土木工程毕业设计（论文）-沙河中桥施工图设计

1、山东交通学院毕业设计山东交通学院2015届毕业生毕业论文（设计）题目：沙河中桥施工图设计 -320m预应力混凝土简支空心板桥施工图设计院 别 交通土建工程学院 专 业 土木工程 班 级 土木11 学 号 姓 名 指导教师 二一五年六月摘 要本次毕业设计课题是320米预应力简支空心板桥施工图设计。预应力混凝土空心板梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。设计桥梁跨度为320m，桥面宽16m。计算过程大致如下。首先，确定主梁主要构造及细部尺寸，它必须与桥梁的规定和施工保持一致，考虑到抗弯刚度及抗扭刚度的影响，设计空心板梁。其次，利用结构设计原理的知识求解分析结构总的内力(包括恒载和活载的内力计算)。用于计算的内力组合结果从而估算出纵向预应力筋的数目，然后再布置预应力钢丝束。再次，计算预应力损失。然后，进一步进行截面强度的验算，其中包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。在正常使用极限状态验算中包括计算截面的混凝土法向应力验算、预应力钢筋中的拉应力验算、截面的主应力计算。必须通过多次验算才能得到理想结果，经过多次调节各

2、号钢束的编束根数与束数以及加配普通钢筋，最终使得结构安全验算合格。关键词：预应力混凝土， 简支空心板，内力组合1ABSTRACTMy graduate design issue is the construction design for simply supported hollow slab bridge(320m) meter. Prestressed concrete hollow slab beam bridge structure performance, small deformation, a telescopic seam less, smooth driving comfort, small amount of maintenance engineering, seismic ability strong and become the most competitive one of the main bridge.The bridge span is 320m, and the bridge deck is 16m.Firstly,Determine the mai

3、n structure and detail size of the main girder,and it must be consistent with the provisions of the bridge and the construction,considering the influence of bending rigidity and torsional rigidity, design the hollow slab beam.Secondly,the internal force of the structure is analyzed by using the knowledge of structure design principle (including the internal force calculation of dead load and live load).The results of the internal force combination are used to estimate the number of the longitudi

4、nal prestressing tendons, and then the prestressed wire bundle is arranged.Moreover,calculation of prestress loss.Then, the checking calculation of the section strength is carried out, including the ultimate state of bearing capacity and the limit state of normal use.In normal use limit state checking calculation including the calculation section of concrete normal stress checking calculation of tensile stress in prestressed bar and the main stress of section. After several adjustments of the st

5、eel beam，the beam for the numbers increase with the beam and with a few ordinary steel， you can make Checking the structural safety qualified.Key words: Prestressed concrete，Simply supported hollow slab bridge，Combination of internal forces1目 录摘 要1ABSTRACT2前 言11 计算依据与基础资料21.1标准21.2 主要材料21.3 设计要点22 方案比选33 上部结构的计算53.1横断面布置53.2 内力计算63.2.1永久荷载作用计算：63.2.2可变效应作用计算73.2.3支点横向分布系数：93.2.4支点到处的荷载横向分布系数94 可变效应计算114.1车道荷载效应115 作用效应组合136 预应力钢筋的布置146.1 材料及截面配筋146.2预应力钢筋数量的估算146.3预应力钢筋的布置157 普通钢筋数量的估算及布置168 承载能

6、力极限状态计算198.1跨中截面正截面抗弯承载能力计算198.2斜截面抗剪承载力计算199 预应力损失计算2310 正常使用极限状态计算2810.1正截面抗裂性验算2810.2斜截面抗裂性验算3111 变形计算3511.1正常使用阶段的挠度计算3512 预加应力引起的反拱度计算及预拱度的设置3612.1预加应力引起的反拱度计算3612.2预拱度的设置3713 持久状态应力验算3814 短暂状态应力验算4115 最小配筋率复核4416 板式橡胶支座4517 盖梁计算4617.1设计盖梁尺寸与内力计算4617.2斜截面承载力计算4718 墩柱计算4818.1内力计算4818.2承载力复合4819 桩基础计算5019.1桩基设计参数5019.2桩的计算宽度5019.3变形系数5019.4最大弯矩及最大弯矩位置5019.5局部冲刷线（自然地面）处桩的水平位移5119.6桩基内力计算5119.7桩身承载力复合52结 论53致 谢54参考文献55前 言我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥 ，预应力技术的运用，使得混凝土梁桥在跨径、裂缝控制、施工方法等方面不断取得突破，预应力的广泛应用使得它成

7、为桥梁建筑领域中的重要技术之一。本次设计通过施加预应力以达到控制裂缝宽度，增大跨径，节约建筑材料和投资的目的。针对我国中、小跨径桥梁众多与预应力技术本身的广泛适应性的情况，因而本次设计对我国桥梁事业的发展具有重要意义。 桥梁的设计，除了了解桥位处的地质，地形及水文情况外，还应对所设计桥梁的的构造特点，建筑材料及相应的预应力计算方法和施工方法，这些内容是紧密联系的，相辅相成的。此次设计用到了大学四年学到的所有的专业课本的知识，同时也还用到了许多规范和专业参考书，力求在设计中尽量做到规范、合理、清楚。经过这次设计使我所学的基础知识和专业知识更加系统、巩固、延伸和拓展，对我以后后的工作具有连号的知道意义。 桥梁工程的大量实践，为我国的桥梁建设积累了大量的成功经验，但也的得到了不少的教训，为改善设计理念和理论，提高了桥梁工程的设计和施工水平，贯彻了桥梁工程“实用、经济、美观、环保”的原则，提供了更为广阔的探索空间。 本设计是关于桥梁上部结构的初步设计。要求完成必要的设计和桥梁的总体布置图、主梁一般构造图、主梁预应力钢束构造图等图纸。设计分别阐述了各部分的计算过程，力求更加明了易懂。同时也限于本

8、人水平的不足，设计中也一定存在很多不足，敬请老师批评指正。1 计算依据与基础资料1.1标准 跨径：桥梁标准跨径20m；计算跨径19.6m；预制板长19.96m 设计荷载：公路级 桥面宽度：路基宽16m，半幅桥全宽8m 0.5m(护栏墙)+23.5m(行车道)+ 0.5m(中央分隔带)8m 桥梁安全等级为二级，环境条件类1.2 主要材料混凝土：主梁C50；铺装C40，其他均C30。容重：25kN/m3钢筋：主筋HRB335，箍筋R235，预应力钢筋采用抗拉强度标准值,抗拉强度设计值,公称直径15.24mm，公称面积140mm21.3 设计要点（1）按先张法部分预应力混凝土A类构件设计，考虑10cm厚的桥面铺装层混凝土参与截面组合作用；（2）预应力张拉控制应力值，预应力张拉台座长假定为50m，混凝土强度达到90时才允许放张预应力钢筋;（3）计算预应力损失时计入加热养护温度差20引起的预应力损失;（4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d;（5）环境平均相对湿度RH=55;（6）将空心板吊装就位时混凝土龄期为90d。2 方案比选方案一 预应力混凝土板桥本方案设计为装配式简支预应力空心板桥，采用C50混凝土浇筑预制主梁，栏杆和人行道采用C40混凝土，C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层;角缝采用C40混凝土浇注，封锚混凝土也用C40;桥面连续铺装用C30混凝土。预制板安装就位后，在企口缝内填筑标号比预制板高的小石子混凝土，并浇筑厚6cm的C30水泥混凝土铺装层连成整体。方案二；预应力混凝土简支T梁桥该方案采用混凝土简支T梁桥，桥面净宽为16米。桥梁上部结构采用8片主梁，主梁间距取用0.45米，其中预制主梁宽1.6米。吊装后铰缝宽为60厘米。桥面没有2%的单向横坡，由桥面铺装三角垫层来实现，桥墩采用直径为1.2米的双柱式圆形墩，基础采用直径为1.2米的双排桩，共4个桥墩。预应力混凝土简支梁桥的特点：1.简支梁桥属于单孔静定结构，它受力明确，结构简单，施工方便，结构内力系受外力影响，能适应在地质较差的桥位上建桥。2.在多孔简支梁桥中，由于各跨经结构尺寸同意，其结构尺寸易于设计成系列化，标准化。有利于组织大规模的工厂预制生产并用现代化起重设备，进行安装，简化施工管理工作，降低施工费用。3.装配式

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