主梁各细部的尺寸。 (2)行车道板设计。先根据规范查出该等级桥梁应用的设计荷载,根据拟定主梁尺寸进行各荷载的布设,布载后进内力计算,内力组合等。 (3)主梁设计。计算主梁横向分布系数,再计算恒载内力、活载内力,进行内力组合画出内里包络图,最后根据内力进行配筋设计。 (4)横隔梁设计。用偏心压力法画出跨中横隔梁的弯矩影响线和剪力影响线,计算其弯矩及支点处的剪力,进行荷载组合,计算出控制设计的计算内力。 (5)支座设计。包括确定垫板尺寸,弧形钢板的弧面半径和摆柱高度,摆柱的平面尺寸,并进行配筋设计。 (6)上部结构工程概预算。直接利用《公路工程预算定额》及配套使用的《公路基本建设工程概算、预算编制方法》和《公路工程机械台办费用定额》编制概预算。 由于我水平有限,设计时间也比较紧迫,设计中谬误之处一定不少,敬请各位老师批评指正。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
设计要点:
1、现浇箱梁按部分预应力混凝土A类构件设计,其内力计算采用平面杆系有限元程序。
2、桥面板按单向板和悬臂板计算配筋。
适用范围:
1、本通用图未考虑伸缩缝、护栏、泄水管、支座等附属工程,相关预留预埋构造应根据项目具体情况进行调整。
2、本册图纸伸缩缝预留槽口尺寸按80型伸缩装置的尺寸设计,使用本通用图时,应根据实际情况验算联端伸缩量,以确定伸缩缝的具体型号,并相应调整伸缩缝预留槽尺寸。
3、本册图纸设计荷载等级为公路-Ⅱ级,当有超限车辆通过时,应进行结构验算,并采取相应措施。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
跨 径: 30 米 斜 交 角: 0° 设计荷载: 公路-Ⅰ级 桥面宽度: 2×净-11.5 米
适用范围:
1.处于平曲线段上的桥梁,沿测设中心线采用20m标准跨径,墩、台中心线均径向布置。当梁长变化在±150mm范围内时,可采用调整现浇连续段长度的方式布梁,预制梁长保持不变;当梁长变化在±500mm范围内时,各预制梁采用变梁长,现浇连续段长度保持不变。若梁长变化超过±500mm,则需根据各桥具体情况确定设计方案,并进行结构验算。
2.跨径组合为一联 4×20m至8×20m,支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小,每联孔数多少,桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
设计要点:
1.本通用图结构体系为先简支后连续的结构,按A类预应力混凝土构件设计。
2.结构设计采用不同的软件进行分析;荷载横向分配系数采用刚性横梁法、刚接板(梁)法和梁格法三种计算方法进行对比分析。
3.桥面板按单向板和悬臂板进行计算。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
本设计桥梁全长316m,为分离式左右桥,采用30+40×6+30m预应力混凝土简支T型梁结构体系。预应力混凝土采用后张法。梁高2.5m。采用各单向双车道加应急车道。全桥宽29m。 …… 设计基本参数: 桥梁类型:预应力混凝土简支T型梁结构体系; 设计荷载:公路Ⅰ级; 设计速度:80km/h; 设计洪水频率:100年一遇; 抗震设防等级:7级; 标准跨径:30m(墩中心距), 全桥共:300米, 主梁全长:29.96m, 桥面净空:14.5M 重要等级 2级 主梁间距:2.2m …… 设计严格按照现行国家颁布的一系列新规范、新标准执行。 结构设计时,采用全部手算。首先进行拟定桥梁细部尺寸(横截面布置、横截面沿跨长变化)。然后进行内力计算(恒载内力计算、活载内力计算)。预应力钢束和钢筋的估算及布置(跨中截面的钢束估算、普通钢筋数量的估算及布置、预应力钢筋的布置)。计算主梁截面几何特性(截面面积及惯性计算、跨中截面对中心轴静距计算)。钢束预应力损失计算。主梁截面验算(承载力极限状态计算、斜截面抗剪承载力计算)。正常使用阶段验算。 …… 共11张设计图纸,51页设计计算书,编制于2010年。
资料目录 说明 路基宽度(W=7.5米) 桥型布置图 箱梁一般构造 箱梁预应力钢束构造(一)~(四) 箱梁梁端预应力束封锚及锚下钢筋构造 箱梁普通钢筋构造(一)~(三) 箱梁人孔加强钢筋构造 中横梁钢筋构造 端横梁钢筋构造 桥面铺装钢筋构造 路基宽度(W=8.5米) 桥型布置图 箱梁一般构造 箱梁预应力钢束构造(一)~(四) 箱梁梁端预应力束封锚及锚下钢筋构造 箱梁普通钢筋构造(一)~(四) 箱梁人孔加强钢筋构造 中横梁钢筋构造 端横梁钢筋构造 桥面铺装钢筋构造 路基宽度(W=10米) 桥型布置图 箱梁一般构造 箱梁预应力钢束构造(一)~(五) 箱梁梁端预应力束封锚及锚下钢筋构造 箱梁普通钢筋构造(一)~(四) 箱梁人孔加强钢筋构造 中横梁预应力钢束构造 中横梁预应力束封锚及锚下钢筋构造 中横梁钢筋构造(一)~(二) 端横梁钢筋构造(一)~(二) 桥面铺装钢筋构造 路基宽度(W=12米) 桥型布置图 箱梁一般构造(一)~(二) 箱梁预应力钢束构造(一)~(五) 箱梁梁端预应力束封锚及锚下钢筋构造 箱梁普通钢筋构造(一)~(四) 箱梁人孔加强钢筋构造 中横梁预应力钢束构造 中横梁预应力束封锚及锚下钢筋构造 中横梁钢筋构造(一)~(二) 端横梁钢筋构造(一)~(二) 桥面铺装钢筋构造
水泥采用高品质的强度等级为62.5、52.5、42.5的硅酸盐水泥,同一座桥的预制梁应采用同一品种水泥。粗骨料采用连续级配,碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm。混凝土:预制主梁、端横梁、中横梁、现浇接头、湿接缝、封锚、桥面现浇层混凝土均采用C50;桥面铺装采用沥青混凝土。普通钢筋采用R235和HRB335钢筋。凡钢筋直径≥12mm者,采用HRB335热轧带肋钢;凡钢筋直径<12mm者,采用R235 (A3)钢。图纸中R235钢筋主要采用了直径d=8mm、10mm两种规格;HRB335钢筋主要采用了直径d=12、16、20、22、25mm五种规格。
预应力钢绞线采用抗拉强度标准值=1860MPa、公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线。锚具预制箱梁正弯矩钢束采用M15-3、M15-4圆形锚具及其配套的配件,预应力管道采用圆形金属波纹管。采用板式橡胶支座。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
二、技术指标 : 1、设计荷载:公路—Ⅰ级; 2、环境类别:Ⅰ类; 3、结构重要性系数:1.1; 4、跨 径:30m; 5、斜交角度:0°; 桥梁纵桥向按平坡设计,横桥向坡度均为2%,一联为3×30m至6×30m的装配式部分预应力混凝土T形连续梁。采用多T单独预制,简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。支座设置方式除每联端支座设滑板支座外,各中墩上支座型式应按气温变幅大小、每联孔数多少、桥墩高低等具体情况,通过计算确定。
内容简介 桥梁全长:1128米 设计荷载:公路-Ⅰ级 桥面宽度:32.0米 地震加速度值:0.20g 设计洪水频率:1/300 通航等级:Ⅴ级 结构形式:上部采用4x40米装配式预应力混凝土连续T梁+(40+8x80+40)米预应力混凝土变截面连续箱梁+6x40米装配式预应力混凝土连续T梁;下部主桥采用实体板式墩、桩基础,引桥采用柱式墩、肋板式台、柱式台,桩基础;全桥总长1128米。 旧桥结构形式为:23x40米装配式预应力混凝土连续T梁。新建桥梁位于旧桥下游,两桥护栏外缘平面间距2.0米。 本桥位于直线及R=2800米,Ls=132.828米的右偏平曲线上,墩台径向布设。 本桥共设5道伸缩装置,其中0号、20号桥台采用80型伸缩装置;4号、14号主桥分隔墩采用560型伸缩装置;17号引桥分隔墩采用160型伸缩装置。 【图纸内含】箱梁节段坐标高程表、桥型布置图、大桥工程地质纵断面图、主桥施工流程图、竖向预应力数量计算、中横梁预应力刚束布置图、560型模块梳齿板式伸缩装置安装图2、JLKS剪力卡榫安装图、支座布置图、主桥NDQZ减隔震球型钢支座安装图8、过渡墩JQZ(G)系列球型钢双向活动型安装图2、过渡墩JQZ(G)系列球型钢单向活动型安装图2、预应力束定位钢筋布置图、箱梁梁端悬臂加厚段钢筋构造图、箱梁预应力束弯曲部位加强钢筋布置图、主桥箱梁腹板及底板防裂钢筋构造图、变截面连续梁中跨及边跨合拢段劲性骨架构造图4、变截面连续梁端横梁及中横梁钢筋构造6、变截面连续梁边跨现浇段普通钢筋构造图2、变截面连续梁边跨、中跨合拢段钢筋构造图4、变截面连续梁0-10号梁段钢筋构造图20、变截面连续梁腹板下弯钢束锚固槽口图、变截面连续梁顶底板束齿板钢筋构造图4、变截面连续梁箱梁横向、竖向预应力钢束构造图25、钢束大样及参数表、钢束横断面构造、主梁纵向钢束构造、变截面连续箱梁一般构造图5、支座垫石钢筋构造图2、主桥墩一般构造2、结合墩一般构造、分隔墩盖梁及墩墙钢筋构造图、桥墩挡块钢筋构造图、桥墩墩身钢筋构造图(板式墩)6、破冰棱钢筋图、桥墩承台钢筋构造图6、桥墩承台冷却管布置图3、桥墩桩基钢筋构造图6、桥墩冷却管布置图3、边跨永久配重示意图 …… 共计135张,编制于2012年 中横梁预应力刚束构造图 变截面连续梁中跨合拢段劲性骨架构造图 分隔墩盖梁及墩墙钢筋构造图 主墩冷却管布置图 主桥桥墩墩身钢筋构造图 主桥桥墩承台钢筋构造图(五) 箱梁梁端悬臂加厚段钢筋构造图 主桥NDQZ减隔震球型钢支座安装图 变截面连续梁11号梁段钢筋构造图 主桥桥墩一般构造图