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福海1号桥施工图设计.rar

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    编号:20180915223404466    类型:共享资源    大小:4.45MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    福海 施工图 设计
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    福海1号桥施工图设计福海1号桥施工图设计摘要本设计为福海1号桥施工图设计。首先根据设计任务书提供的设计资料和要求,依据现行公路桥梁设计规范,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变截面连续梁桥和预应力混凝土等截面连续梁桥两个比选桥型。按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,比较两个方案的优缺点,最后选定方案为:预应力混凝土等截面连续梁桥。主梁采用单箱单室截面,梁高2.5m。主梁施工采用满堂支架施工。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。关键字:连续梁桥;预应力混凝土;Midas 软件福海1号桥施工图设计The Fuhai1Bridge construction designABSTRACTThis design is about the construction design of Fuhai 1 Bridge. At the first,Accordingto the design assignment and the present Highway Bridge Specifications, Take the geologicaland the landform of the bridge site for further analysis, after preliminary selection, threebridge type schemas are presented, they are PC Uniform continuous bridge and PC Variablecross-section continuous bridge bridge. Comparing their characters comprehensively, at last, Ichoosethefirst program: PCUniform continuous bridge.Single box girder single-chamber cross section, high beam 2.5m. Full support by themainbeam construction.Bridge structure using Midas software to calculate the internal force and internal forcecombination, the prestressed reinforcement estimates and configuration. According to “publicpre-regulation“ of the provisions of section strength of the bridges were checking, crackresistance, persistent checking of stress conditions and deflection components checking,checking results show that the design is reasonable, the performance of the bridge's design lifecan meet therequirements.Key words: Uniform continuous beam bridge; construction drawing design; Structureanalysis and checking computation福海1号桥施工图设计目录1 设计资料...............................................................................................................................11.1 设计要求.......................................................................................................................11.2 材料规格.......................................................................................................................11.3 设计计算依据...............................................................................................................12 方案比选和拟定...................................................................................................................22.1方案比选原则................................................................................................................22.2 方案比选.......................................................................................................................23 上部结构尺寸拟定...............................................................................................................63.1主跨径的拟定................................................................................................................63.2主梁尺寸拟定................................................................................................................63.3 主要材料.......................................................................................................................63.4 施工方式.......................................................................................................................64 内力计算...............................................................................................................................84.1 单元划分.......................................................................................................................84.2 毛截面几何特性...........................................................................................................84.3 一期恒载作用下主梁产生的内力...............................................................................84.4 二期恒载作用下主梁产生的内力.............................................................................104.5 支座沉降引起的内力计算.........................................................................................134.6 活载内力计算.............................................................................................................154.6.1 冲击系数的计算...............................................................................................154.6.2 车道布载...........................................................................................................164.7 温度内力计算.............................................................................................................204.8 荷载组合.....................................................................................................................234.8.1 承载能力极限状态计算时作用效应组合.......................................................234.8.2 正常使用极限状态计算时作用效应组合.......................................................274.8.2.1 短期效应组合................................................................................................27福海1号桥施工图设计4.8.2.2 长期效应组合................................................................................................315 预应力钢束的估算及布置.................................................................................................355.1 计算原理.....................................................................................................................355.2 预应力钢束的布置.....................................................................................................375.2.1预应力筋布置原则............................................................................................375.2.2 预应力钢束布置情况.......................................................................................386 预应力损失计算.................................................................................................................396.1 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失.........................................................396.2 锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失.....................................................................406.3 钢筋与台座间的温度引起的损失.............................................................................406.4 混凝土弹性压缩引起的应力损失.............................................................................406.5 预应力钢筋松弛引起的损失.....................................................................................416.6 混凝土收缩徐变引起的应力损失.............................................................................417 承载能力验算.....................................................................................................................487.1 正截面承载力计算.....................................................................................................488 应力验算.............................................................................................................................598.1 基本理论.....................................................................................................................598.2 正常使用阶段混凝土主压应力验算.........................................................................598.3 正常使用阶段正截面开裂验算.................................................................................628.4 正常使用阶段斜截面开裂验算.................................................................................658.5 正常使用阶段钢束应力验算.....................................................................................689 挠度验算及预拱度设置.....................................................................................................699.1 挠度验算要求.............................................................................................................699.2 挠度验算结果.............................................................................................................709.2.1 中跨跨中挠度验算...........................................................................................709.2.2 边跨最大挠度验算...........................................................................................709.3 预拱度的设置.............................................................................................................7010 施工图设计.........................................................................................................................7110.1 概述...........................................................................................................................7110.2 总体布置图...............................................................................................................71福海1号桥施工图设计10.3 主梁一般构造图.......................................................................................................7110.4 主梁预应力钢束构造图...........................................................................................71设计总结...................................................................................................................................73参考文献...................................................................................................................................74致谢...........................................................................................................................................76附件1 开题报告(文献综述)附件2 译文及原文影印件福海1号桥施工图设计11 设计资料1.1 设计要求(1)设计荷载:公路-Ⅰ级、人群3.5kN/m2(2)桥梁宽度:1.5m(人行道+栏杆)+7.0m(行车道)+1.5m(人行道+栏杆)=10m桥面纵坡:2%;桥面横坡:2%1.2 材料规格(1) 混凝土:主梁采用C50 混凝土,混凝土弹性计算模量E=3.45×104MPa;墩身、承台采用C30 混凝土,桩基和防撞护栏采用C25混凝土;(2)预应力钢绞线:预应力筋采用strand1860的钢绞线,公称直径为15.2mm ,公称面积140 2mm 弹性模量1.95×105MPa。(3)普通钢筋:除箍筋和连接钢筋采用R335的光圆钢筋外,其余均采用HRB335和HRB335精轧螺纹钢筋。(4)预应力锚具:所使用的预应力锚具可采用HVM或OVM的锚具及其相应的配套设备。施工时可采用其它厂家的产品,且外形尺寸与OVM 锚具相同。(5)预应力管道:纵向预应力钢束管道采用SBG塑料波纹管。1.3 设计计算依据(1) JTGD60-2004 《公路桥涵设计通用规范》(2) JTGD60-2004 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(3) JTGD61-2005 《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(4) JTGD63-2007 《公路桥涵地基与基础设计规范》(5) JTJ041-2000 《公路桥涵施工技术规范》福海1号桥施工图设计22 方案比选和拟定2.1方案比选原则a.安全可靠(1)所设计桥梁结构在强度稳定性方面要有足够的安全储备;(2)防撞栏杆要具有足够的高度和强度;(3)桥下应满足安全通车、通航或泄洪等要求;(4)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。b.适用耐久(1)桥面宽度能满足当今以及今后规划年限内的交通流量;(2)桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形忽然过宽的裂缝;(3)整个桥跨结构及各部分构件,在制造、运输、安和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性;c.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养护和维修等费用。d.先进性桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设,应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备,以利于减少劳动强度,加快施工进度,保证工程质量施工安全。e.美观一座桥梁应具有优美的外型,尤其是座落于城市的桥梁,还应与周围的景致相协调。2.2 方案比选根据安全可靠、适用耐久、经济、美观的设计原则,综合考虑,初步拟定以下两个比选方案。方案一:5×40m 预应力混凝土等截面连续箱梁桥(1) 预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压,不仅充分发挥了高强材料的特性,而且提高了混凝土的抗裂性,促使结构轻型化,因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力。预应力混凝土连续梁桥是一种以受弯为主,在竖向荷载作用下福海1号桥施工图设计3无水平反力的结构。它在荷载作用下,支点截面产生负弯矩,从而大大减小了跨中的正弯矩,跨越能力大,适用于桥基良好的场合。预应力混凝土连续梁桥适用于各种结构体系, 且还在不断创新出体现预应力技术特点的新型结构体系,因而它的适用范围大,竞争力强。(2)该桥采用五跨一联的预应力混凝土连续梁桥(5×40m=200m)。主梁采用C50混凝土,单箱单室的箱形截面,箱梁顶宽10m,底板宽6m,梁高2.50m,箱梁顶板厚采用25cm,腹板厚50cm,底板厚25cm。(3)桥墩基础有采用钻孔灌注摩擦桩。每墩桩基为一排共二根D150cm钻孔灌注桩;桥墩为两根直径为150cm的柱式墩。两岸桥台均为墙式桥台。(4)支座采用盆式橡胶支座和固定盆式橡胶支座,其中固定支座可以将主梁与桥墩相连,防止主梁在地震时变形、移动、破坏。(5)采用满堂支架施工。 a) 纵断面图b)横断面图图2.1 桥型布置图(单位:cm)福海1号桥施工图设计4方案二:56m+88m+56m 预应力混凝土变截面连续箱梁桥(1)该桥跨径为56m+88m+56m,桥梁全长200m的三跨变截面预应力混凝土连续梁桥。(2)主梁采用C50混凝土的单箱单室箱形截面。箱梁支点梁高3m,跨中梁高6m,顶板宽10m,底板宽6m,翼缘板悬臂长2.5m。支点截面底板和腹板厚度均为50cm,顶板为25cm;跨中截面底板和顶板厚度均为25cm,跨中腹板厚度为50cm。(3) 桥墩基础有采用钻孔灌注摩擦桩,每墩桩基为一排共三根D120cm钻孔灌注桩;桥墩为一根D550cm的圆型墩。两岸桥台均为墙式桥台。(4) 支座采用盆式橡胶支座和固定盆式橡胶支座,其中固定支座可以将主梁与桥墩相连,防止主梁在地震时变形、移动、破坏。(5)采用悬臂挂蓝施工。 a) 纵断面图b) 横断面箱型布置图图2.2 桥型布置图(单位:cm)福海1号桥施工图设计5表1-1 方案比选表桥型方案 方案一:预应力混凝土等截面连续箱梁桥 方案二:预应力混凝土变截面连续箱梁桥安全性 1.桥跨度较小,采用预应力箱形断面,整体性好,刚度大,变形少,主梁变形挠曲线平缓,施工安全;2.质量可靠,工期有保障;3采用传统支架施工,施工过程中不需昂贵的施工设备,施工方便,质量可靠,工期较长;全桥后期营运养护费用少;行车平顺舒适。 1.全桥跨度适中,用技术先进的悬臂浇筑法施工,且在施工过程中不需大量施工支架和临时设备,施工相对复杂,相对较难控制质量可靠,工期相对较长;2.全桥后期营运养护费较少,但是支点处容易开裂;行车平顺舒适。适用性 桥面平顺,行车舒适性较好;满足了桥下通车安全性;施工方便,线形更好控制。 受力明确,满足桥下通车的安全性;线性较难控制。经济性 工期相对较短,造价相对较低。 工期相对较长,造价相对较高。美观性 构造简单,线形简洁美观与周围景观协调一致 构造相对复杂,线形优美。以上两个方案都具有很强的可行性,但是,相对于预应力混凝土变截面连续箱梁桥,预应力混凝土等截面连续箱梁桥的桥型构造更简单,受力更明确,经济更实惠,优点更突出,更适合此处的环境条件。因此,确定采用方案一(预应力混凝土等截面连续箱梁桥)
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