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一座预应力混凝土三跨连续梁桥的结构设计
目录
TOC\o1-2\h\u141391方案比选 1
64971.1拱桥 1
145131.2斜拉桥 1
265401.3连续梁桥 1
228891.4结论 1
224822结构设计 2
129702.1设计基本资料 2
279322.2设计规范 3
136362.3基础变位作用 3
115232.4温度作用 4
289472.5桥型布置和构造设计 4
38823内力计算 7
290533.1结构有限元建模 7
251984作用效应计算 11
78874.1永久作用效应计算 11
214254.2可变作用效应 14
86514.3作用效应组合 18
38475预应力钢束估算及配置 22
314665.1预应力钢筋的估算 22
117585.2钢束布置 29
154925.3预应力钢束输入 31
140276预应力损失及有效预应力计算 32
161416.1预应力损失计算 32
177806.2计算结果 34
18987钢束布置后作用效应计算和组合 37
271327.1永久作用效应计算 37
43777.2可变作用效应计算 40
58167.3作用效应组合(二) 40
78468持久状况承载能力极限状态计算与验算 44
244258.1正截面抗弯承载能力极限状态计算与验算 44
273088.2斜截面抗剪承载能力极限状态计算与验算 45
68318.3斜截面抗弯承载能力极限状态计算与验算 46
97149持久状况正常使用极限状态计算与验算 47
164409.1正截面抗裂验算 47
213519.2斜截面抗裂验算 48
2900010持久状况和短暂状况构件应力计算与验算 50
2279310.1持久状况构件应力计算与验算 50
1805610.2短暂状况构件应力计算与验算 51
537211下部结构的计算与验算 53
543511.1支座设计 53
9111.2桥墩设计与计算 53
1211611.3承台设计 55
3008811.4桥台计算 59
3200111.5桩基计算 64
922参考文献 70
【摘要】设计一座预应力混凝土连续梁桥,包括上部结构和下部结构设计。桥梁跨径为39m+60m+39m,桥宽21m,双向四车道,上部结构采用单箱双室变截面箱梁,下部结构为重力式U型桥台、桩柱式桥墩、桩基础为钻孔灌注桩。根据任务书要求和桥梁设计相关规范,使用Midas建模并计算结构的内力,进行配筋设计以及截面验算。下部结构根据桥梁工程、基础工程、连续梁桥、结构设计原理等书籍以及相关规范进行设计验算。设计图绘制使用CAD2019。设计内容主要包含上部结构和下部结构的设计、预应力各种荷载作用的组合计算、预应力钢束的计算和配置、普通钢筋的配置、预应力损失的计算和作用效应组合下结构内力的验算、支座选取、桥墩立柱、桩基、承台的计算与验算,以及各部分混凝土和钢筋数量表格。
【关键词】连续梁桥,箱梁,变截面,预应力
方案比选
拱桥
一般来说,主要承重构件是拱的桥梁被称为拱桥。在我国有着广泛的使用,拱桥的外形和梁桥有很大差别,因此两者的受力特点也有很大的区别。拱式结构在竖向荷载的作用下,两端将产生水平推力REF_Ref17653\w\h[1]。拱桥可分为圬工拱桥、混凝土拱桥、钢拱桥、钢管混凝土拱桥。拱桥主拱的发展主要体现在采用组合结构上,以钢管混凝土拱最为突出,已在中国得到大量的应用,钢桥的桥面系多采用连续、整体的钢结构或钢-混凝土组合结构。拱桥的跨径在十余米到600米之间不等。钢材的应用使得拱桥的跨径得到了极大的发展REF_Ref17699\w\h[2]。
斜拉桥
斜拉桥是以拉索、桥塔和梁为主要受力体系的桥型,可以把斜拉桥看成是用拉索代替多跨连续梁桥的桥墩的弹性支撑连续梁桥。拉索可以使梁体的弯矩减小,减少建筑材料的使用。所以,斜拉桥这种桥型比梁式桥的跨越能力大很多,主要用于大跨度桥梁的设计使用,如苏通大桥,其主跨径达到了1088m,是目前世界上跨径最大、难度最高的斜拉桥REF_Ref17931\w\h[3]。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成,主梁负责直接承受车辆等荷载作用,拉索拉起主梁将主梁上的力传递给主塔,主塔再将荷载传递给基础REF_Ref17951\w\h[4]。
一般来说