铁路桥梁毕业设计【篇一:铁路桥梁毕业设计】1 绪论1.1 课题研究意义桥梁是铁路或公路跨越河流,山谷及其它障碍物的建筑物。
桥梁的建成使道路保持畅通,为我国国民经济建设发挥了巨大的作用。
钢筋混凝土桥具有可塑性强,省钢,耐久性好,维修费用少,噪音少,美观等特点。
而简支梁在我国桥梁建设中也应用的非常广泛,因为其具有不受地基条件限制,适用于跨度不大(一般跨径60m)。
制作,施工方便等优点,所以本铁路预应力混凝土简支梁桥的设计意义很大,同时也可作为我们桥梁专业学生大学毕业前的一次综合考察。
本设计顺序依次为主梁尺寸的拟定及验算,桥台的设计验算,桥墩的设计验算,最后是桩基的设计验算,整篇设计符合桥梁设计的规范,设计过程中,通过查阅一些桥梁设计的资料,使设计更加合理。
预应力混凝土简支梁桥,由于构造简单,预制和安装方便,采用高强钢材,具有很好的抗裂性和耐久性,梁体自重轻,跨越能力大,有利于运输和架设,在现代桥梁中起到越来越重要的作用。
目前我国已建成最大跨径为60m的简支梁桥,而且简支梁应用的很广泛。
2 主梁设计设计依据及设计资料:(1) 设计题目:铁路预应力混凝土简支梁桥设计 (2) 计算跨度:2?16m?2?24m(3) 线路情况:单线,平坡,梁位于直线上,Ⅰ级铁路(4) 设计活载:某专用线上铁水罐车专用荷载 (5) 设计依据:《铁路桥规》i考虑到钢丝在钢绞强度有所降低,故抗拉极限ry?0.9?1500?1350mpa(7) 混凝土强度等级:450 (8) 抗压极限强度ra?31.5mpa(9) 抗拉极限强度rl?2.8mpa (10) 受压弹性模量eh?3.4?104mpa (11) 钢绞线与混凝土的弹性模量比n?egeh?5.892.1 结构尺寸的选定截面形式采用工字形,梁体结构及截面尺寸按《桥规》采用标准梁,跨度lp?24m,梁全长l?24.6m 高度:轨底到梁底260cm轨底到墩台顶300cm 梁高210cm每孔梁分成两片,架设后利用两片梁之间的横隔板连接成孔。
1567.6g783.6?783.8kn q???6?32.66kn每片梁自重g= /m2l242.2 各截面内力计算结果表2-1 截面内力计算表截面位置自重弯矩其他恒载弯矩活载弯矩最大弯矩最大剪力mg?kn?m? md?kn?m? mh?kn?m?kn?mknl/2 2351.51731.61837.65920.7 3743l/82204.51623.41731.25555.1 507.6l/4 1763.61298.71375.64433.6 757.35l/8 1028.7 757.6 795.22579.4 1063支点00 0 002.3 确定力筋数量并计算截面特性2.3.1 力筋估算(跨中截面)上翼缘板厚度hi可取其平均厚度?12?17?66??2hi??1?726?21.014.5?26?210?27?.?6???15222??17.6cm192?23令其中?g??g?0,即只有ay起作用。
对压应力作用点取矩可得k?m?mp?ayryz利用上式可估算所需力筋的数量其公式为:ay?k?mryz式中为z梁内力偶臂,参照钢筋混凝土梁的经验数据,对t形截面梁取hiz?h0?2z?197?17.6?188.2cm,代入有关数据,2k?m2.0?59206.9?105ay???4661mm2?46.61cm2ry?z1350?188.2?10ay?3.14?0.52?24?4?10?47.1cm246.61cm22.3.2 截面几何特性计算(跨中截面)表2-2 截面几何特性计算截面分类截面t面2积面重心至梁顶水平线距离截面重心的惯性矩i(cm4)面重心至梁底水平线距离?a?cm?毛截面净截面换算截面9485 9195 9604ycm80.8 77 82.2ycm55.8?106 53.0?106 57.3?106129.2 132.0 127.4钢绞线重心到下缘距:a?285?175?4?75?6?130.45mm112.4 正截面抗弯强度计算设跨中性轴位于上翼缘内(x?hi)由rabix?ayry47.1?1350?102得x???105.13mm?11.6cm?hi,与假设相符,故破坏弯rabi31.5?1920矩为:ayryx?105.13???4mp?rabix?h0???31.5?1920?105.13??2100?130???1.2192?10kn ?m2?2???1.2192?104k???2.06?2.0(可)m5920.69mp0.4h0?0.?4?2?101?3.?045?78.x(可)78cm2.5 预应力损失计算2.5.1 钢丝回缩和分块拼装构件的接缝压缩损失?s3钢判锥型锚头每端钢丝回缩及锚头损失变形对跨中的影响为4mm, 即?l?2?0.4?0.8cm 已知钢丝束平均长度:t?24480?2?24434?2?24468?2?24308?2?24346?2?24350?2439.02cm110.8?s3??2.0?105?65.6mpa2439.022.5.2锚头变形eg?2.0?105mpa,eh?3.4?104mpa2.0?105钢筋混凝土的弹性模量比:????5.882 4eh3.4?10锚固口摩擦损失为:?k?0.76?135?00.0?7k?eg1026 mpa81mpa71.0.?071?026?k??k?0.07?k?954.18mpa2.5.3 摩阻损失?s4查表得??0.55,k?0.0015从张拉端至计算截面的管道长度,一般可取半径的平均值,24.6?12.3m 即:x?2从张拉端至计算截面的长度上钢筋弯起角之和一般可采取各钢丝束的平均和,即:5.236?5.3445.105?5.3925.105?4.0091069605??2??2??2??2q?11?0.1843rad?q?kx?0.55?0.1843?0.0015?13.3?0.1213查表,内插值得,??0.113?0.122?0.113?(0.1213?0.12)?0.11420.01∴?s4???k?0.1142?954.18?121.07mpa2.5.4 分批张拉混凝土压缩引起的应力损失?s6【篇二:桥梁工程毕业设计【高速铁路桥】1 绪论1.1 概述自1964年世界上第一条高速铁路—日本东海道新干线建成以来,日本、法国、德国、西班牙、比利时、英国、韩国等国已经建成并投入使用的时速250km高速铁路已达6350多km。
可以说铁路客运专线是一个国家经济社会发展到一定程度是适应交通运输要求的必然产物。
按照国务院审议通过的?中长期铁路网规划?,到2020年,我国铁路运营里程将达到10万km,其中客运专线1.2万km。
目前已经开工建设的京津、武广、郑西等高标准的铁路客运专线规模已达3200多km。
铁路客运专线建设是一个庞大的系统工程,在基础工后沉降、无碴轨道技术、系统集成等方面环节多,技术难度大,虽然有秦沈客运专线建设的经验,但尚没有采用无碴轨道客运专线系统成熟的经验。
在客运专线铁路建设中尚有一些问题需要统筹考虑以保证我国未来铁路客运网的安全、先进和合理。
1.2 客运专线的线路选线铁路客运专线建设应充分体现“以人为本、服务运输、强本简末、着眼发展”的铁路建设新理念,由于其铁路建设标准,线路选线的控制因素多,难度大,但线路选线的优化与合理性直接关系铁路和地方经济社会的发展,所以,是客运专线建设重视的首要问题。
在客运专线引入特大、大城市区段的铁路,建议加强客运专线移入地下的设计方案研究。
我国城市扩容的潜力很大,这是经济社会发展的需要,也是我国人口多的国情实际,铁路作为百年大计应充分考虑今后城市发展需要,不对其造成过多的制约。
从国外高速铁路的经验看,轨道交通在进入大城市的主城区时,引入地下对城市的发展制约相对要小,比如日本东京、法国巴黎等国际都市的地铁和城郊铁路大多采用这种方式。
由此带来的问题是铁路建设投资成本的增加,到这部分投资的增加主要受益者是城市本身,应调动相关地方政府的积极性,研究确定铁路与地方政府合理的投资比例加以解决。
1.3 京津城际轨道交通工程概况京津城际轨道交通是环渤海京津冀地区城际轨道交通网的重要组成部分,也是沟通北京、天津两大直辖市的便捷通道。
线路由北京南站东段引出,沿京津高速公路第二通道至杨村,后沿京山铁路至天津站,正线全长113.544km。
2005年7月4日正式开工建设,将于2008年奥运会前正式通车运营,是我国开工建设并将最早建成的第一条高速客运专线铁路,即一流的工程质量、一流的装备水平、一流的运营管理。
采用国际上最先进的无碴轨道技术,确保列车高速平稳舒适运行,使京津两地间实现30分钟到达。
京津城际轨道交通全线桥梁总长度100.171km。
其中最长的桥梁为杨村特大桥,全桥长36.5km;该桥最大跨度大128m. 1.4 京津城际轨道交通桥梁工程特点①技术标准高全线采用无杂轨道技术,桥梁必须满足高速客运专线无杂轨道铁路技术标准要求,桥梁的动力性能、刚度指标、变形控制等均达到目前国内铁路桥梁技术标准最高水平;②桥梁长度占线路长度的比例高桥梁总长度占线路长度比例达88.22%,其中以32、24m等常用跨度桥梁均占全线桥梁总长度的90%以上;③自然条件复杂,桥梁工程难度大沿线处于华北冲积平原,大部分地段分布有广泛的软土和松软土,地基承载力不高,具有含水量高、压缩性高、透水性差和强度低的特点;并且处于环渤海地震带的中心位置,沿线地震峰值加速度大,并且地震动反应谱特征周期值普遍较高;沿线又分布大范围的地震可液化层等复杂的自然条件;④景观设计要求高京津城际轨道交通将建设成为世界一流的客运专线,这不仅要体现在工程结构、技术装备本身,还要体现在铁路主体形象上,必须脱离旧铁路给人们的印象,况且本线连接北京与天津两大现代化城市,更应该注重景观效果,体现时代特征,做好工程建筑美学和景观设计要求。
1.5 客运专线中常用跨度桥梁所占比重目前,我国的铁路客运专线建设正处于高潮,拟建和在建客运专线铁路项目已达10条以上。
在这些客运专线中,桥梁总长均占线路总长的30%以上,其中以32、24m等常用跨度桥梁均占全线桥梁总长度的90%以上。
常用跨度桥梁是指经技术经济比较,被广泛应用的一种或几种跨度的简支梁或连续梁桥。
综合各方面的技术经济因素,客运专线常用跨度桥梁一般以32、24m跨度为经济。
所以,我国铁路客运专线具有规模大、桥梁比重大、常用桥梁跨度为主的特点。
综合以上分析,本设计选取京津客运专线中常用跨度桥梁进行模拟设计。
2 桥式方案比选2.1 京津客运专线工程概况京津客运专线是环渤海京津冀地区城际轨道交通网的重要组成部分,也是沟通北京、天津两大直辖市的便捷通道。