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望高坡高架桥施工图设计.rar

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    编号:20180915223406539    类型:共享资源    大小:5.15MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    高坡 高架桥 施工图 设计
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    望高坡高架桥施工图纸设计1望高坡高架桥施工图纸设计摘要本设计的步骤为:根据设计任务要求,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连续刚构、斜拉桥两种方案进行比选。按照“经济、适用、美观”等原则,比较了两个方案的优缺点。比选后最终把预应力混凝土连续刚构作为本次设计的主选方案,桥跨组成是70m+90m+90m+70m ,采用悬臂浇筑施工,整体性较好。进行了细部尺寸拟定、活载内力计算、配筋设计以及控制截面强度、应力验算、活载变形验算、施工图绘制等。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确,内力分布合理,符合设计任务的要求。关键词:预应力混凝土连续刚构;斜拉桥;主推荐设计方案;结构分析;验算望高坡高架桥施工图纸设计2THECONSDRACTDRAWINGDESIGNOFTHEBRIDGEOFWANGGAOPOABSTRACTThe process of designment:According to the design assignment and the presentHighway Bridge Specifications, Take the geological and the landform of the bridgesite for further analysis, after preliminary selection, two bridge type are presented,they are PC continuous rigid frame bridge and cable-stayed bridge.Comparing their characters comprehensively, the PC continuous rigid framebridge is selected as the main design scheme by the philosophy of bridge designas“Practicability, Economy, Security, Beauty”.The bridge in the text has a major spanof 120m and two side span of 70m, the concrete was bracket-in-place in theconstruction, so it is whole good.Through drawing up of structure’s dimension,internal force calculation of dead and living load,prestressed steel design, hypo forcecalculation, assessment of prestressing loss,checking computation of key sectionintension, stress, living load distortion and draw the project drawings .The conclusioncan be drawn that the design is up to the assignment.Key word:Design ; PC continuous rigid frame bridge ;cable-stayed bridge; themain design scheme for further analysis ; Structure analysis and checkingcomputation.望高坡高架桥施工图纸设计3目录1.概述............................................................52.此次毕业设计的意义所在..........................................93.设计原始资料与要求..............................................113.1课题内容.....................................................113.2课题任务要求.................................................114.方案比选........................................................134.1设计原始依据.................................................134.2方案一.......................................................134.3方案二.......................................................154.4方案三.......................................................174.5方案比选结果.................................................195.选定方案桥跨具体布置与结构尺寸拟定..............................205.1尺寸拟定.....................................................205.2桥孔分跨.....................................................205.3截面形式.....................................................205.4梁高.........................................................215.5细部上的一些尺寸.............................................225.6单元划分.....................................................235.7施工工艺.....................................................236.内力计算........................................................246.1一期恒载作用下主梁产生的内力.................................246.2二期恒载作用下主梁产生的内力.................................276.3温度变化产生的内力计算.......................................276.4支座沉降引起的内力计算.......................................286.5活荷载引起的内力计算.........................................29望高坡高架桥施工图纸设计46.6荷载组合.....................................................317.钢束估算及布置..................................................337.1预应力钢束的选择.............................................337.2预应力钢束的估算.............................................337.3预应力钢束的布置原则.........................................347.4预应力损失计算...............................................358.承载能力极限状态截面强度计算与验算..............................378.1承载能力极限状态下正截面强度计算.............................378.2承载能力极限状态下斜截面强度计算.............................389.抗裂验算.........................................................399.1正截面抗裂验算...............................................399.2斜截面抗裂验算...............................................4410.混凝土应力验算..................................................5010.1混凝土应力验算..............................................5011.挠度验算........................................................6011.1验算基本情况................................................6011.2预拱度的计算................................................6112.参考文献........................................................6213.致谢............................................................63望高坡高架桥施工图纸设计51概述1.1 设计现状和发展趋势我国改革开放以来,各方面基础建设得到了飞速的发展,不断地改善着人民的生活环境,改善着投资环境,促进着经济的腾飞,使得祖国日益繁荣昌盛。在工程规模上,桥梁工程约占道路总造价的10%——20%,同时,它也在保证全线通车上起到关键性作用,特别在战乱时期,不管是高技术战争,还是古方式战争,桥梁都具有非常重要的地位。随着经济社会文化水平的提高和科学技术的进步,人们对桥梁建筑有了进一步的要求。经过数十年的努力,我国的桥梁工程无论在科技水平上,还是在建设规模上,均已进入世界先进行列。桥梁按受力体系来分,可以分为一下几种:1.1.1 梁式桥梁式桥是一种在受到竖向荷载作用时,不会产生水平反力的结构,由于承重结构的轴线与外力(恒载和活载)的作用方向接近垂直,所以与同样跨径的其他结构比较而言,梁桥内产生的弯矩属于这些桥梁中最大的,因此通常需用抗拉、抗弯能力相对强的材料来建造。再观中、小跨径桥梁,现阶段在公路上应用最多的是标准跨径的钢筋混凝土简支梁桥,有预制装配和现浇两种施工方法,这种梁桥施工方便,结构也简单,对地基承载力上的要求也不是很高。简支T型梁现今T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少使用了,从50m到16m跨径(其中带马蹄形且未加宽的T型截面适用于跨径在30m以内,而底部加宽的T型截面一般适用跨径在30-50m以内的预应力混凝土桥梁),这些属于预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系上看的话,它们采用钢绞线群锚,并且在工地预制,然后吊装架设。它们发展趋势为:采用低松弛钢、高强绞线群锚;采用40~60号的混凝土标号;25m是T形梁的翼缘板加宽比较合适的;增加吊装重量;改望高坡高架桥施工图纸设计6善行车,采用工型梁,从而减少接缝,桥面和现浇梁端横梁湿接头,并且在桥面现浇混凝土中布置一定负弯矩钢束,从而造就比桥面连续进一步的“准连续”结构。连续箱形梁桥40-60m为等截面箱形连续梁桥的适用跨径,然而主跨跨径接近或大于70m时,就应该使用变截面连续梁桥。此外,截面能适应各种使用条件,例如预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥等等。这种梁桥截面有单箱单室、单箱双室(或多室),以前为矩形箱,随后逐渐发展成斜腰板形式的梯形箱。基于连续箱梁在构造、施工和使用上的优点,这些年来建成的预应力混凝土连续箱梁桥相对较多。它的发展趋势为:自重在一定程度上减轻,采用40~60的高标号混凝土号;随着预应力技术发展和建筑材料的提升,其跨径在很大程度上有了增大,例如葡萄牙已建成250m的连续箱梁桥,然而超过这一跨径,也不是太经济的。因为大跨径连续箱粱要采用大吨位的支座,如南京二桥名为北汊桥165m变截面连续箱梁,它的盆式橡胶支座吨位达65O0kN。这种样大吨位形式的支座性能如何?以及将来如何更换等一系列问题都有待研究。1.1.2 拱式桥拱圈和拱肋(拱圈横截面设计成分离形式时称为拱肋)是拱式桥的主要承重结构。在竖向荷载作用下,桥梁的墩台将承受水平推力。与此同时,根据牛顿第三定律作用力和反作用力原理,桥墩桥台向拱圈(或拱肋)提供一对水平反力将会在很大程度上抵消在拱圈(或拱肋)内由荷载引起的弯矩。所以,与相同跨径的梁相比,拱的弯矩、剪力和变形都要小很多,由于拱桥的承重结构以受压为主,经常采用抗压能力强的钢筋混凝土和圬工材料来建造。拱桥不单单是跨越能力很大,而且外形很像彩虹卧波,十分美观,在条件允许的情况下,修建拱桥通常是经济合理的,一般情况下在跨径500m以内都可作为比选方案。但是应当注意,为了确保拱桥的安全,体积(特别是桥台)和下部结构必须能经受住很大的水平推力作用。与此同时,和梁式桥不同,由于拱圈(或拱肋)在合拢前自身并不能维持平衡,因此拱桥在施工过程的时候所产生的难度和危险性要远远超出梁式桥。望高坡高架桥施工图纸设计7根据这些年的实践,钢筋混凝土拱桥自重较大,跨越能力伤又比不上钢拱桥,但是,由于钢筋混凝土拱桥造价低,并且养护工作量小,另外抗风性能好等优点,所以被广泛采用,尤其是崇山峻岭的我国西南地区。1.1.3 刚构桥以梁(或板)与立柱(或竖墙)整体结合在一起为主要承重结构是的刚构桥,梁和柱的连结处具有很大的刚性相当于一个整体,用以承担负弯矩的作用。在竖向荷载作用下,柱脚处具有一定的水平反力,而梁部主要受弯,但是弯矩值较同跨径的简支梁小,并且梁内还有轴压力,因此其受力状态介于拱桥和梁桥之间,刚架桥跨中的建筑高度可以做到很小。但是普通钢筋混凝土修建的刚架桥在梁柱刚结处较容易产生裂缝的问题,所以需在该处多配钢筋。刚架桥一般情况下均需承受正负弯矩两种玩具的交替作用,横截面最好采用箱形截面,连续刚构桥主梁受力与连续梁相似,横截面形式和尺寸也与连续梁大致相同。T型刚构这种结构体系存在致命弱点。从60年代末到80年代初,我国公路桥梁修建了几座比较可以的T形刚构桥,例如著名的重庆长江大桥和沪州长江大桥,80年以后这种桥型就基本不再修建了,这里我们也不赘述。连续刚构桥连续刚构桥是预应力混凝土连续梁桥之一,一般情况下采用变截面箱梁。连续刚构可以采用多跨相连,当然也可以将边跨松开,并采用支座,从而形成刚构一连续梁体系。这样的话一联内无缝,从而改善了行车条件;梁与墩固结,不设支座;合理选择梁与墩的刚度,以至于减小梁跨中弯矩,最终减小梁的建筑高度。所以,连续刚构在一定程度上保持了T形刚构和连续梁的优胜之处。连续刚构桥通常适合于大跨径、高墩。而高墩经常采用柔性薄壁,比如同摆柱,对主梁嵌固作用减小,梁的受力往往接近于连续梁。柔性墩需要着重考虑主梁纵向变形和转动的影响同时需要考虑墩身偏压柱的稳定性;墩壁较厚的情况下,则作为刚性墩连续梁,笔如同框架,桥墩要承受较大弯矩。由于以上连续刚构受力和使用上的特点,在设计大跨径的预应力混凝土桥时,一般优先考虑这种桥形。当然,当桥墩较矮时,这种桥型可能受到限制。近些年来,我国公路上修建的几座著名的预应力混凝土连续刚构桥,例如广望高坡高架桥施工图纸设计8东洛溪大桥,它的主孔180m;湖北的黄石长江大桥,主孔3×245m;广东的虎门大桥副航道桥,主孔270m,这是目前世界同类桥中最大跨径。我国现有的预应力混凝土连续刚构桥,一般都采用悬臂浇筑法施工。大都采用50~60号高标号混凝土以及大吨位预应力钢束。1.1.4 悬索桥吊桥(也称悬索桥)是以悬挂在塔架上的强大缆索为主要的承重结构,在桥面系竖向的荷载作用下,通过吊杆使得缆索承受到非常大的拉力,缆索通常锚于悬索桥两端的锚碇结构中,为了使其承受巨大的缆索拉力,锚碇结构经常需做的很大(重力式锚碇),或者依靠天然完整的巨大岩体来承受水平方向的拉力(隧道式锚碇),缆索传至锚碇的拉力一般可分解为垂直以及水平两个分力,因此悬索桥也是具备水平反力(拉力)的结构。现代的悬索桥广泛采用强度很高的钢丝成股编制形成钢缆,来保证发挥其优良的抗拉性能。悬索桥的承载系统通常包括缆索、塔柱和锚碇三个部分,因此结构一般自重较轻,同时能够跨越任何其他桥型无法达到的特大跨度,而悬索桥的另一特点是,就是受力简单明了,成卷的钢缆易于运输,并且在将缆索架设完成后,就形成了一个强大的结构支承系统,施工过程中的风险相对而言较小。在所有桥梁体系之中,悬索桥的刚度最小,属于柔性结构,所以在车辆荷载作用下,悬索桥会产生较大的变形,例如,跨度800m的悬索桥,在车辆荷载作用下,L/4区域的最大挠度可达3m这么大。此外,悬索桥的风致振动以及稳定性在设计和施工中也需给予特别的重视。悬索桥是目前特大跨径桥梁的主要形式之一,也可以说是跨千米以上桥梁的唯一桥型(不过这只是目前已建成桥梁来看说是唯一桥型)。然而从发展趋势上看,斜拉桥具有特别明显优势。但是根据地形、地质条件,若能采用隧道式锚碇,悬索桥在千米以内,同样可以同斜拉桥竞争。根据理论分析,就以目前的建材水平,所建悬索桥的最大跨径可达到3500m左右。必须的还有规划中更大跨径的悬索桥。悬索桥跨径在不断增大,如上所述当跨径达3500m时,动力问题就会成为一个突出的矛盾,所以,对于特大跨桥梁,有的也采用边箱中板式。望高坡高架桥施工图纸设计92此次毕业设计的意义所在学习的最终目的是为了应用。与实际结合的课程能激发学生的学习,产生强烈的学习爱好。在实际教学过程中,我们发现,拿到实用性强的课题的学生积极性明显高于其他学生。因此,课题应尽可能地贴近生产实际、生活实际。而注重课题的教学性能使知识承上启下,一方面强化原有知识,另一方面保证了知识的前后连贯性,有助于学生进一步消化原有知识,提高自己。毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。指导教师布置给学生任务后,要指导学生分析课题,确定设计思路,充分利用技术资料,注重设计方法和合理使用工具书。学生设计时应注重理论与实际的差距,充分考虑设计的可行性。指导教师要注重学生完成任务的质量和速度,及时指出其存在的不足,启发其独立思考。在设计过程中,应指导学生养成良好的安全意识和严谨的工作作风。设计完成后应撰写毕业设计论文,对自己的设计过程作全面的总结。进行毕业设计是检验学生在校学习成果的重要措施,也是提高教学质量的重要环节。可以这么说,毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露,是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷,是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华,也不一定能对社会直接带来巨大的效益,对专业产生开拓性的影响。但它总是在一定程度上表明一个人的能力与才华,向社会展示自身的价值。撰写毕业论文在学业生涯中是一件值得留恋的事情。论文的写作过程中所唤起的对科学研究的极大兴趣,所激发的对科学事业的满腔热情,以及写作中辛勤的耕耘,导师的教诲和拿到学位证和毕业证时激动人心的场面等,都会变成美好的回忆,深藏在记亿中。其次,通过撰写毕业论文,提高大学生的写作水平是社会主义物资上和精神上建设的需要。在新的历史时期,无论是提高全民族的科学文化水平,掌握现代望高坡高架桥施工图纸设计10科技知识和管理方法,还是培养社会主义新人,都要求我们的干部具有较高的写作能力。所以说,大学生要写好毕业论文,努力提高自己的写作水平,让写作这一社会主义物质文明和精神文明建设的重要工具在今后的工作中发挥出更大的作用。是检验学生在校学习成果的重要措施,也是提高教学质量的重要环节。可以这么说,毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露,是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷,是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华,也不一定能对社会直接带来巨大的效益,对专业产生开拓性的影响。但它总是在一定程度上表明一个人的能力与才华,向社会展示自身的价值。撰写毕业论文在学业生涯中是一件值得留恋的事情。写作论文过程中所唤起的对科学研究的极大兴趣,所激发的对科学事业的满腔热情,以及写作中辛勤的耕耘,导师的教诲和拿到学位证和毕业证时激动人心的场面等,都会变成美好的回忆,深藏在记亿中。其次,通过撰写毕业论文,提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。此次毕业设计的具体意义则体现在以下几个方面:(a)通过毕业设计可以系统地巩固基本理论知识以及专业知识,让学生综合运用所学课程自主创新,进一步培养学生分析问题以及解决问题的能力;(b)基本掌握设计原则、设计方法以及步骤,提高计算、绘图、查阅文献以及使用桥梁规范手册和编写技术文件、计算机辅助设计计算等等重要的基本技能,以便深入了解公路预应力混凝土桥梁在我们的桥式方案比选、结构计算及施工架设等方面上的设计规范、计算方法及设计思想等等内容和要求,为今后从事桥梁技术工作打好扎实基础;(c)通过做桥梁毕业设计,使得大家运用所学的课程知识,充分地训练和分析,以便掌握桥梁的基本理论,基本知识和基本的计算方法;(d)通过做桥梁毕业设计,不断地提高计算、绘图,查阅文献(包括外文文献),使用规范手册和编写技术文件及计算机辅助设计计算等等基本技能,了解了生产设计的主要内容和基本要求,掌握设计重要原则、设计方法、设计步骤;(e)通过做桥梁毕业设计,系统地掌握WORD,CAD,桥梁电算等常用软件程序的基本技能,并且可以熟练的使用。
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