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预应力混凝土连续梁桥设计毕业设计
毕业设计学生独立系统的完成一项工程设计,因而对培养学生的综合素质、增强
工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。通过毕业设计这一时间
较长的教学环节,学生独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大
的提高,还可以培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专
业课知识和相关技能,解决具体问题的能力。以达到具备初步专业工程人员的水平,
B支座右侧剪力为FB+=-(q2L-Fcr-(32.7x30-369.5)=-611.5kN
由midas计算在二期恒载作用下产生的剪力图如2-9所示:
■
6.10047e-K)02
4.99129e-K)02
3.88212e-K)02
2.77294e-K)02
1.66376e-H)02
0.00000e-K)00
案。
我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥,至今已有40多年的历史,比欧
洲起步晚,但近对年来发展迅速,在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、
预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异,预应力混凝土梁桥的设计技术与
施工技术都已达到相当高的水平。
近20年来,我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m的哈尔滨松花江
中期在德国莱茵河建成的本多夫(Bendorf)桥,采用了悬臂浇筑法。随着悬臂浇筑
施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用,在跨度为40—200m范围内
的桥梁中,连续梁桥逐步占据了主要地位。目前,无论是城市桥梁、高架道路、山谷
高架栈桥,还是跨河大桥,预应力混凝土连续梁都发挥了其独特的优势,成为优胜方
4.1预应力损失值的计算18
4.1.2钢筋预应力损失的估算19
4.2钢筋的有效预应力计算19
第5章截面应力验算21
5.1强度验算原理21
5.1.1施工阶段正截面法向应力21
5.1.2受拉区钢筋的拉应力验算23
5.1.3使用阶段的抗裂验算24
5.1.5使用阶段压应力验算27
5.1.6预应力钢筋量估算29
B支座右侧剪力为FB+=-(qiL-Fc)=-(192.5x30-2175.25) =-3599.25kN
由midas计算在二期恒载作用下产生的剪力图如图2-6所示:
——-9.79434e-K)02
1.63239e-K)03
2.28534e-H)03
图2-6自重作用下的剪力图
Midas计算所得值・3591.26kN,与上面计算值・3599.75kN比较,相差不大。
表示•方向
X:0.000
Y:-1.000
Z: 0.000
图2・10弯矩活载影响线图
箱梁横截面如下图2.2,其面积为7.7m?。
图2-2箱梁横截面图
一期恒载集度:yxAp=25x7.7=192.5kN/m
二期恒载集度:32.7kN/m
2.4.2一期恒载内力计算
2.4.2.1弯矩计算
由结构力学知识计算一期恒载(自重)引起的主梁弯矩如下:
ql=192.5kN/m
由结构力学知识计算一期恒载(自重)引起的主梁弯矩如2-3图:
图2・1箱梁截面图(单位:mm)
2.4荷载内力计算
对结构进行受力分析时应对主梁进行分单元,本设计桥全长60m,每个梁段单元
为2.0m,故全梁共分为30个单元。
2.4.1恒载内力计算
设计内力是强度验算和配筋设计的依据。施工内力是指施工过程中,各施工阶段
的临时施工荷载,如施工机具设备(支架,张拉设备等),模板,施工人员等引起的
2.4.3二期恒载内力计算
2.4.3.1弯矩计算
二期恒载集度:q2=32.7 kTV . m
19
X1=--q2L2=-3678.75kN• m
8
图2-7二期荷载作用下弯矩图
Midas计算所得值・3586.41kN・m,与上面计算值・3678.75kN・m比较,相差不大。
2.4.3.2剪力计算
由结构力学知识计算二期恒载引起的主梁剪力与一期基本相同,所以可得:
为将来走向工作岗位打下良好的基础。
1.2国内外研究现状
预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、结构刚度大、
变形小、抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点。
由于悬臂施工方法的应用,连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60
年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中,应用了逐跨架设法与顶推法;60年代
3.38887e+000
2<703S3e-H)00
2.01879e-H)00
1.33374e+000
6.4870 le-001
0.00000e*000
-7.21386e-001
-1.40643e-K)00
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三期:05/24/2014
将4p,西带入方程^X1+4p=o,得卷x「粤卢=0
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将q】=192.5kN- m带入得Xi=2175.25kN
B支座处的剪力计算:
由上边所求的C端剪力为Fc=2175.25kN,设A、B两支座处剪力分别求得FB=2(q/-Fc)
B支座左侧剪力为Fb=q1-Fc=192.5x30-2175.25=3599.25kN
整体现浇法。
在连续梁桥的设计中,横截面多采用箱型截面,它具有良好的动力性能,再者它
收缩变形数值小,这种闭合薄壁截面抗扭刚度很大,能够适应悬臂施工中诸如偏载等
不利施工工况,增加了施工过程中的可靠性,所以结合桥面设计宽度,本设计采用了
单箱单室直腹板截面形式。单箱单室截面的优点是受力明确,施工方便,节省材料用
5.1.7使用阶段正截面的抗弯验算30
5.1.8使用阶段斜截面的抗剪验算33
第6章结论与展望37
6.1结论37
6.2展望37
参考文献38
致谢39
附录40
第1章绪论
1.1毕业设计的目的与意义
毕业设计的目的在于培养毕业生的综合能力,它是土木工程专业本科培养计划中
最后的一个主要教学环节,也是最重要的综合性实践教学环节,和其它教学环节不同,
插法计算有:
Pk=280kN,口卜=10.5k7V/m。而计算剪力效应时,Pr应当乘以1.2,所以Pk=336kN
弯矩活载影响线如图2-10所示:
POSTPROCESSOR
INFLU. LINE
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6.12905w WOO
5.44400e*000
4.75896e-K)00
4.07392e-K)00
大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m的宜昌乐天溪桥、跨径154m的
云南六库怒江大桥等。
虽然我国的预应力混凝土连续梁在不断地发展,然而与国际先进水平仍存在一定
差距。想要赶超国际先进水平,必须要解决好下面几个问题:
(1)发展大吨位的锚固张拉体系,避免配束过多而增大箱梁构造尺寸,否则混凝
土保护层难以保证,密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提
以其结果受力性能好,变形小,伸缩缝少,动力性能好,主梁变形挠曲线平缓,有利
于高速行车及造型简洁美观,抗震性能强等成为国内外桥梁中最主要的桥型之一。
预应力混凝土连续梁桥的设计与施工是分不开的,不同的施工方法导致成桥后结
果的内力状态、应力状态及变形都不相同。常用的施工方法有:支架整体现浇施工、
悬臂施工、逐孔施工和顶推施工。而本设计是设计一座连续梁桥的上部结构,采用的
内力。主要供施工阶段验算使用,本设计主要考虑了一般恒载内力和活载内力。
主梁恒载内力,包括自重引起的主梁自重(一期恒载)Sgi和二期恒载(如铺
装,栏杆等)引起的主梁后期恒载内力Sg2o本设计采用的满堂支架法,在施工过程
中结构不发生体系转换,且主梁为等截面设计,所以主梁的自重内力可按均布荷载图
乘主梁内力影响线的总面积来计算。
2.4.2二期恒载内力计算7
244活载内力计算9
2.4.5效应组合12
第3章钢束的估算与布置13
3.1截面特性13
3.2估算方法14
3.2.1按承载能力极限状态计算14
322钢束计算15
3.2.3预应力钢筋性质17
3.3预应力钢束的布置17
3.3.1预应力钢束的布置数18
第4章预应力损失及有效预应力值计算18
预应力混凝土连续梁桥设计毕业设计
第1章绪论1
1.1毕业设计的目的与意义1
1.2国内外研究现状1
1.3本设计研究内容1
第2章设计主体2
2.1主要技术指标2
2.2材料规格2
2.3截面尺寸2
2.3.1主梁截面高度2
2.3.2顶板和底板厚度3
2.3.3腹板厚度3
2.4荷载内力计算3
241恒载内力计算4
2.4.1一期恒载内力计算4
要求和构造两个方面的控制。箱形截面的底板应提供足够大的承压面积,发挥良好的
受力作用。本设计为等截面设计,确定顶板为20cm,底板35cm。
2.3.3腹板厚度
箱梁腹板的主要功用是承受结构的弯曲剪应力。腹板的最小厚度还应考虑钢束管
道的布置与混凝土浇筑的要求,确定为70cm。
按以上拟定的尺寸,就可绘出箱梁截面图。如图2」所示:
•5.54588e-K)01
•1,66376e-K)02
-2.77294e-H)02
-3.88212e-H)02
・4.99129eW02
-6.10047e-K)02
图2.9二期荷载作用下剪力图
Midas计算所得值610.047kN,与上面计算值61L5kN比较,相差不大。