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桥梁全套设计资料.rar

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    编号:20180915223405772    类型:共享资源    大小:7.37MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    金币
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    桥梁 全套 设计 资料
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    一、方案比较1 实用性比较预应力混凝土连续梁桥:伸缩缝少,结构刚度大,变性小,动力性能好,主梁性能好,主梁变形挠曲线平缓,行车平顺,通畅,安全,可满足交通运输要求,且施工简单,但工期长。连续刚构:行车平顺,通畅,安全,可满足交通运输要求,施工技术成熟,易保证工程质量,桥下净空大,可满足通航要求,属有推力体系,对地基要求比连续梁高,此处地势平缓,地质条件不好,跨径大,墩高小,温度,混凝土收缩产生较大位移,对桥墩不利。斜拉桥:跨度大,行车性能好,不用作大量基础工程,由于拉锁多点支撑作用,梁高小,可采用悬臂施工,不影响通航,梁可以预制,可加快施工速度。2 安全性比较预应力混凝土连续梁桥:技术成熟,计算简单,施工方法简单,质量好,整体性好,刚度大,可保证工程本身安全,同时行车性能良好,可保证司机正常行车,满足交通运输安全要求。连续刚构:一般做成薄壁墩,墩的刚度小,难以承受船舶撞击,但此处不通航,对桥墩有利,因墩梁固结墩处可承受较大弯矩,梁高可做薄,基础沉降对结构影响大。斜拉桥:拉索是柔性体系,风力作用下会震动,会影响桥上行车何桥本身安全,横向刚度小,变性大。3 经济性比较预应力混凝土连续梁桥:施工技术成熟,方法简单,易掌握,需要的机具少,无需大型设备,可充分降低施工成本,所用材料普通,价格低,成桥后养护费用少,需要大型支座,需较多预应力钢筋,基础施工复杂。连续刚构:无须支座,节省大型支座费用,其他于连续梁基本相同。斜拉桥:需大量拉索钢丝,预应力束,主塔构造复杂,高空作业多,成桥后养护费用高,基础施工复杂,还需减震装置。3 外观比较预应力混凝土连续梁桥:形势简单,造型单一。连续刚构:墩梁固结作用可降低梁高,使梁看来更纤巧。斜拉桥:现代感强,可通过索塔与拉索布置形式获得满意造型,塔较高,使桥向纵向和横向延伸,比例协调,均匀预应力混凝土连续刚构桥第一节 方案简介及结构尺寸拟定一:设计技术标准:1:设计荷载 汽车-20 级,挂车-100 级。人群荷载 3KN/M.2:桥梁宽度 净 14+2×2.5 m3:桥面设 1.5%的双向横坡,桥梁纵向设 1.5%的双向坡。二:设计规范:1:JTJ 021-89 >2:JTJ 023-85 >3:JTJ 022-85 >5:JTJ041-89 >一.桥孔长度的确定本设计经方案比选后,桥跨布置为 3x35 米+75 米+135x3 米+75 米+3x35 米预应力混凝土变截面连续刚构结构,全长 690 米。中M576.918.4057936.57.3491.2065.4.09627853.10K+42+8+++01590876540321图 1 桥位地质剖面图二.桥型布置1. 主跨径的拟定主跨径定为 135m,边跨采用 0.523 倍的中跨径,即 68m 。桥梁全长为 68+130+68=266 m 。2.顺桥向梁的尺寸拟定(1) 墩顶处梁高:根据规范,梁高为 1/16~1/20L,取 L/20 即 6.5 m。(2) 跨中梁高:根据规范,梁高为 1/30~1/55L,取 L/52,即 2.5 m。(3) 梁底曲线:选用圆曲线。以跨中梁底为原点,曲线方程:474.78125 2=X2+(Y+ 474.78125) 23.横桥向的尺寸拟定根据任务书规定,行车道为 2×净-7m,另外两边各有宽 2.5m 的人行道。根据有关文献,截面采用单箱单室截面。主梁截面细部尺寸的拟定,如图 2 所示。250 405119/1049/2.%.%37804252511/21/2中:CM650/93图 2 主梁截面尺寸图顶板厚取 25cm。根据底板厚度按“中薄边厚”的原则取跨中处底板厚 25cm,以便布置预应力束,支点处底板 厚为 1/10~l/12 倍的梁高,取 80cm,中间底板板厚成圆曲线变化;腹板厚度由于要布置预应力钢束锚头,从受力方面来讲,支点附近承受剪力较大,腹板宜加厚;各孔跨中区段承受剪力较小,腹板可适当减薄。本设计采用直线过渡型。支点截面采用 55cm ;跨中截面采用 45cm ;承托尺寸采用 50cm×40+cm 和 100cm×32cm ,翼缘板与腹扳承托采用 50×40。横隔板共设 4 道,两支点各两道,厚度支点取 50cm,板上留有人孔,尺寸为 200cm×200cm;4.桥面铺装桥面铺装:根据要求,选用 9cm 厚的防水沥青混凝土作为铺装层,(平均厚度)。桥面横坡:根据规范规定为 1.5%~3.0%,取 1.5%,该坡度由铺装层厚度控制。5.下部构造2、3 号桥墩采用双薄壁形式,桥墩壁厚 2 米,宽 10 米,两壁中心距为 5 米。基础均为刚性扩大基础。桥台为埋置式桥台,刚性扩大基础放置在基岩上。三.施工要点及注意事项1.桥梁上部采用挂篮悬臂浇注施工,施工时要对称浇注,应注意立模高程的合理设置,准确控制悬浇高程,主梁边中跨合龙高差应控制在1cm 以内。2.施工后的主梁备用预应力束孔处理如下:顶板束孔灌浆封填,底板束孔留下备用,但不穿预应力束。3.箱梁悬浇施工时在底板上的施工孔不封堵,作为箱梁的通气孔。四.本桥主要材料参照规范规定,该桥材料取用如下。1.混凝土箱梁采用 50 号,墩身和基础采用 40 号,其他结构全部采用 25 号砼。2.钢材1) 纵、横向预应力采用 ASTMA416-92-270 级钢绞线,标准强度为 1860Mpa,直径为15.24mm,面积 140mm2,弹性模量为 1.9×105 Mpa,采用 OVM 锚具。2) 带肋钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-91 的规定、光圆钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB1499-91 的规定。3.伸缩缝伸缩缝采用 HXC-80A 定型产品,全桥共 2 道。4.桥梁支座1、4 号桥台各安装一个 GPZ 单向活动和双向活动盆式支座。五.桥梁设计荷载根据设计任务书规定:荷载等级为汽车-20 级、挂车-100 级。第二节 内力计算与荷载组合一.全桥结构计算图式的确定按照杆系程序分析的原理,遵循结构离散化的原则。全桥以下原则在适当位置划分节点:1)杆件的转折点和截面的变化点;2)施工分界点、边界处及支座处;3)需验算或求位移的截面处;4)当出现位移不连续的情况时,例如相邻两单元以铰接形式相连(转角不连续) ,可在铰接处设置两个节点,利用主从约束考虑该连接方式。本设计的单元划分,每一个施工阶段自然划分为一个单元。这样便于模拟施工过程,而且这些截面正是需要验算的截面。另外,在墩顶、跨中和一些构造变化位置相应增设了几个单元。这样整个主桥划分成 89 个单元,90 个截面,如图 4 所示。 (桥墩未计)98765432182097654210 7654321069875436210985743210984765321987365421098765438040图 3 主桥单元划分示意图(尺寸单位:m)二.全桥施工阶段的划分1.为了方便全桥的施工分段,更好地根据起吊重量来划分,特用程序将划分的梁的单元的截面特性和单元重量计算出来,具体结果见表 1:表 1 截面特性及单元重量计算结果表 (单位:KN ,M)单元号左梁高 左面积 左单位重 右梁高 右面积 右单位重 单元重量2 2.5 11.3 281 2.5 11.3 281 4223 2.5 11.3 281 2.54 11.4 285 1.27e+034 2.54 11.4 285 2.62 11.6 291 1.3e+035 2.62 11.6 291 2.74 11.9 298 1.33e+036 2.74 11.9 298 2.86 12.2 306 1.06e+037 2.86 12.2 306 3.0 12.5 313 1.08e+038 3.0 12.5 313 3.19 13.1 327 1.12e+039 3.19 13.1 327 3.39 13.6 340 1.17e+0310 3.39 13.6 340 3.6 14.3 356 1.04e+0311 3.6 14.3 356 3.8 14.7 368 1.09e+0312 3.8 14.7 368 4.02 15.2 379 1.12e+0313 4.02 15.2 379 4.27 15.9 396 1.16e+0314 4.27 15.9 396 4.54 16.5 412 1.21e+0315 4.54 16.5 412 4.83 17.3 432 1.26e+0316 4.83 17.3 432 5.14 18.1 452 1.33e+0317 5.14 18.1 452 5.41 18.8 470 1.15e+0318 5.41 18.8 470 5.7 19.6 490 1.2e+0319 5.7 19.6 490 5.99 21.5 537 1.28e+0320 5.99 21.5 537 6.31 23.6 590 1.41e+0321 6.31 23.6 590 6.5 24.1 602 1.19e+0322 6.5 54.5 1.36e+03 6.5 54.5 1.36e+03 68123 6.5 24.1 602 6.5 24.1 602 3.01e+0324 6.5 54.5 1.36e+03 6.5 54.5 1.36e+03 68125 6.5 24.1 602 6.31 23.6 590 1.19e+0326 6.31 23.6 590 5.99 21.5 537 1.41e+0327 5.99 21.5 537 5.7 19.6 490 1.28e+0328 5.7 19.6 490 5.41 18.8 470 1.2e+0329 5.41 18.8 470 5.14 18.1 452 1.15e+0330 5.14 18.1 452 4.83 17.3 432 1.33e+0331 4.83 17.3 432 4.54 16.5 412 1.26e+0332 4.54 16.5 412 4.27 15.9 396 1.21e+0333 4.27 15.9 396 4.02 15.2 379 1.16e+0334 4.02 15.2 379 3.8 14.7 368 1.12e+0335 3.8 14.7 368 3.6 14.3 356 1.09e+0336 3.6 14.3 356 3.39 13.6 340 1.04e+0337 3.39 13.6 340 3.19 13.1 327 1.17e+0338 3.19 13.1 327 3.0 12.5 313 1.12e+0339 3.0 12.5 313 2.86 12.2 306 1.08e+0339 3.0 12.5 313 2.86 12.2 306 1.08e+0340 2.86 12.2 306 2.74 11.9 298 1.06e+0341 2.74 11.9 298 2.62 11.6 291 1.33e+0342 2.62 11.6 291 2.54 11.4 285 1.3e+0343 2.54 11.4 285 2.5 11.3 281 1.27e+0344 2.5 11.3 281 2.5 11.3 281 844(此为左半跨梁段自重,右半跨与之对应相等) 2.横隔板重量的计算支点横隔板重:Q1=[(0.15+0.98)*4.5/2+2*6.5+2*3*2]*2*0.5*26=716 kN3.桥面铺装和防撞护栏每米重量计算q=0.075*1*9.5*21+0.1*9.5*23+5.55=40 kN/m4.主跨施工分段(150t 起吊能力)双薄壁墩作为第一施工段施工完成;第二段 21-25 单元, 10m, 梁段重量:6752kN第三段 26 单元, 0~2.5m, 梁段重量:1410 kN第四段 27 单元, 2.5~5m, 梁段重量:1280kN第五段 28 单元, 5~7.5m, 梁段重量:1200kN第六段 29 单元, 7.5~10m, 梁段重量:1150kN第七段 30 单元, 10~13m, 梁段重量:1330kN第八段 31 单元, 13~16m, 梁段重量:1260kN第九段 32 单元, 16~19m, 梁段重量:1210kN第十段 33 单元, 19~22m, 梁段重量:1160kN第十一段 34 单元, 22~25m, 梁段重量:1120kN第十二段 35 单元, 25~28m, 梁段重量:1090kN第十三段 36 单元 28~31m 梁段重量:1040kN第十四段 37 单元 31~34.5m 梁段重量:1170kN第十五段 38 单元 34.5~38m 梁段重量:1120kN第十六段 39 单元 38~41.5m 梁段重量:1080kN第十七段 40 单元 41.5~45m 梁段重量:1080kN第十八段 41 单元 45~49.5m 梁段重量:1330kN第十九段 42 单元 49.5~54m 梁段重量:1300kN第二十段 43 单元 54~58.5m 梁段重量:1270kN中间段 44 单元, 58.5~61.5m 梁段重量:169kN5.边跨施工;除第 104 单元、第 1 单元在边跨合龙时采用满堂支架先浇成形,其它边跨梁段均与主跨梁段同时对称悬臂浇筑,在此不一一列出。主跨及边跨施工分段见图 4。全桥共分 105 个单元(89 个桥面单元) 、106 个节点,其中两个边跨各有 20 个单元,中跨有 45 个单元,再后面的恒载、活载、施工及验算等内力的计算时,代入程序的单元划分形式都以以上这种划分方式填写数据文件。3210987654::43210987654中:523主跨施工分段15042367891023456178920:::边跨施工分段图 4 主梁施工分段下面给出上述各段的内力图(图 5)图 5 主梁主要施工阶段内力图a)最大悬臂阶段内力;b)边跨合龙阶段内力; c)中跨合龙阶段内力;d)桥面铺装阶段内力四:温度及支座沉降次内力计算(一)温度次内力计算方法及结果按矩阵位移法求解温度次内力。本设计考虑主梁上下缘温差 5℃,温度次内力结果如图 7 所示。(二)支座沉降次内力计算方法及结果按矩阵位移法求解支座沉降次内力。在桥梁设计中,支座沉降工况的选取是应慎重考虑的问题。一般应综合考虑桥址处的地质、水文等情况,根据已建桥梁的设计经验来定。有时需选取几种沉降工况计算,这样就存在一个工况组合的问题。程序一般对每一个截面挑最不利的工况内力值作为沉降次内力。本设计考虑 2 号墩下降 2cm,4 号墩下降 1cm。沉降次内力如图 8 所示。弯 矩剪 力轴 力图 8五.活载内力计算(一)影响线的计算将单位荷载 P=1 作用在各桥面的节点上,求得结构的变形及内力,可得位移影响线和内力影响线。(二)人群、履带车、挂车加载人群加载只需求出影响的正、负区段面积;履带车离散为若干集中力;挂车按集中荷载加载。(三)汽车加载挂车、履带车全桥只考虑一辆。汽车荷载是由主车和重车组成的车队,车距又受到约束,求其最大、最小效应是个较复杂的问题。这种情况下,车辆数和车距都是未知参数,随具体影响线而变化,问题归结为求具有多个变量的函数在约束条件下的极值。此问题的解决借助于计算机程序完成。全桥活载内力如图 9 所示。
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