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小洞中桥施工图设计.rar

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    编号:20180915223406128    类型:共享资源    大小:12.28MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    小洞 中桥 施工图 设计
    资源描述:
    小洞中桥施工图设计小洞中桥施工图设计摘要本设计为小洞中桥施工图设计。主要任务如下:首先,根据设计任务书的要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质条件,经初选后提出了等截面预应力混凝土连续T梁桥、预应力混凝土简支T梁桥两个比选桥型。遵循“安全、适用、经济、美观”的桥梁设计原则,比较两个方案的优缺点,把两跨2×27.86米的预应力混凝土简支T梁桥作为主方案。其次,确定主梁主要构造及细部尺寸。设计采用T形截面,采用预制安装的施工方法。 然后,利用midas电算软件进行内力计算及组合,估算和布置预应力钢筋。 最后,进行强度应力及变形验算,并绘制施工图。经分析比较及验算表明该设计的计算方法正确,内力分布合理,符合设计任务的要求。关键词:施工图设计;方案比选;等截面预应力混凝土简支T梁桥;MIDAS电算软件:预应力钢筋;主梁内力计算;验算小洞中桥施工图设计THECONSTRUCTION DESIGNOFTHESMALLHOLEBRIDGEABSTRACTThe design is about the K7+380 small hole bridge construction drawing design.And the task as follows: firstly, according to the design requirements of the task,according to the current highway bridge design specification, geological conditions ofconsidering the bridge, the primary presents uniform continuous prestressed concreteT beam bridge, prestressed concrete simply supported T beam bridge two thanchoosing bridge. Bridge design follow the principle of “safety, applicability, economy,beauty“, compares the advantages and disadvantages of the two schemes, theprestressed concrete simply supported T beam bridge with two spans of 2*27.86meters as the main scheme. Secondly, determine the structure and detail the maingirder dimensions. Design with T shaped cross section, the construction method ofinstallation of prefabricated. Then, using Midas software for calculation of internalforce calculation and combination, estimation and the layout of prestressing. Finally,the strength stress and deflection, and plot construction drawings. Through theanalysis and checking calculation shows that the calculation method of this design iscorrect, the internal force distribution is reasonable, consistent with the designrequirements ofthetask.Key words: construction design; project selection; section of prestressedconcrete simply supported T beam bridge; MIDAS computer software: prestressedsteel girder internal force calculation; calculation小洞中桥施工图设计目录1上部结构尺寸的拟定及基本设计资料.....................................................................11.1设计资料.........................................................................................................11.2采用规范.........................................................................................................11.3主梁尺寸拟定.................................................................................................11.3.1主梁高度..............................................................................................11.3.2细部尺寸..............................................................................................11.4主要材料.........................................................................................................21.5材料性能.........................................................................................................21.6施工方式.........................................................................................................32 毛截面几何特性计算................................................................................................42.1毛截面几何特性值..........................................................................................43 主梁作用效应计算....................................................................................................73.1结构自重作用效应计算.................................................................................73.2二期恒载作用下主梁产生的集度.................................................................93.3温度内力计算................................................................................................113.4移动荷载作用效应计算...............................................................................143.5 荷载组合.....................................................................................................163.5.1短期效应组合...........................................................................................173.5.2长期效应组合...........................................................................................193.5.3基本作用组合...........................................................................................214 预应力钢束的估算以及布置..................................................................................244.1预应力钢束的估算........................................................................................244.2预应力钢束的布置.......................................................................................254.3预应力损失的计算........................................................................................265 持久状况承载能力极限状态验算结果..................................................................285.1截面受压区高度...........................................................................................28小洞中桥施工图设计5.2正截面抗弯承载能力验算...........................................................................285.3斜截面抗剪承载能力验算...........................................................................295.4抗扭承载能力验算.......................................................................................295.5支反力计算...................................................................................................316 持久状况正常使用极限状态验算结果..................................................................336.1结构正截面抗裂验算...................................................................................336.2结构斜截面抗裂验算...................................................................................347 持久状况构件应力验算结果..................................................................................377.1正截面混凝土法向压应力验算...................................................................377.2正截面受拉区钢筋拉应力验算...................................................................397.3斜截面混凝土的主压应力验算...................................................................418 短暂状况构件应力验算结果..................................................................................438.1短暂状况构件应力验算...............................................................................439 挠度计算和预拱度设置..........................................................................................44参考文献......................................................................................................................46设计总结......................................................................................................................47致谢..............................................................................................................................48小洞中桥施工图设计第 1 页 共 48页1 上部结构尺寸的拟定及基本设计资料1.1 设计资料本项目位于广东省云浮市内,托洞至勒竹段。全长约56m。该桥起桩号为k7+353.7,终点桩号为K7+406.3。本设计采用预应力混凝土简支T型梁结构,全长56米。(1)设计行车速度:60公里/小时;(2)设计荷载:公路二级;(3)桥梁全长:56米;1.2 采用规范(1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)(3)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)(4)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)(5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)(6)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)1.3 主梁尺寸拟定1.3.1 主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度和跨径之比通常为 1/14-1/25 之间,这里取梁高2米,这样高跨比为1/14在1/14-1/25之间,符合要求。1.3.2 细部尺寸跨中处顶板翼缘板厚度取0.16米,顶板长度为2.16米;腹板厚度为小洞中桥施工图设计第 2 页 共 48页0.18米;底板翼缘板厚度为0.29米,底板长度为0.4米。1.4 主要材料(1)混凝土:主梁采用C50混凝土,墩身采用C30的混凝土,墩台采用C40的混凝土,基桩是采用C25的混凝土。(2)预应力钢绞线:采用ASTMA416-97低松弛高强钢绞线,直径为15.2mm,截面积为140mm2,强度是1860MPa,弹性模量是1.9×105MPa。(3)普通钢筋:采用GB1499—84的钢筋,直径大于12mm或者者采用HRB335热轧螺纹钢筋,直径小于12mm或者采用R235热轧圆钢筋。(4)锚具:采用的锚具有YM15-16钢绞锚、AMY5-12刚绞锚类型锚具一级配套设备。(5)预应力管道:采用预埋金属波纹管成型管道。(6)支座:采用GPZ(Ⅱ)2500盆式橡胶的支座。(7)伸缩缝:采用GQF-MZL240型钢伸缩缝。(8)桥面铺装:采用6cm厚C30混凝土,6cm的沥青混凝土铺装。1.5 材料性能(1)混凝土:表1-1 混凝土特性值强度等级 弹性模量(MPa) 容重(kN/m3) 线膨胀系数 标准值 设计值Fck(MPa) Ftk(MPa) Fcd(MPa) Ftd(MPa)C50 34500 26 1×10-5 32.40 2.65 22.40 1.83(2)预应力钢筋: 表1-2 预应力钢筋特性值钢筋 弹性模量(MPa) 容重(kN/m3) 线膨胀系数 fpk(MPa) fpd(MPa) f'pd(MPa)小洞中桥施工图设计第 3 页 共 48页预应力筋束 195000 78.50 1.2×10-5 1860 1260 390(3)普通钢筋 表1-3 普通钢筋特性值普通钢筋 弹性模量(MPa) 容重 fsk(MPa) fsd(MPa) f'sd(MPa)R235 210000 76.98 235 195 195HRB335 200000 76.98 335 280 280HRB400 200000 76.98 400 330 330KL400 200000 76.98 400 330 3301.6 施工方式采用预制安装施工方式,达到设计强度后,张拉预应力钢束,最后进行防护栏及桥面铺装施工。小洞中桥施工图设计第 4 页 共 48页2 毛截面几何特性计算利用Midas桥梁计算软件建模,计算模型中全桥共划分为266个节点,375个单元。图2.1梁单元分块图本图为MIDAS导出的模型基本形式,采用梁隔法建立模型。小洞中桥施工图设计第 5 页 共 48页2.1 主梁截面几何特性值yz图2.2毛截面形式尺寸表2-1截面尺寸A(m2) Asy(m2) Asz(m2) z(+)(m) z(-)(m)0.781 0.36 0.317 0.677 1.322Ixx(m4) Iyy(m4) Izz(m4) y(+)(m) y(-)(m)0.013 0.379 0.139 1.08 1.08注:A:横截面面积;Asy:单元局部坐标系y轴方向的有效抗剪面积;Asz:单元局部坐标系z轴方向的有效抗剪面积; z+:y坐标轴距截面上缘的距离高度; z-:y坐标轴距截面下缘的距离高度; Ixx:对单元局部坐标系x轴的扭转惯性矩; Iyy:对单元局部坐标系y轴的扭转惯性矩; Izz:对单元局部坐标系z轴的扭转惯性矩; y+:z坐标轴距截面左翼缘板边缘的距离;y-:z坐标轴据截面右翼缘板边缘的距离。类型 名称 面积 (m2) Asz(m2) Izz(m4) Czp(m) Czm(m) Qzb(m2) 周长(外)(m)小洞中桥施工图设计第 6 页 共 48页表2-2 截面特性Czp:沿单元局部坐标系+Z轴方向,单元截面中和轴到边缘纤维的距离;Czm:沿单元局部坐标系-Z轴方向,单元截面中和轴到边缘纤维的距离; Qzb:沿单元局部坐标系y轴方向的剪切系数。截面示意图如下:设计截面 跨中 0.7807 0.3172 0.1389 0.677 1.322 0.0548 8.5168设计截面 端梁 1.4279 0.92 0.1662 0.8353 1.1647 0.0866 8.2845变截面 右边变截面1 0.7807 0.3172 0.1389 0.677 1.322 0 8.5168变截面 右边变截面2 1.1004 0.6153 0.1465 0.778 1.2215 0 8.4007变截面 左边变截面1 1.4279 0.92 0.1662 0.8353 1.1647 0 8.2845变截面 左边变截面2 1.1004 0.6153 0.1465 0.778 1.2215 0 8.4007
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