大桥主桥上部结构设计

大桥主桥上部结构设计

大桥主桥上部结构设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2021年
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大桥主桥上部结构设计

 (代做桥梁工程毕业设计)大桥主桥上部结构设计

 
摘    要
 
本设计为大桥主桥上部结构设计。该桥全长264m,设计的跨径为72m+120m+72m,截面为单箱单室的变截面形式。整个设计可以分成两个部分:
第一部分,结构建模和内力计算。在选择桥的桥型及孔径划分、主梁截面形式与主梁高度的拟定、截面细部尺寸拟定,随后进行结构内力计算。在完成了恒载内力的计算后,又进行了活载内力计算、次内力计算、内力组合计算,并画出内力包络图。
第二部分,预应力钢束估算及布置,预应力损失及有效预应力计算,钢束布置后的内力计算及组合,强度计算与验算,应力、应变及其它验算。
 
关键词:预应力连续箱梁;模型;内力;强度
 
 
 
 
ABSTRACT
The design is the one of the superstructure of bridge. The whole length of the bridge is 264m. This bridge designs the length is 72m+120m+72m,The cross section along the length is the different besides the cross section is one box with one room. The entire design may divide into two parts:
The first part of the paper is about the modeling of the bridge and the computation of internal forces. The FEM model of the bridge is established after the style of the bridge, the length of every span the cross section and the height of the main beam are decided. Then every kind of internal forces is computed. These forces include the forces of dead load, live load and some secondary forces. Finally these loads are combined and the graph of the utmost forces is drawn.The second one is about the arrangement of prestressed steel bars and other kinds of tests. The number of the bars are estimated and arranged before the loss of the prestress and the effective one are caculated. Then the tests of the strength, the stress and the deformation of the bridge are carried out in the paper.
 
Key words: pre-stressed concrete continuous bridge;model; Endogenic force ;intensity checking.
 
 
 
 
 
目  录
第一章  前言 - 3 -
第二章  方案比选和工程概述 - 4 -
2.1  方案比选 - 4 -
2.1.1桥型比选 - 4 -
2.1.2 方案比选 - 4 -
2.3  设计标准和设计规范及建筑材料 - 9 -
2.3.1  设计规范 - 9 -
2.3.2  主要技术标准 - 9 -
2.3.3  主要建筑材料 - 9 -
2.4  桥型总体布置 - 10 -
2.5  桥梁构造 - 10 -
2.6  施工方案与步骤 - 11 -
2.6.1桩基础的施工 - 11 -
2.6.2 桥墩桥台施工 - 12 -
2.6.3主梁施工 - 12 -
第三章  主桥结构计算分析 - 14 -
3.1  计算模型和施工阶段划分 - 14 -
3.2  悬臂节段划分及单元划分 - 14 -
3.3  主要计算荷载如下 - 15 -
第四章  恒载内力计算及变形分析 - 16 -
4.1  毛截面特性计算 - 16 -
4.2  恒载集度计算 - 18 -
4.2.1  一期恒载集度 - 18 -
4.2.2  二期恒载集度 - 20 -
4.3  时程内力计算 - 20 -
4.3.1  梁段悬臂施工内力 - 20 -
4.3.2  边跨梁体合拢内力 - 22 -
4.3.3  中跨梁体合拢内力 - 25 -
4.4  恒载内力结果 - 27 -
4.4.1  一期恒载内力 - 27 -
 
 
4.4.2  二期恒载内力 - 29 -
4.4.3  总恒载内力 - 33 -
第五章  活载内力计算及内力组合 - 36 -
5.1  汽车和人群活载内力计算 - 36 -
5.2  温度次内力计算 - 44 -
5.3  支座沉降次内力计算 - 45 -
5.4  荷载组合及内力包络图 - 46 -
5.4.1  组合方法 - 46 -
5.4.2  计算结果 - 48 -
5.4.3  内力包络图 - 53 -
第六章  配筋设计计算与布置 - 55 -
6.1  钢束估算 - 55 -
6.1.1  估算原理 - 55 -
6.1.2  钢束估算结果 - 56 -
6.2  竖向预应力布置 - 57 -
6.3  预应力损失及有效预应力计算 - 57 -
6.3.1  预应力损失及有效预应力计算方法 - 58 -
6.4  主梁次内力计算 - 61 -
6.4.1  预应力产生的二次内力 - 61 -
第七章  主要控制截面应力及承载能力验算 - 62 -
7.1  强度验算原理 - 62 -
7.1.1  承载能力极限状态验算 - 62 -
7.1.2  使用阶段正截面应力验算 - 65 -
第八章  变形计算与预拱度设置及锚下局部应力验算 - 69 -
8.1  挠度计算 - 69 -
8.1.1  可变作用引起的挠度值 - 69 -
8.1.2  考虑长期效应的恒载挠度 - 69 -
8.1.3  考虑长期效应预加力引起的上拱度 - 70 -
8.2  预拱度的设置 - 71 -
8.3  锚下局部应力验算 - 72 -
参考文献 - 74 -
致   谢 - 75 -
 
第一章  前言
毕业设计是高等工科院校本科培养计划中最后一个重要的教学环节,目的是使学生在学完培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修和选修专业课程之后,通过毕业设计这一环节,较为集中和专一地培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,分析和解决实际问题的能力。和以往的理论教学不同,毕业设计是要学生在教师的指导下,独立地、系统地完成一个工程设计,以期能掌握一个工程设计的全过程,在巩固已学课程的基础上,学会考虑问题、分析问题和解决问题,并可以继续学习到一些新的专业知识,有所创新。毕业设计是培养学生独立工作的一种良好途径和方法,它的实践性和综合性是其它教学环节所不能替代的。
悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥作为无支架施工有利于通航河流建桥、深山峡谷建桥和城市立交建桥等。悬臂施工的受力特点接近于成桥后的结构受力,悬臂施工法在我国已有成熟的经验,悬臂浇筑预应力混凝土梁桥得到飞跃发展,并成为当代桥梁建筑中最基本的桥型之一。通过对麻车大桥主桥的初步设计,使我进一步加深了对桥梁设计与施工理论知识的理解,对悬臂施工连续箱梁有了初步了解,是对大学四年所学知识的总结。
本设计中用到了结构力学、材料力学、结构设计原理、桥梁工程等学科的诸多知识。并且我从图书馆借阅了大量参考书籍力求将设计做到规范、合理、清楚。虽然该桥结构不算复杂,但整个结构设计计算量大,数据众多,难度较大。当然,也正是由此,我得到切实的锻炼和提高,它使我这四年所学的专业知识更加系统化、具体化,对我以后从事桥梁方面的工作具有很好的指导意义。
通过设计让我了解连续梁桥的主要特点和施工方法,了解和掌握桥梁设计的全过程;通过老师的指导,培养学生独自完成桥梁工程的设计计算;锻炼学生综合运用专业基础知识、专业知识的能力,培养学生的创新能力。
由于本人的水平有限,在设计中一定存在着缺点和错误,恳请老师和同学们批评指正。
 
 
 
                              
 
 
第二章  方案比选和工程概述
2.1  方案比选
2.1.1桥型比选
桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选几种作比较,从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选,最终确定桥梁形式。
桥梁设计原则
(1)适用性
桥上应保证车辆和人群的安全畅通,并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限,并便于检查和维修。
(2)舒适与安全性
现代桥梁设计越来越强调舒适度,要控制桥梁的竖向与横向振幅,避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件,在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
(3)经济性
设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。
 
对于本桥的设计中,初步拟定的三种桥型的名称分别是:
方案一:预应力混凝土连续箱梁桥
方案二:预应力混凝土T型形梁桥
方案三:下承式拱桥
  • 关键词 大桥 主桥 上部 结构设计
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