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桥梁全长131.56m公路-Ⅰ级四车道5×25m预应力混凝土简支转连续箱梁(计算书 施组共99页).rar

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    编号:20180915223405150    类型:共享资源    大小:1.43MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    桥梁 全长 131.56 公路 车道 25 预应力 混凝土 简支转 连续 计算 书施组共 99
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    目 录摘要 .........................................................................................................................................IAbstract .................................................................................................................................II第 1 章 绪论 ........................................................................................................................11.1 选题的目的及意义 ........................................................................................................11.2 国内外研究状况 ............................................................................................................21.3 工程概况 ........................................................................................................................21.3.1 水文、地质条件 ...................................................................................................21.3.2 施工条件 ...............................................................................................................21.4 技术标准 ........................................................................................................................31.5 主要材料规格 ................................................................................................................31.6 结构形式 ........................................................................................................................31.7 设计要点 ........................................................................................................................31.8 施工要点 ........................................................................................................................4第 2 章 水文计算 ...............................................................................................................52.1 水面宽度及过水面积计算 ............................................................................................52.1.1 地质剖面图 ...........................................................................................................52.1.2 过水断面计算 .......................................................................................................52.2 设计流量及流速的计算 ................................................................................................62.3 桥长的计算 ....................................................................................................................72.4 桥面中心最低设计高程的计算 ....................................................................................82.5 一般冲刷线计算 ............................................................................................................92.6 局部冲刷 ......................................................................................................................132.6.1 65—2 式公式 ......................................................................................................132.6.2 65—1 修正式公式 ..............................................................................................152.7 最大冲刷线高程 ..........................................................................................................172.8 本章小结 ......................................................................................................................17第 3 章 上部结构设计 ...................................................................................................183.1 设计资料及材料 ..........................................................................................................183.1.1 主要技术标准 .....................................................................................................183.1.2 主要材料 .............................................................................................................183.1.3 桥面铺装 .............................................................................................................193.1.4 施工方式 .............................................................................................................193.2 桥型布置及孔径划分 ..................................................................................................193.3 主梁横截面设置 ..........................................................................................................193.3.1 主梁间距与主梁片数 .........................................................................................193.3.2 主梁截面细部尺寸 .............................................................................................193.3.3 主梁主要截面尺寸拟定 .....................................................................................193.3.4 横截面沿跨长的变化 ..........................................................................................203.4 荷载信息 ......................................................................................................................213.4.1 单元划分 .............................................................................................................213.4.2 恒载内力计算 .....................................................................................................223.4.3 活载内力计算 .....................................................................................................223.4.4 温度变化的影响 .................................................................................................223.4.5 收缩徐变的影响 .................................................................................................223.5 简支转连续施工过程 ..................................................................................................233.6 结构内力计算 ..............................................................................................................233.6.1 恒载内力计算 .....................................................................................................233.6.2 活载内力计算 .....................................................................................................243.7 次内力计算 ..................................................................................................................343.7.1 温度变化产生的次内力计算 .............................................................................343.7.2 基础不均匀沉降次内力计算 .............................................................................373.8 内力组合 ......................................................................................................................373.8.1 承载能力极限状态下的效应组合 .....................................................................383.8.2 正常使用极限状态下的效应组合 .....................................................................423.9 预应力钢筋计算及布置 ..............................................................................................503.9.1 配筋计算 .............................................................................................................503.9.2 预应力钢束的布置 .............................................................................................523.9.3 预应力损失计算 .................................................................................................543.10 配束后主梁内力 ........................................................................................................603.10.1 施工阶段主梁内力计算 ...................................................................................603.10.2 收缩次内力 .......................................................................................................613.10.3 徐变次内力 .......................................................................................................633.11 主梁截面强度验算 ....................................................................................................643.12 应力验算 ....................................................................................................................653.12.1 正常使用阶段验算混凝土法向应力及主应力验算 .......................................653.12.2 正常使用阶段钢束应力验算 ...........................................................................703.12.3 受弯构件的变形验算 .......................................................................................753.13 本章小结 ....................................................................................................................75第 4 章 下部结构设计 ...................................................................................................764.1 设计资料 ......................................................................................................................764.1.1 拟定桥墩及基础尺寸 .........................................................................................764.1.2 承台底面形心荷载计算 .....................................................................................764.2 桩顶荷载计算 ..............................................................................................................784.2.1 桩的计算宽度的确定 .........................................................................................784.2.2 桩的变形系数的确定 .........................................................................................784.2.3 桩顶刚度系数的计算 .........................................................................................794.2.4 承台底面形心位移的计算 .................................................................................804.2.5 桩顶荷载的计算 .................................................................................................814.3 桩长计算 ......................................................................................................................814.4 桥台 ..............................................................................................................................824.5 本章小结 ......................................................................................................................84第 5 章 施工方案设计 ...................................................................................................855.1 桩基础施工工艺 ..........................................................................................................855.1.1 施工方法 .............................................................................................................855.1.2 施工要点 .............................................................................................................855.1.3 截桩头及无损检测 .............................................................................................875.2 承台、系梁施工方法 ..................................................................................................875.3 墩台身施工 ..................................................................................................................885.3.1 墩台施工 .............................................................................................................885.4 梁的预制、运输与安装 ..............................................................................................885.4.1 梁的预制 .............................................................................................................885.5 体系转换 ......................................................................................................................895.6 桥面铺装 ......................................................................................................................895.7 本章小结 ......................................................................................................................90结论 ......................................................................................................................................91参考文献 .............................................................................................................................92致谢 ......................................................................................................................................93摘 要汤旺河桥的中心桩号 K256+432.50,桥梁全长 131.56m,桥面净空:2×净-12.0m,设计公路等级为一级公路,汽车荷载等级公路 -Ⅰ级,设计车道数为四车道。桥梁上部结构采用 5×25m 预应力混凝土简支转连续箱梁;下部结构采用双柱式桥墩与肋板式桥台,钻孔灌注桩基础。本桥设计包括四部分:第一部分水文计算,包括最小桥孔净长度,桥面中心线最低高程计算及确定,冲刷计算;第二部分上部结构设计,包括平、纵、横设计,主梁配筋设计;第三部分下部结构设计,包括墩台及基础尺寸的拟定,桩长的计算;第四部分施工方案设计。其中,设计重点是上部结构设计。通过以上设计和验算,表明本设计方案是合理可行的。关键词:上部结构;简支转连续箱梁;预应力混凝土;双柱式桥墩;肋板式桥台;钻孔灌注桩基础ABSTRACTTangwanghe bridge, centeral milestone is K256+432.50, the overall length of bridge is 131.56m, the cleance of bridge is 2×12.0m, road quality is class-Ⅰ, design load is truck-Ⅰ. Superstructure of the bridge uses 5×25m prestressed concrete simple supported-continuous prestressed box beam, and substructture adopts double pier shaft with ribbed slab abutment, and bored pile foundation..There are four compenents though out the design. The first part is hydrological computations, including minimum and net length of bridge span determination and minimum elevation of conterral bridge deck computation and determination and minimum and scour computation; The second part is superstructure design, including plan ,lateral and lengitudinal of bridge design, prestressed strands design of girder; The third part is substructure design, including pier and abutment ,checking computation and the calculation of pile strength ;The forth part is constructtion plan design . Above all, the major one is superstructure design.By design and checking computations, the design plan is reasonable.Keywords: Superstructure Simple supported-contious prestressed box beam Prestressed concrete Double pier shalt Ribbed slab abutmen Bored pile foundation第 1 章 绪 论1.1 选题的目的及意义毕业设计是土木工程专业本科培养计划中最后的一个主要教学环节,也是最重要的综合性实践教学环节,目的是通过毕业设计这一时间较长的教学环节,培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能,解决具体问题的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力。和其他教学环节不同,毕业设计要求学生在指导老师的指导下,独立系统的完成一项工程设计,解决与之有关的所有问题,熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法,具有实践性、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。同时,在完成毕业设计的过程中,还要求我们同时运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理,这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还要求我们更好的了解国内外建筑设计的发展现状及趋势,更多的关注这方面的学术动态,以及我们在以后的土木工程专业方向有更大的造诣。汤旺河区(局)位于黑龙江省东北部,伊春市区北部,小兴安岭南坡北部及部分北坡。北纬 48°22′18″~48°48′30″、东经 128°51′5″~130°8′0″。图 1.1 汤旺河地理位置汤旺河水系是黑龙江水系的松花江下游的一条主要支流,被誉为松花江干流的北岸第一河汤旺河水系全长 509 公里,流经伊春全境,是伊春的母亲河,有东汤旺河、西汤旺河、二青河、白桦河、通江河、汤洪沟等支流。近年来,汤旺河区(局)面对日益减少的资源和增支减收的严峻形势,立足本局旅游资源实际,把旅游业作为“五大接续产业”之一,充分利用丰富的森林资源和独特的地质地貌,投资上亿元用于旅游业的开发,努力建设成为“生态平衡,环境优雅,景观独特,功能完善”的生态旅游城镇,开发建设了集国家地质公园、国家森林公园、中国青少年科学考察探险基地于一体的林都伊春的龙头景区—汤旺河林海奇石风景区,先后制定了一系列优惠政策,优先发展,以专题推进抓落实的方式全面开展了旅游开发工作,使旅游业不断发展壮大,促进了区域经济的发展。基于此种目的修建一座既能为景区添彩又能方便民众的现代化的桥梁已经迫在眉睫。1.2 国内外研究状况预应力混凝土连续梁桥具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护方便、抗震能力强等优点 [1]。在跨径 40~200m 范围内优势明显,这种桥型在国外桥梁建设中得到广泛应用 [2]。我国自 50 年代中期开始修建预应力混凝土梁桥,至今已有 40 多年的历史,比欧洲起步晚,但近年来发展迅速,在预应力混凝土梁桥的设计、结构分析、实验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异,预应力混凝土梁桥的设计与施工技术都已经达到相当高的水平。近些年国内所修建的高等级公路的大、中桥几乎都是采用预应力简支转连续方法施工的。在交通运输工程事业蓬勃发展的今天,推广此方法必将收到良好的经济和社会效益,也使标准化桥梁设计前进了一大步。1.3 工程概况1.3.1 水文、地质条件汤旺河区受内陆和海上高低气压反季风交替影响,四季气候有显著差异,属于寒温带大陆性季风气候。冬季漫长,受极地大陆气团控制,干燥、严寒。夏季短促,日照时间长,受热带海洋气团影响,降水多且集中。春秋两季气候多变,春季多大风,降水少, 秋季降温急骤,常有冻害发生。汤旺河区的降水表现出明显的季风性特征。夏季受东南季风的影响,降水充沛,占全年降水量的 65%左右;冬季在干冷西北风控制下,干燥少雪,仅占全年降水量的5%;春秋分别占 13%和 17%左右。1 月份最少,7 月份最多。1.3.2 施工条件省级施工条件,建筑材料供应良好。1.4 技术标准桥面净空:2×净 12.0m公路等级:一级公路设计荷载:公路-Ⅰ级设计水位:113.80m 1.5 主要材料规格主梁采用 C50 混凝土,预应力钢筋采用 规格,普通钢筋中主筋为 HRB33515.2j钢筋,箍筋为 R235 钢筋,构造钢筋为 R235 钢筋。普通钢筋强度设计值如表 1.1 所示表 1.1 普通钢筋强度设计值(Mpa)钢筋种类 符号 skfsdf'sdfHRB335 335 280 280R235 235 195 195(1)水泥:主梁和行车道板湿接缝的 C50 混凝土浇筑。(2)预应力钢绞线:抗拉极限强度为 1860Mpa, 规格,松弛系数 0.3。15.2J(3)锚具:锚具采用 M15-3、M15-4、BM15 -5 型夹片式系列锚具,管道成孔采用钢波纹管。(4)其它材料:砂,石,水的质量均按>有关条文办理。墩、台帽、耳墙、背墙采用 C30 混凝土。墩身、台身、系梁、承台、基桩采用 C30 混凝土。砂、石、水的质量要求均按《公路桥涵施工技术规范》有关规
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