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某大桥预应力钢筋混凝土简支T形梁桥毕业论文
2)埋置式桥台:它适应于各种地基,根据桥宽和地基承载力可以选择采用双柱、三柱或多柱的形式,它是将台身大部分埋入锥形护坡中,只露出台帽在外以安置支座及上部构造物。这样,桥台所受的土压力大为减少,体积可以大为减少。但是由于台前护坡用作永久性表面防护设施,存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能,故一般用于桥头为浅滩、护坡受冲刷较小的场合。埋置式桥台不一定是实体结构。配合钻孔灌注桩基础,埋置式桥台一般多采用桩柱上的框架式和锚拉式等型式。
盖梁的跨高比 ,故可按深受弯构件进行相关计算和验算;
盖梁的悬臂端 ,属于一般的钢筋混凝土悬臂梁。
盖梁惯性矩:
柱的惯性矩:
柱与梁的线刚度之比为: >5 (1-1)
故可按简支梁计算。
2盖梁计算
2
上部构造恒载如表2-1所示
表2-1上部构造恒载
Table 2-1 upper structure dead load
某
1 设计资料与方案比选
1.1 设计标准及上部构造
路线道路等级:高速公路。
计算行车速度:100 km /h;
设计荷载:汽车荷载按公路-I级
桥面分为左右双幅,单幅12.25m,净3.72×3+2×0.5m。
标准跨径:30m;计算跨径:29.2m;梁长29.90m
上部构造:预应力钢筋混凝土简支T型梁。
1.2 水文地质条件
1)实体式桥台:U型桥台它是最常用的桥台形式,它由支承桥跨结构的台身与两侧翼墙在平面上构成U字形而得名。一般用圬工材料砌筑,构造简单,可以用混凝土或片、块石砌筑,适合于填土高度在8~10m以下,跨度稍大的桥梁。缺点是桥的侧墙之间的填土容易积水,结冰后冻胀,使侧墙产生裂缝,而且桥台体积和自重较大,也增加了对地基的要求。
具体桥梁建设时采用什么类型的桥墩,应依据地质、地形及水文条件、墩高、桥跨结构要求及荷载性质及大小,通航和水面漂浮物等,桥跨以及施工条件等因素综合考虑。但是在同一座桥梁,应尽量减少桥墩的类型。
1)实体式桥墩:主要特点是依靠自身重量来平衡外力而保持稳定,它墩身比较厚实,可以不用钢筋,而用天然石材或者片石混凝土砌筑,适宜荷载较大的大、中型桥梁,或流冰、漂浮物较多的江河之中。此类桥墩的最大缺点是圬工数量较大,因而其自重大阻水面积也较大,要求地基承载力高。有时为了减轻墩身体积,通常将墩顶部分做成悬臂式的。
1.3材料
(1)混凝土:
钻孔灌注桩: C30混凝土
桥墩: C30混凝土
桥墩 (盖梁) : C35混凝土
桥台(盖梁) : C30混凝土
(2)钢筋: HRB335、R235
1.4 下部结构方案比选
1.4.1桥墩的类型及比选结果
桥墩的作用是支承在它左右两跨的上部结构通过支座传来的竖直力和水平力。有时桥墩建在江河之中,它还要承受流水压力,水面以上的风力和可能出现的冰压力,船只等的撞击力。所以桥墩在结构上必须有足够的强度和稳定性,在布设上要考虑桥墩与河流的相互影响,在空间上应满足通航和通车要求。
由上面各种桥墩和桥台的比较,根据经济造价、地质条件、技术以及本路段填土等要求应选用双柱式桥墩,埋置式桥台,混凝土灌注柱基础。
1.5 桥梁下部结构尺寸
桥梁下部结构尺寸如下图所示:
图1-1 桥墩一般构造/ mm
Fig. 1-1 Pier general structure/ mm
将墩柱的圆形截面换算为0.8倍的方形截面时,a=0.8d=0.8×180=144cm,故
综合以上,本次桥梁下部结构设计采用双柱式桥墩。
1.4.2桥台的类型及比选结果
桥台是两端桥头的支承结构物,它是连接道路与桥梁的构造物。它既要承受支座传递来的竖直力和水平力,还要挡土护岸,承受台后填土及填土上荷载产生的侧向土压力。因此桥台必须有足够的强度,并能避免在荷载作用下发生过大的水平位移、转动和沉降。当前,我国公路桥梁的桥台有实体式桥台和埋置式桥台等形式。
煤海大桥位于省市郊,河流均为独流水域,流量随季节变化较大,平均水深0.5m左右,地表水体为沙河支流,属于季节性河流(勘察时无水),设计洪水频率百年一遇,气候属北温带大陆性气候,冬寒夏热,昼夜温差大,年平均最低气温-23℃,历史最高气温为36℃,年平均气温为7℃。年平均降水量为450mm-550mm,无霜期为145-160天。项目区域工程地质条件比较简单,第四系覆盖层有薄有厚,表层常为可塑粘性土,厚度一般7~10m,呈坚硬到可塑状态,其下常为厚度不等粉土层的通常为5~8m,在下部为中砂砾,呈中密~密实状态,承载力高,工程性质较好。
表2-1 盖梁自重及力表
Table2-1 Thedead-weightand internal forceof bent cap
截面
编号
自重(KN)
弯矩(KN/m)
剪力(KN)
Q左
Q右
1-1
-34.125
-34.125
2-2
-54.375
-54.375
3-3
-74.25
223.125
4-4
168.75
168.计算
1)、活载横向分布系数计算
荷载对称布置时用杠杆法,非对称布置时用偏心压力法。
对称布置:
(1)公路-Ⅰ级车辆荷载:
单列车:
图2-2 单列公路-I级荷载对称布置/mm
2)空心式桥墩:外形类似重力式桥墩,但是它是中空的薄壁墩,较适用于高桥墩,它克服了实体式桥墩在许多情况下材料强度得不到充分发挥的缺点,而将混凝土或钢筋混凝土桥墩做成空心薄壁结构等形式,这样可以节省圬工材料,还减轻重量,施工速度快。其缺点是抵抗流水冲击和水中夹带的泥沙或冰块冲击力的能力差。
3)桩或柱式桥墩:由于钻孔灌注桩基础的广泛使用,桩式桥墩在桥梁工程中得到普遍采用。多采用就地浇筑混凝土建造,外型美观,圬工体积小。这种结构一般用于桥跨不大于50m,墩身不高于10m的情况。如在桩顶上修筑承台,在承台上修筑立柱作墩身,则成为柱式桥墩。柱式桥墩可以是单柱,也可以是双柱或多柱形式,视结构需要而定。
每片边梁自重KN/m
每片中梁自重KN/m
一孔上部结构总重(KN)
每个支座的恒载反力(KN)
1.5号梁
2.3.4
号梁
5974.16
1.5号梁
2.3.4
号梁
39.44
40.31
575.90
588.46
2
图2-1盖梁尺寸/ mm
Fig. 2-1 The size of bent cap/ mm
盖梁自重及力计算见下表: