連續(xù)梁橋畢業(yè)設(shè)計(jì)

摘要
　　　
　　　青菱至野芷橋是武漢市中環(huán)線橋梁工程中的一座橋梁。中環(huán)線（三環(huán)線）是武漢市總體規(guī)劃中確定城區(qū)邊緣的一條規(guī)劃線，是主城區(qū)一條規(guī)劃交通環(huán)線中的城市環(huán)線。設(shè)計(jì)水位：381.25m,一般沖刷線：378.64m。設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅰ級(jí)。
　　　首先根據(jù)地面高程，可方便繪出縱斷面圖。根據(jù)設(shè)計(jì)資料和查閱參考文獻(xiàn)擬定三個(gè)方案，分別是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋和預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，通過對(duì)三個(gè)方案的比選，選擇預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋作為設(shè)計(jì)方案并對(duì)其進(jìn)行了進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。
　　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。主梁為T梁，梁高為2.5m，翼板寬2.5m，高0.15m，梁肋寬0.2m。其它細(xì)部尺寸可在設(shè)計(jì)圖紙中查得。跨徑為35m，主梁的混凝土標(biāo)號(hào)為C50，預(yù)應(yīng)力鋼束采用后張法施工。
　　　計(jì)算時(shí)，把主梁分為7個(gè)截面，計(jì)算上部結(jié)構(gòu)的恒載和活載，畫出彎矩影響線和剪力影響線，然后進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算及組合。根據(jù)以上的結(jié)果可進(jìn)行配筋和鋼束的布置及凈截面計(jì)算。計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失，本設(shè)計(jì)中采用后張法施工，只需計(jì)算五種預(yù)應(yīng)力損失。最后，計(jì)算次內(nèi)力、第二次內(nèi)力組合及正斜、截面強(qiáng)度驗(yàn)算。
　　　上部結(jié)構(gòu)做完后進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)、支座和附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在橋墩和基礎(chǔ)的計(jì)算中主要考慮的荷載有上部結(jié)構(gòu)的自重，汽車荷載、汽車制動(dòng)力及支座處的溫度變化影響力，根據(jù)這些荷載設(shè)計(jì)橋墩和基礎(chǔ)。最后進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算及地基承載力驗(yàn)算。
　　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，后張法，截面強(qiáng)度驗(yàn)算。
　　　

　　　
　　　
　　　
　　　
Abstract
　　　The Qingling-Yezhi Bridge belongs to the Central circular line Bridge Project in Wuhan City. Central circular line (the third loop) is one planning line which determines the city edge in Wuhan’s Urban Master Planning, and it’s one urban circular road of the planned traffic circle. Designed water level: 381.25 m. General erosion line: 378.64 m. Designed loads: highway – level I.
　　　According to the ground elevation, the longitudinal section can be easily drawn. On the basis of the design documentation and the reference documents, three schemes can be set, i.e. prestressed concrete continuous girder bridge, prestressed concrete beam bridge and the prestressed concrete continuous rigid frame bridg. Based on comparison and choosing of the schemes, the prestressed concrete continuous girder bridge is chosen as the design decision and got further designation.
　　　T beams is the main beam for prestressed concrete continuous girder bridge, the beam height is 2.5 m, the wing width is 2.5 m, its height is 0.15 m, and the rib width is 0.2 m. Other detailed dimension could be found on the design chart. The span is 35m; the concrete of the main girder is graded as C50 and for prestressed steel beams, tensioning method is used.
　　　When calculation is preceded, the main girder is divided into seven cross-sections. The dead load and the live load of the upper structure are calculated; the bending moment influence lines and the shear influence lines are drawn, and then the internal force calculation and combination are preceded. The arrangement of the reinforcement and the steel beams, the calculation of the net section can both be conducted based on the above results. The loss of prestressing force should be calculated; but only 5 prestressing forces should be calculated because of the tensioning method in this scheme. The calculation of the sub-internal-force, the second sub-internal-force combination, and the checking of the true bias, cross-section intensity should be finished.
　　　The designation of the bottom structure supports and the accessory structure should be done after the upper structure is finished. During the calculation about the piers and the foundations, the dead weight, the truck loading, the automobile braking force and the impact of the temperature changing of the bearings should be of main consideration. The designation of the piers and foundations should be done according to these data. The last step is to check the lower structure stiffness and the stability, and the bearing capacity of the foundation soil.
　　　Keywords: prestressed concrete continuous girder bridge,post-tensioned,cross-sectiong strength checking.
目  錄
摘要 I
Abstract II
第一章 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 1
1.1 設(shè)計(jì)資料 1
1.2 方案擬定 2
1.3 方案選擇 4
第二章 推薦方案橋梁上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定 6
2.1 方案簡介及上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定 6
2.1.1 主梁尺寸擬定 6
2.1.2 橫截面沿跨長的變化 7
2.2 本橋主要材料 7
2.3 截面幾何特性的驗(yàn)算 7
2.4 橋梁設(shè)計(jì)荷載 8
第三章 橋面板計(jì)算 9
3.1 單向板計(jì)算 9
3.1.1 恒載內(nèi)力 9
3.2 活載內(nèi)力 9
3.3 單向板內(nèi)力組合 11
3.4 懸臂板內(nèi)力計(jì)算 12
3.4.1 恒載內(nèi)力計(jì)算 12
3.4.2 懸臂板的活載內(nèi)力 12
3.4.3 懸臂板的內(nèi)力組合 13
3.5 橋面板配筋 13
3.5.1 支點(diǎn)處配筋計(jì)算 13
3.5.2 跨中處配筋計(jì)算 14
3.5.3 懸臂板配筋計(jì)算 14
第四章 推薦方案主梁內(nèi)力計(jì)算 16
4.1 T梁控制截面幾何要素 16
4.2 截面幾何特性 16
4.2.1 計(jì)算原理 16
4.2.2 截面幾何特性計(jì)算結(jié)果 18
4.2.3 檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)ρ 18
4.3 主梁作用效應(yīng)計(jì)算 19
4.3.1 結(jié)構(gòu)自重作用效應(yīng)計(jì)算 19
4.3.2 汽車荷載作用效應(yīng)計(jì)算 26
4.3.3 溫差應(yīng)力及基礎(chǔ)沉降內(nèi)力計(jì)算 40
4.3.4 內(nèi)力組合 43
第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束估算及布置 48
5.1 鋼束估算 48
5.1.1 按正常使用極限狀態(tài)的正截面抗裂驗(yàn)算要求估算 48
5.1.2 按承載能力極限狀態(tài)的應(yīng)力要求計(jì)算 51
5.1.3 估算結(jié)果 52
5.2 鋼束布置 53
5.2.1 鋼束布置原則 53
5.2.2 確定跨中及錨固端截面的鋼束 53
5.3 主梁凈、換算截面幾何特性計(jì)算 58
第六章 預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算 64
6.1 基本理論 64
6.2 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 64
6.2.1 后張法由預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失 64
6.2.2 后張法由錨具變形﹑鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失 66
6.2.3 后張法由混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 68
6.2.4 后張法由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值 70
6.2.5 后張法由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 71
6.3 截面預(yù)應(yīng)力損失合計(jì)和有效預(yù)應(yīng)力 73
第七章 配束后主梁內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合 75
第八章 主梁截面驗(yàn)算 79
8.1 截面強(qiáng)度驗(yàn)算 79
8.1.1 基本原理 79
8.1.2 計(jì)算公式 79
8.2 抗裂驗(yàn)算 82
8.2.1 規(guī)范要求 82
8.2.2 計(jì)算 83
8.3 持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算 91
8.3.1 正截面混凝土驗(yàn)算 91
8.3.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算 94
8.3.3 混凝土主壓應(yīng)力驗(yàn)算 96
8.4 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 104
8.4.1 預(yù)應(yīng)力階段的應(yīng)力驗(yàn)算 104
8.4.2 吊裝應(yīng)力驗(yàn)算 105
第九章 橋臺(tái)計(jì)算 107
9.1 橋臺(tái)及基礎(chǔ)構(gòu)造和擬定的尺寸 107
9.2 荷載計(jì)算 107
9.2.1 上部構(gòu)造恒載反力及橋臺(tái)臺(tái)身、基礎(chǔ)上土重力計(jì)算 107
9.2.2 土壓力計(jì)算 108
9.2.3 支座活載反力計(jì)算 111
9.3 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)效應(yīng)組合 112
9.4 地基承載力驗(yàn)算 113
9.4.1 臺(tái)前臺(tái)后填土對(duì)基底產(chǎn)生的附加應(yīng)力計(jì)算 113
9.4.2 基底應(yīng)力計(jì)算 113
9.4.3 地基承載力驗(yàn)算 114
9.5 基底偏心距驗(yàn)算 114
9.5.1 僅受永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合時(shí) 114
9.5.2 橋臺(tái)承受作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合時(shí) 115
9.6 基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算 115
9.6.1 傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 115
9.6.2 滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算 115
第十章 施工方案 117
10.1 橋位放樣 117
10.2 基礎(chǔ)施工 117
10.3 墩柱蓋梁 119
10.4 預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁的預(yù)制 120
10.5 主梁的運(yùn)輸和安裝 122
10.6 橋面系工程 122
外文翻譯 123
參考文獻(xiàn) 134
總結(jié) 135