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寨阳高架桥施工图设计.rar

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    编号:20180915223406330    类型:共享资源    大小:3.15MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    金币
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    阳高 架桥 施工图 设计
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    寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计I寨阳高架桥施工图设计摘要本设 计为 吉首 至茶洞 高速公 路第三 合同段 寨阳 大桥 施工图 设计 。 根据 设计任 务书提供的 设计资 料与要 求 , 依据 现行公 路桥梁 设计规 范 , 结合 “实用 、 经济 、 安全 、 美观 ”的桥 梁设 计 原则 , 确定 该 桥 梁方 案 为: 78m + 140m + 78m 的 三跨 全 预 应力 混 凝土 连 续刚 构桥。主 梁采 用单 箱单 室截 面, 根部 高 8.0m , 跨中 高 3.0m , 梁高 按 二 次 抛物 线变 化; 主墩 采用 双肢 薄壁 墩, 宽 6.4m , 厚度 2.0m , 墩高 44m 。 主梁 施工 采用 对 称 悬 臂现 浇, 边跨采 用 满堂 支架施 工 。采用 Midas软件 计算桥 梁结构 的内力 及内力 组合, 进行预 应力钢 筋的估 算与配 置 。根据 《 公预 规 》 的规 定 , 对该 桥梁进 行了截 面强度 验算 、 抗裂 验算 、 持久 状况构 件的应力验 算和挠 度验算 , 验算 结果表 明该设 计是合 理的 , 该桥 梁 的 各项 性能 在 设计 年限内 均能满 足的要 求。关键词:连续 刚构桥 ; 二 次抛 物线; 双肢薄 壁墩; Midas软件寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计IITH EH H H CO NSTRUCTIO NO OO OO O DESIG NG G G O FO O OZH AIH H H YANG G G G BRIDG EG G GABSTRACTThe design for the contract segm ent the Zhai Yang Bridge Jishou to ChadongExpresswayconstructiondesign. Accordingtothedataof designandrequest providedbythedesignassignm ent andthepresent Specifications of HighwayBridge, com bining withtheprincipiaofbridgedesignthat is“utility, econom y, safety, beauty”confirm that thebridgeisathree -span prestressed concrete continual rigid fram e bridge ,which the span is78m + 140m + 78m .Thebeam isdesignedtoasinglecell boxgirder, thedepthof beam at pier is8.0m , and3.0m at m id-span, thedepthischangedbyparabolawithpower of 2. Thepier isdesignedtotwin-lim b thinpier, thewidthis6.4m andthethicknessis2.0m , thedepthof thepier is44m .Usingthecast-in-cantievertoconstruct thebeam andthefull support tofoldthesidespan.UsingMidassoftwareistoget theinternal forceof thestructuresandthecom positionof internal force. For this, wecanevaluatetheam ount of longitudinal tendonsanddistributethe tendons to the bridge. According to Code for Design of Highway Reinforce andPrestressed concrete Bridges and Culverts we deed som e checking, that includes theload-caringcapacityultim ate stateandthenorm al serviceabilityultim ate stateaswell asthem ain section’s beingout of shape. Theconclusioncanbedrawnthat thedesignisuptotheassignm ent.K eyK K K words: continual rigidfram e bridge; parabolawithpowerof2;cast-in-cantiever; Midassoftware寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计III目录摘要...............................................................................................................................................IABSTRACT...................................................................................................................................II目录............................................................................................................................................ III1概况与方案比选...........................................................................................................................11.1工程 概况 ................................................................................................................................ 11.2技术 标准 ................................................................................................................................ 11.3技术 规范 ................................................................................................................................ 11.4方案 比选 ................................................................................................................................ 22结构尺寸拟定和材料选用..........................................................................................................62.1结构 尺寸的 拟定 ....................................................................................................................62.2主要 材料 ................................................................................................................................ 73结构内力计算...............................................................................................................................93.1有限 元 建模 ...........................................................................................................................93.2恒载 作用下 的内力 值 ..........................................................................................................113.3汽车 荷 载内 力计算 ..............................................................................................................133.4温度 内力计 算 .....................................................................................................................173.5基础 沉降内 力计算 .............................................................................................................203.6荷载 组合 ............................................................................................................................. 234预应力钢束的估算及布置.............................................................................错误!未 定义书签。4.1预应 力钢筋 数量估 算 ......................................................................................................... 344.2预应 力钢束 的布置 .............................................................................................................395预应力损失计算.........................................................................................................................416配束后的内力组合.................................................................................................................... 476.1承载 能 力极 限状态 组合 ..................................................................................................... 476.2短期 作用组 合 ......................................................................................................................496.3长期 作用组 合 ......................................................................................................................527截面强度验算.......................................................................................................................577.1主梁 正截面 强度验 算 ......................................................................................................... 567.2主梁 斜截面 强度验 算 .....................................................................................................608抗裂验算.....................................................................................................................................608.1正截 面抗裂 验算 ..................................................................................................................608.2斜截 面抗裂 验算 ..................................................................................................................619持久状况构件的应力验算........................................................................................................64寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计IV9.1正截 面混凝 土压应 力验算 .................................................................................................649.2预应 力钢筋 拉应力 验算 ..................................................................................................... 659.3混凝 土主压 应力验 算 ......................................................................................................... 6610短暂状态应力验算................................................................................................................. 6911挠度验算和预拱度计算..........................................................................................................7111.1挠度 验算 ............................................................................................................................ 7111.2预拱 度计算 ........................................................................................................................72设计总结与致谢............................................................................................................................74参考文献........................................................................................................................................75寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计11概况与方案比选1.1工程概况寨 阳 高 架 桥 是 连 接 吉 首 至 茶 洞 一 座 三 跨 全 预 应 力 混 凝 土 连 续 刚 构 桥 , 工 程 范 围K7+644~ K7+940。跨 径布置 为 78m +140m +78m 。上 部箱梁 采用单 箱单室 断面, 箱梁跨中高 度为 3.0m , 主墩 顶高度 为 8.0m , , 施工 采用挂 篮悬臂 对称浇 筑 , 边跨 采用 满堂支 架施工 。1.2技术标准1.设计 汽车 荷载等 级 :公 路 –II级。2.桥面 横坡: 单 面横 坡 2%。3.桥面 宽度 : 1.5m ( 人行 道 )+9m ( 行车 道 )+0.5m (防撞 栏 )+2m ( 中央 分隔带 )+0.5m (防撞栏 )+9m ( 行车 道 )+1.5m ( 人行 道 )。4.设计 洪水频 率: 1%,设 计洪水 位 (1%)。5.地震 动参数 : 本桥 所处地 区地震 基本烈 度为 6度 ,按 7度 设防 。6.温度 荷载: 桥面 升降 降 温按 规范确 定。7.支座 变位: 考虑 4个墩 台分别 沉降 2cm 的组 合叠加 效应。1.3技术规范1.中华 人民共 和国交 通部部 标准《 公路工 程技术 标准》 (JTGB01-2003)2.中华 人民共 和国交 通部部 标准《 公路工 程抗震 设计规 范》 (JTJ004-89)3.中华 人民共 和国交 通部部 标准《 公路桥 涵设计 通用规 范》 (JTGD60-2004)4.中华 人民共 和国交 通部部 标准《 公路圬 工桥涵 设计规 范》 (JTGD61-2005)5.中华 人民共 和国交 通部部 标准《 公路钢 筋混凝 土及预 应力混 凝土桥 涵设计 规范》 (JTGD62-2004)6.中华 人民共 和国交 通部部 标准《 公路桥 涵地基 与基础 设计规 范》 (JTJ024-85)7.中华 人民共 和国交 通部部 标准《 公路桥 涵施工 技术规 范》 (JTJ041-2000)寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计21.4方案比选1.4.1比选方案根据 设计任 务要求 , 综合 考虑桥 位的地 质 、 地形 条件 , 经初 选后提 出了 预应 力混凝土等 截面连 续梁桥 、 变截 面预应 力混凝 土连续 梁桥 、 预应 力混凝 土连续 刚构桥 三个比 选桥型 。 方案 一 ( 6×50) m 预应 力混凝 土等截 面连续 梁桥寨阳 高架桥 采用 6× 50的预 应力混 凝土等 截面连 续梁桥 ,全 桥长 300米。桥 面 组 成 : 1.5m ( 人 行 道 +栏 杆 )+9m ( 机 动 车 道 )+0.5m ( 防 撞 栏 )+2.0m ( 中 央 分 隔 带 )+0.5m ( 防撞 栏 )+9m ( 机动 车道 )+1.5m ( 人行 道 +栏杆 )桥面 形式: 两幅, 上下游 分离, 每幅采 用单箱 单室截 面;桥 面横坡 采用 2%。预应 力混凝 土等截 面连续 梁桥 立面 布置和 横截面 图如下 。图 1.1预应 力混凝 土等截 面连续 梁桥 立面布置 图(单位: cm )图 1.2预应 力混凝 土等截 面连续 梁桥 主梁 横截面 图(单 位: cm )方案 二 : ( 85+126+85) m 预应 力混凝 土变截 面连续 箱梁桥本桥 采用 ( 85+126+85) m 不等 跨的 预应 力混 凝土 连续 梁桥 ,全 桥长 296米。 横截寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计3面布 置采用 C50双悬 臂单箱 单室的 箱形截 面,支 点截面 梁高为 7m ( 1/18中间 跨跨长 ) ,跨中 截面梁 高为 4m , 其他 构件的 尺寸可 按《 JTGD60-2004.公路 桥涵设 计通用 规范 》 设计适 宜的尺 寸。 桥 面 组 成 : 1.5m ( 人 行 道 +栏 杆 )+9m ( 机 动 车 道 )+0.5m ( 防 撞 栏 )+2.0m ( 中 央 分 隔 带 )+0.5m ( 防撞 栏 )+9m ( 机动 车道 )+1.5m ( 人行 道 +栏杆 )桥面 形式: 两幅, 上下游 分离, 每幅采 用单箱 单室截 面;桥 面横坡 采用 2%。预应 力混凝 土变截 面连续 梁桥 立面 布置和 横截面 图如下 。图 1.3预应 力混凝 土变截 面连续 梁桥 立面布置 图( 单位 : cm )图 1.4预应 力混凝 土变截 面连续 梁桥 主梁横断 面图( cm )方案 三 : ( 78+140+78) m 预应 力混凝 土变截 面连续 刚构桥寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计4a. 孔径 布置 主桥 孔径布 置为 78+140+78m 。桥 梁全长 296m 。b. 结构 构造 主桥 采用三 跨连续 刚构 。 主梁 采用单 箱 单 室截 面 , 梁底 采用 二 次抛 物线 。 桥面 组成: 1.5m ( 人行 道 +栏杆 )+9m ( 机动 车道 )+0.5m ( 防撞 栏 )+2.0m ( 中央 分隔带 )+0.5m ( 防撞 栏 )+9m ( 机动 车道 )+1.5m ( 人行 道 +栏杆 )。 桥面 形式 : 两幅 , 上下 游分离 , 每幅采用 单箱单 室截面 ,桥面 横坡为 2%。c. 主墩 基础 左右 桥台均 为分离 式钢筋 混凝土 重力式 桥台。 1号和 2号桥 墩为竖 直双肢 薄壁墩 , 双臂 墩身采 用矩形 截面 , 尺寸 为 2×6.4m , 双臂 之间的 中心间 距 为 4.0m 。d. 施工 方案 主梁 施工采 用对称 挂篮悬 臂浇筑 法,边 跨 采用 满堂支 架施工 。预应 力混凝 土连续 刚构桥 立面布 置和横 截面图 如下。图 1.5预应 力混凝 土连续 刚构桥 立面布置 图( 单位 : cm )图 1.6预应 力混凝 土连续 刚构桥 主梁横截 面图( cm )各桥型 主要优缺点比较 表 表 1-1寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计5方案 设计 方案一 设计 方案二 设计 方案三方案 名称 预 应 力 混 凝 土 等 截 面连续 梁桥 预 应 力 混 凝 土 变 截 面 连 续梁桥 预 应 力 混 凝 土 连 续 刚 构桥适用 性 各梁 受力相 对独立, 行车 较舒适。箱形截面 抗扭刚度大 , 可以保证其强度 和稳定性 , 有效的承担正负弯 矩 , 桥梁的结 构刚度大,变形 小,行车平稳舒 适 ,不适合高 桥墩的情况。桥 面 连 续 , 行 车 平 顺 ;墩 梁 固 结 , 并 采 用 箱 型截 面 整 体 刚 度 大 ; 采 用双 肢 薄 壁 高 墩 , 减 小 次应 力 小 ; 伸 缩 缝 小 ; 适用于 高桥墩 的情况 。美观 性 构造简单 , 线条简洁 单调 。 全桥线条 简洁明快,与周 围环境协 调好。 全桥线条 简洁,桥墩较 少,桥型 美观。施工 技术 等跨径布 置 , 细部尺寸 相同 , 可以重复 利用模板预制,施工 较为方便。 相 对 简 支 梁 桥 的 施 工 要更复 杂。 采 用 悬 臂 施 工 , 施 工 稳 固性好,十 分方便和经济。经济 性 比较经济 相对较高 一般结论弃用 弃用 首选1.4.3推荐方案采用 第三种 方案 ( 变截 面预应 力混凝 土连续 刚构桥 ) , 因为 其梁体 连续 、 梁墩 固结 ,既保 持了连 续梁无 伸缩缝 、 行车 平顺的 优点 , 又保 持了 T型刚 构不设 支座 、 不需 转换体系的 优点 , 方便 施工 , 且有 很大的 顺桥向 抗弯刚 度和横 向抗扭 刚度 。 双肢 薄壁墩 的采用减小 了支点 处的负 弯矩, 同时使 结构的 附加应 力大大 减小。 本桥 地面线 高程差 较大 , 桥墩很 高,所 以适合 连续刚 构桥。 综上所 述,应 首选预 应力连 续刚构 桥。 第一 种方案 (预应 力混凝 土等截 面连续 梁桥) 线型过 于简单 ,显得 很单调 。第二 种方案 ( 预应 力混凝 土变截 面连续 梁桥 ) 虽然 桥面连 续 , 行车 顺适 , 但需 要大吨位 支座 , 制作 的养护 和更换 存在较 大的困 难 。 此外 , 在采 用对称 挂篮悬 臂浇筑 施工时 ,需要 临时固 结,施 工工序 复杂。寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计寨阳高架桥施工图设计62结构尺寸拟定和材料选用2.1结构尺寸的拟定1.跨径 布置初步 设计 寨阳 高架 桥采 用预应 力混凝 土连续 刚构桥 , 其主 跨为 140m , 边跨 为 78m 。边、 中跨比 为 0.557;起 点桩号 为 K7+644,终 点桩号 为 K7+940。图 2.1预应力混 凝土连续刚构桥 立面布置图 (单位: cm )图 2.2预应力混 凝土连续刚构桥 主梁截面图 (单位: cm )2.主梁 截面形 式及主 要尺寸寨 阳 高 架 桥 主 梁 采 用 单 箱 单 室 断 面 , 顶 板 采 用 2%的 单 向 横 坡 ; 箱 梁 顶 板 宽 度 为11.00m , 底板 宽 度为 6.40m , 翼缘 板 悬臂 长 度为 2.30m 。 顶板 厚 度 28cm , 底 板厚 度 28~100cm 。腹 板厚度 40~ 60cm 。
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