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1、(65m+115m+65m)公路预应力混凝土 连续刚构梁桥设计 毕毕 业业 设设 计计 任任 务务 书书 班班 级:级: 学生姓名:学生姓名: 学学 号:号: 发题日期:发题日期: 完成日期:完成日期: 题题 目:目: 6565 + + 115115 +65+65 m m 公路预应力混凝土双薄壁墩连续刚构桥设计公路预应力混凝土双薄壁墩连续刚构桥设计 1 1、本论文的目的、意义本论文的目的、意义 根据教育部指示,毕业设计是高等工科院校本科培养计 划中最后一个重要的教学环节,目的是使学生在学完培养计划所规定的基础课、 技术基础课及各类必修课和选修专业课程之后,通过毕业设计这一环节,较为集 中和专一

2、地培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能以及分析和 解决实际问题的能力。和以往的理论教学不同,毕业设计要求学生在老师的指导 下,独立地、系统地完成一个工程设计,掌握一个工程设计的全过程。在巩固已 学课程的基础上,学会考虑问题、分析问题和解决问题,并可以继续学习到一些 新的专业知识,有所创新 。 2 2、设计原始资料设计原始资料 (一) 主要技术指标 (1) 孔跨布置:见“分组题目” ; (2) 公路等级:一级 (3) 荷载标准:公路-i 级,人群荷载 3.5kn/m2; (4) 桥面宽度:桥面宽20.5m,即:净27.5m(车行道) +1.50m(中央分隔带) +22.0m(人行道

3、与栏杆); (5) 桥面纵坡:0% (平坡); (6) 桥面横坡:1.5%。 (7) 桥轴平面线型:直线。 (二)材料规格 (1) 梁体混凝土:c50 级混凝土; (2) 桥面铺装及栏杆混凝土:c40 级混凝土; (3) 预应力钢筋及锚具: 主梁纵向预应力钢筋可选用 7-j15.24、9-j15.24、12-j15.24 或 19- j15.24 高强度低松弛钢绞线(1-j15.24 公称断面面积为 140.00mm2), =1860mpa,=1488mpa;对应锚具分别为 ym15-7、ym15-9、ym15-12 或 ym15- b y r y r 19;对应波纹管直径分别为(内径)70、

4、80、85、100mm(外径比内径大 7mm)。 主梁竖向预应力钢筋采用32 冷拉 iv 级钢筋,=735mpa(冷拉应力), b y r =550mpa;对应锚具为 m343(螺距);对应孔道直径 43mm,锚垫板边长a = y r 140mm,相邻锚板中心距离不小于 15cm。 (4) 普通钢筋: 受力主钢筋用 ii 级钢筋(1228),=340mpa,=340320mpa;非受力钢 b y r y r 筋用 i 级钢筋(820),=240mpa,=240mpa。 b y r y r (三)施工顺序及要点 (1) 墩台基础施工:桥台采用明挖基础,桥墩采用钻孔桩基础。 (2) 墩身:刚构桥下

5、部结构的主墩墩身采用薄壁空心墩,墩高均为 30m; (3) 主梁横截面:本桥为单箱单室的箱梁截面,梁底下缘及底板上缘均按二次 抛物线规律变化,腹板、底板可根据要求变厚; (4) 在支架上施工中间墩顶 0#段; (5) 在满堂支架上施工边跨靠近边支座梁段; (6) 在中间墩顶 0#段上安置悬臂挂篮设施:箱梁双悬臂状态施工采用挂篮悬臂 对称浇筑,中跨及边跨合拢段采用吊模浇筑,挂篮自重施工荷载控制在 3700 kn 以内,挂篮自重按 1300 kn 计; (7) 从中间墩顶 0#段两侧利用悬臂挂篮设施逐段对称施工主梁; (8) 施工边跨、中跨合拢段主梁; (9) 拆除挂篮设施和边跨支架; (10)

6、拆除 0段与桥墩的临时固接; (11) 桥面铺装、人行道板及栏杆施工(总的荷载集度可近似取为 32kn/m); (12)不考虑桥下通航的要求,不考虑其它特种荷载,本设计不包括墩底承台以 下部分的设计。 3 3、设计任务 (1)桥式方案拟定 说明所选择桥式适合的地理、地质环境;主要尺寸如梁高等确定的一般方法: 结构受力的合理性和经济性等。 (2)结构内力分析 结构内力分析基本原理描述;有限元结构分析计算和设计软件的原理及使用, 包括结构计算图式的确定、单元划分、施工阶段的划分及其对内力的影响等。 (3)预应力钢筋及普通钢筋设计 基本设计计算原理描述;相关设计规范应用的具体公式、参数表征方式的使用

7、; 构造要求。 (4)主要截面检算 基本设计计算原理描述;相关设计规范应用的具体公式、参数表征方式的使用。 (5)编制设计计算说明书 详见附录一。 (6)绘制结构主要施工图 绘制桥梁结构(主梁)主要构造图(立面、平面、横断面和阶段划分图),分阶段 预应力钢筋布置图(各个施工阶段预应力布置,包括纵向立面、平面和各个横断面布 置),施工程序图等,要求达到 a3 幅面图纸不少于 16 张或 a2 幅面图纸不少于 8 张 (相当于 0#图 2 张)。 (7)外文资料翻译,要求选择一篇外文专业科技文献(外文字符不少于 10000 个)翻译或用外文写出本人的毕业设计摘要(不少于 500 汉字,在答辩时用外

8、语宣 读) 。 (8)毕业设计的说明书不少于 15000 汉字。 4 4、设计依据 (一)设计规范 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (二)设计任务书。 5 5、设计要求 (1) 根据任务书提出完成毕业设计工作计划。 (2) 掌握桥梁设计的基本原理和方法。 (3) 熟悉有关设计规范的应用和相关桥梁专业计算软件的使用。 (4) 设计计算无误,数据表格化;文整说明简明扼要,条理清晰;章节编号分 明,图、表编号说明清楚;文句通顺,字迹工整,图纸美观;装订成册。 摘 要 设计为总长为 245m 的公路直线预应力混凝土连续刚构桥,跨径组成为 65m+115m+65m,截面形式为单箱单室箱型,墩身

9、为双薄壁柔性墩。设计荷载标准为 公路 i 级汽车荷载。主梁采用挂篮悬臂对称施工。因时间所限,未涉及下部结构 (桥墩和基础) 、横向预应力及竖向预应力的设计。 根据活载位置的不同,连续刚构桥的断面可能出现正弯矩或负弯矩,因而,要 按弯矩变化的幅值布置预应力钢筋。连续刚构桥将连续梁与薄壁墩(柔性)固结而 成,既保持了连续梁桥的优点,同时又节省了支座,减少墩与基础的工程量,并改 善了结构的水平荷载作用下的受力性能,即各柔性墩按刚度比分配水平力。 参考了大量的工程实例,对结构方面进行了较为详细的分析和研究。横截面采 用单箱单室截面,梁高按二次抛物线变化,从支座处最大5.8米到跨中2.5米,顶板 厚度为

10、25cm。为了减小施工难度,并结合连续刚构桥的受力特点,底板厚度呈直线 线性变化,由支座向跨中减,支座处为0.7m,跨中为0.4m。运用bsas对结构进行了内 力分析,然后对钢筋数量进行估计并配置钢筋,检算主要控制截面的承载能力。绘制 结构施工图,包括桥跨布置图、施工程序图等,进行外文翻译,最后编制设计计算 说明书及文档整理。 【关键词】: 预应力混凝土连续刚构桥;悬臂施工;内力分析; 预应力损失;次内力。 abstract design is a prestressing concrete continuing steel bridge, with the total length of 2

11、45m of the highway,spans are 65m, 115m, and 65m respectively, the form of the section is single-box single-room,and the piers are flexible double think-wall。 the standard of the loads is highway one car loads. the main beam of the bridge is constructed symmetrically by hanging basket cantilever。 bec

12、ause of the time constraint, the design doesnt contain the lower structure (piers and foundations), horizontal prestressing and vertical prestressing. according to the different position of the live loads, the section of this continuing steel bridge may have positive structural forces and negative s

13、tructural forces,therefore, the arrangement of the prestressing reinforcement should vary in accordance with the change of structural forces. the continuing steel bridge is a combination of continuing beam and double think-wall piers (flexible), and it also changes the structures stress compatibilit

14、y under the level of loads. design is made on the basis of lots of real projects case, so it gives a detailed analysis and study of the structure. the cross section is in form of single-box single- room , the height of the beam changes according to the cross-section parabolic ,from the supports the

15、maximal height is 5.8m to the inter - main beamheight of 2.5m, and the thick of the roof is 22cm. in order to alleviate the difficulties of construction, the thick of the bottom ,combined with the stress feature of continuing steel bridge, changes in linear, reducing from the supports to the inter -

16、 main beam, the thick of the supports is 0.7m and the inter - main beam is 0.4m. upon the basis of the section design, making an analysis of internal forces of the structure by bsas, evaluate the amounts of the reinforcement and arrange them accordingly, then check the capability of the main control

17、ling section. drawingthe structural construction plan, including the arrangement plan of the bridge span, the procedure of construction, etc. then translate them into english ,finally make the design illustration and microsoft word. key words: prestressing concrete continuing steel bridge; cantileve

18、r construction; analysis of internal forces; prestressing lose; secondary internal forces 第 1 章 绪 论.1 1.1 设计特点.1 1.2 受力特点.2 1.3 构造特点.2 1.3.1 零号块 .2 1.3.2 横隔板 .3 1.3.3 合拢段 .3 第 2 章 桥跨总体布置及结构主要尺寸.4 2.1 桥跨结构图式及尺寸拟定.4 2.1.1 设计技术标准: .4 2.1.2 结构图式 .4 2.1.3 主要尺寸拟定 .5 2.2 主梁分段与施工阶段的划分.6 2.2.1 分段原则 .6 2.2.2

19、具体分段 .6 2.2.3 施工阶段的划分 .6 第 3 章 荷载内力计算.8 3.1 恒载内力计算.8 3.1.1 计算方法 .8 3.1.2 计算结果 .9 3.2 活载内力计算.17 3.2.1 横向分布系数的考虑 .18 3.2.2 活载因子的计算 .18 3.2.3 设计结果 .18 第 4 章 预应力钢束的估算与布置.30 4.1 预应力筋的估算.30 4.1.1 预应力筋的估算方法 .30 4.1.2 预应力筋的估算 .34 4.1.3 预应力钢束的布置 .39 4.1.4 截面特性计算 .41 第 5 章 预应力损失及有效预应力计算.43 5.1 预应力钢筋与管道之间摩擦损失.

20、43 5.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩损失.48 5.3 弹性压缩损失.52 5.4 钢筋松驰引起的应力损失.55 5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失.56 5.6 有效预应力值.58 第 6 章 次内力计算及内力组合.59 6.1 自重徐变次内力计算.59 6.2 预加力徐变次内力计算.64 6.3 温度次内力计算.67 6.4 墩台支座不均匀沉降次内力计算.71 6.5 预加力引起的二次力矩计算.73 第 7 章 截面验算.76 7.1 内力组合.76 7.1.1 荷载和荷载效应 .76 7.1.2 内力组合 .76 7.2 承载力极限状态验算.76 7.2.1 基本理论 .81

21、 7.2.2 截面验算 .82 7.3 正常使用极限状态验算.83 7.3.1 使用阶段应力验算 .90 7.3.2 变形验算 .91 8.1 混凝土总用量计算.93 8.1.1 梁体混凝土(c50)用量计算 .93 8.1.2 桥面铺装混凝土用量计算 .94 8.2 钢绞线及锚具总用量计算.94 总结与讨论.96 致 谢.97 主要参考文献.98 附录一.99 附录二.116 包络图.116 附录三 实习报告.119 第第 1 1 章章 绪绪 论论 毕业设计是高校本科培养计划中最后一个重要的教学环节,目的是使学生在学 完培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修和选修专业课程之后,通过毕

22、业设计这一环节,较为集中和专一地培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识 和基本技能,分析和解决实际问题的能力。和以往的理论教学不一样,毕业设计是 学生在老师的指导下,独立.系统完成一个工程设计,以期能掌握一个工程设计的全 过程,在巩固已学课程的基础上,学会考虑问题、分析问题和解决问题,并可以继 续学习到一些新的专业知识,有所创新,为将来走向工作岗位打下良好的基础。 1.1 设计特点 预应力混凝土连续刚构桥设计的一般步骤:参照已有的设计拟定结构几何尺寸 和材料类型,模拟实际的施工步骤,计算恒载及活载内力;然后再根据实际情况确 定温度、沉降等荷载,计算其产生的内力,并与恒、活载内力进行正常使用与

23、承载 能力组合。这是设计过程中的第一次组合(bsas 完成),两种组合的结果分别作为按 正常使用和按承载能力估算钢束的计算内力。估算出各截面的钢束后,按照一定要 求将钢束布置好,重新模拟施工过程并考虑预应力的作用,计算恒载内力。由于钢 束对截面几何特性的影响,温度、沉降等内力也需重新计算,但其与钢束估算时计 算得到的结果差别非常小。各种荷载作用下的内力计算出来后,需进行承载能力组 合和正常使用组合,以进行截面强度验算、应力验算和变形验算,这是设计过程中 的第二次组合。如各项验算均满足要求且认为合理,则设计通过。如有些截面的有 些验算通不过,则需调整钢束甚至修改截面尺寸后重新计算,直到各项验算均

24、通过 为止。 如上所述,设计过程一般包括两次组合。第一次组合是为了估算钢束。此时钢 束还未确定,也就无法考虑预加力的作用。由于预加力对徐变有很大影响,故估算 钢束时一般也不考虑收缩徐变的影响。况且,此时用的几何特性都是毛截面几何特 性,所以第一次组合的内力不是桥梁的实际受力状态,仅供估束参考。根据估束结 果确定钢束数量和几何形状后,考虑预加力和收缩徐变的影响重新计算的内力是当 前配束下的受力。如各项验算均通过,那么可作为最终结果。如个别截面不满足, 但两次组合结果相差不大,可适当调整钢束后重新计算;如两次组合结果相差很大, 则应将第二次组合内力作为估束依据重新估束,再重复进行验算,直到各项验算

25、全 部通过且两次组合结果相差不大为止。总之,设计的过程就是一个逐次迭代逐次逼 近的过程。有经验的设计人员可能一次就能通过,但对我们初次设计,可能需“迭 代”多次,甚至需要修改截面尺寸。 预应力混凝土连续刚构桥采用悬臂施工法需在施工中进行体系转换,经过一系 列的施工阶段而逐步形成最终的连续刚构体系。在各个施工阶段,可能具有不同的 静力体系,其中包括安装单元、拆除单元、张拉预应力、移动挂篮等工况。因此计 算其恒载内力时必须精确模拟各个施工阶段,反映在结构约束、荷载列向量和总刚 矩阵等随施工阶段而发生变化。桥梁的恒载内力由各施工阶段引起的内力迭加而成, 显然对不同的施工方法,桥梁的恒载内力是有很大差

26、别的。而活载和温度、沉降等 内力在成桥后才发生,作用在最终连续刚构体系上,故与施工方法无关。为了保证 施工安全和长期正常使用,进行桥梁设计时必须对每一个受力阶段计算各种荷载作 用下的应力和变形,并进行组合。悬臂施工涉及到非常多的施工工况,且由于体系 发生转换而使预加力和徐变产生的次内力的计算变得复杂,故设计时一般必须借助 电算完成。 1.2 受力特点 采用悬臂施工的连续刚构桥,在施工过程中经历 t 型刚构受力状态,合拢后形 成连续刚构桥,其恒载产生的内力由各施工阶段产生的内力迭加而成。由于合拢段 较短,其产生的内力一般较小,故 t 型刚构受力状态为主要部分。对悬臂施工连续 刚构桥,合拢后根部负

27、弯矩很大,而中跨跨中恒载弯矩很小。二期恒载加上以后, 根部负弯矩增大,中跨跨中承受相对较小的正弯矩。因此,截面几何尺寸拟定时, 应根据以上弯矩分布特点,增大主梁根部附近断面的抗弯刚度,提高截面下缘的承 压能力。 悬臂施工时,浇筑一节段梁体,达到一定强度后张拉此段钢束。梁体自重产生 负弯矩,预应力钢束产生正弯矩,二者结合使得梁体基本处于偏心受压受力状态, 其轴向力非常大,抗剪强度一般不成问题,而最小正应力又较大,故主拉应力也易 满足。 1.3 构造特点 1.3.1 零号块 零号块是悬臂浇筑施工的中心块体,又是体系转换的控制块体。零号块受力非 常复杂,且一般作为施工机具和材料堆放的临时场地,故其顶

28、板、底板、腹板尺寸 都取得较大。零号块已不能处理为一般的杆系,对重要桥梁都要进行零号块空间应 力分析。从国内施工来看,零号块时有开裂,故其施工工艺及结构构造是很值得研 究的问题。 1.3.2 横隔板 悬臂施工的连续刚构大多采用箱形截面,抗扭刚度较大,故除零号块内设置横 隔板外,主桥沿纵向一般不设横隔板。零号块内横隔板传递荷载较大,通常采用一 片实体或两片式刚性横隔板,中部开设过人洞。在各跨上需考虑不平衡段底板钢束 弯起锚固的要求,还需设置预留伸缩槽。 1.3.3 合拢段 合拢段的施工是桥梁施工的重要环节。在合拢段施工过程中,由于温度变化、 混凝土早期收缩、已完成结构的收缩徐变、新浇混凝土的水化

29、热,以及结构体系变 化和施工荷载等因素,对尚未达到强度的合拢段混凝土有直接影响,故必须重视合 拢段的构造措施,使合拢段与两侧梁体保持变形协调,并在施工过程中能传递内力。 合拢段的长度在满足施工要求的情况下,应尽量缩短,以便于构造处理,一般取 1.53m。本设计取 1.5m。 合拢段的构造处理有以下几种:(1)用劲性钢管作为合拢段的预应力套管;(2) 加强配筋;(3)用临时劲性钢杆锁定;(4)压柱支撑。合拢段施工应注意以下几点: (1)合拢段应采用早强、高强、少收缩混凝土;(2)合拢段混凝土浇筑时间应选在一 天中温度较低时,并使混凝土浇筑后温度开始缓慢上升为宜;(3)加强混凝土的养护。 第 2

30、章 桥跨总体布置及结构主要尺寸 2.1 桥跨结构图式及尺寸拟定 2.1.1 设计技术标准: 1、设计荷 载:公路级 2、桥梁宽 度:桥面宽20.5m,即:净27.5m(车行道) +1.50m(中央分隔带) +22.0m(人行道与栏杆); 3、桥面设 1.5的双向横坡。 4、拟定参 数:横断面下缘宽度 12.5m,上缘宽度 20.5m,上翼缘外悬臂长为 4m。 2.1.2 结构图式 1、截面形式 为了减小上部结构的自重,达到增加跨度、减少下部结构的工程量、增加截面 抗扭刚度的目的,本桥采用单室箱形截面。上部结构采用变截面箱形梁。 刚构墩为双薄壁墩,该墩的结构刚度能适应主梁变形,协调主梁与墩之间的

31、变 形,即利用此墩的柔度形成摆动式支承体系能适应由预加力、荷载、混凝土收缩徐 变和温度变化所产生的纵向位移。 2、立面形式 本桥为预应力混凝土连续刚构桥。 本桥跨径组 65+115+65245m。 两桥墩高度均为 30m。 3、施工方法 (1)主桥下部施工 下部基础采用钢板桩围堰,搭设水中工作平台,进行钻孔成桩和浇筑承台,墩 身采用翻模板分节进行施工。 (2)上部箱梁施工 悬臂施工方法是从桥墩开始对称地、不断悬臂接长的施工方法,它一般分为悬 臂浇筑法和悬臂拼接法。两种方法是大跨径连续刚构桥主要采用的施工方法。本桥 选用的施工方法就是悬臂施工方法中的悬臂浇筑法,即挂篮分段浇筑、悬臂对称施 工。即

32、从中间墩顶两侧利用悬臂挂篮设施逐段对称施工主梁。 2.1.3 主要尺寸拟定 1、跨度 桥梁跨度应根据公路等级,功能,通行能力及抗洪防灾要求,再根据水利部门 推荐桥位处主桥主跨径的范围,及主河槽布置桥孔要求,结合桥址处的水文、地质、 河道断面、通航、环境要求综合考虑,选出适合于该桥位的跨径。桥位选择在河道 顺直稳定,河床地质条件良好的河段。本桥跨径组成:65m+115m+65m,边跨与中 跨的比值为 0.565,桥梁工程全长 245m。 2、主梁高度 连续刚构桥中支点的高跨比一般为 ,其中大部分为左右。本桥刚构 1 15 1 25 1 20 墩顶梁高 5.8m,是主跨径的。 1 19.828 主

33、跨中部箱梁的高跨比一般为,并有下降的趋势。本桥跨中截面梁高 1 40 1 55 2.5m,是主跨径的。 1 46 梁高沿跨径方向按二次抛物线变化,在绘图中近似以直线表示。 3、箱梁腹板厚度 腹板确定经验公式: 腹板总厚度: (m),其中,b 为桥面总宽度(m);l 为主跨跨度(m)。(1) 5050 bl t 同时应满足构造要求:单个腹板厚度 t00.15m。 根据经验,腹板厚度在中支点和边支座处等高段为 70cm,跨中为 40cm,按阶 梯性变化。 4、箱梁底板厚度 箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位,当采用悬臂施工 方法时,梁的下缘特别是靠近桥墩的截面承受很大的压力。箱形

34、截面的底板应提供 足够大的承压面积,发挥良好的受力作用。在发生变号弯矩的截面中,顶板和底板 上都应各自发挥承压的作用。 (1)箱梁桥墩处底板厚度 箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而从跨中逐渐加厚直至桥墩处,以适应受压 要求。底板除需符合使用阶段的受压要求外,在破坏阶段还宜保持在底板以内有适 当的富余。 本桥桥墩处底板厚度选用 70cm。 (2)箱梁跨中底板厚度 大跨度连续箱梁因跨中弯矩要求底板内需配置一定数量的钢束和钢筋,此时跨 中底板厚度取为 30cm。 其余梁段的底板厚度沿跨径按线性变化。 5、箱梁顶板厚度 确定箱形截面顶板厚度一般考虑两个因素:满足桥面板横向弯矩的要求,满足 布置纵向预应力

35、钢束的要求。 箱梁断面顶板厚在全梁范围内一致取为 25cm。 2.2 主梁分段与施工阶段的划分 2.2.1 分段原则 根据选用的施工方案(悬臂浇筑)及所用施工机具(挂篮)的承重、支承点位置及支 反力,对上部箱梁进行施工分段,梁段长度规格应尽量减少,以利于挂篮施工。梁 段长度变化处的梁段重量差应尽量减少,以利于施工控制。即考虑悬臂施工挂篮起 吊能力并兼顾计算单元划分进行分段。箱梁分段完成后进行单元划分编号。 2.2.2 具体分段 本桥全长 245m,全桥共分 98 个梁段单元, 0 号块长度 7m,一般梁段长度分 成 4m、5m,跨中合拢段 3.0m。其中 0 号块和边跨等高梁段单元满堂支架施工

36、。 2.2.3 施工阶段的划分 1、步骤:(1) 刚构墩墩身施工完毕至墩顶。 (2) 浇筑 0 号梁段,即 11,0,12 梁段和 32,0,33 梁段。 (3) 混凝土强度达到 85后,张拉预应力索。 (4) 在 0 梁段上对称架设挂篮 4 个,每个挂篮按 1300kn 考虑。 2、步骤:(1) 对称浇筑 10,13,31,34 梁段。 (2) 混凝土强度达到 85后,张拉预应力索。 3、步骤:(1) 往两端移动挂篮。 (2) 对称浇筑 9,14,30,35 梁段。 (3) 混凝土强度达到 85后,张拉预应力索。 4、步骤:(1) 按前步骤依次浇筑 8-2,15-21,29-23,36-42

37、 梁段。 (2) 混凝土强度达到 85后,张拉预应力索。 5、步骤:(1)安装边支座,并现浇边跨等高梁段 1,43 梁段。 6、步骤:(1) 拆除边跨挂篮,安装中跨合拢段吊篮。 (2) 架设中跨合拢段钢支撑,并张拉顶底板临时预应力钢索。 (3) 浇筑合拢段 22 梁段。 (4) 混凝土强度达到 85后,张拉预应力索。 7、步骤:(1) 拆除边跨托架和吊篮。 (2) 拆除中跨吊篮。 8、步骤:施加桥面二期荷载 梁段分段示意图 第 3 章 荷载内力计算 3.1 恒载内力计算 3.1.1 计算方法 恒载内力计算采用 bsas 软件提供的有限元方法计算,由于不同的施工方法所 计算出来的恒载内力会不一样

38、,所以计算时应该严格考虑施工阶段的划分。 1、混凝土及钢筋材料特性的取值 混凝土:桥墩及铺装 c40,主梁 c50 容重:125.0kn/m3;226.0kn/m3; 弹性模量 c40:ec3.25104mpa; c50:ec3.45104mpa; 线膨胀系数:1.010-5; 混凝土抗压标准强度 c40:fck26.8 mpa; c50:fck32.4 mpa; 混凝土抗拉标准强度 c40:ftk2.40 mpa; c50:ftk2.65 mpa; 钢绞线:采用高强度低松弛钢绞线,用 1915.2 的钢丝烧制而成的钢绞线, 即 s15.24; 单根 s15.24 公称断面面积:a140.00

39、mm2; 抗拉强度标准值:fpk1860mpa; 弹性模量:ep1.95105mpa; 粗钢筋:采用精扎螺纹钢,直径 25mm; 预应力筋管道:连续刚构梁纵、横向采用金属波纹管成孔,竖向预应力采用 铁皮管成孔; 锚具:采用 ym1519 锚具。 2、计算阶段划分 (1) 由主墩悬臂法施工至最大悬臂; (2) 安装边支座,现浇边跨等高梁段; (3) 边跨合拢,拆除边跨临时支座; (4) 合拢中跨; (5) 拆除吊篮; (6) 桥面铺装; (7) 运营阶段; 3、计算简图 图 3.1-1 计算简图 4、二期荷载 (1) 桥面铺装及横断面 主梁顶平坡,铺装层横坡 1.5的双向坡。桥面铺装水泥混凝土,

40、最薄 处厚 8.0cm。水泥混凝土铺装层的优点:造价低,耐磨性能好,适合重 载交通。 (2) 二期恒载计算 即计算按 32kn/m 计。 3.1.2 计算结果 2、截面特性计算结果 表 2.1 毛截面几何特性 no. 面积 a惯矩 ix中轴至梁 顶 yo 中轴至梁 底 y1 111.728111.04171.07411.4259 211.753111.09251.07711.4249 311.953111.49621.10111.4169 412.240612.06911.13461.4064 512.394112.57811.15891.4131 612.637513.31001.19441

41、.4186 712.876414.16141.23271.4303 813.122515.16011.27521.4468 913.401916.59381.33121.4768 1013.680818.30291.39351.5145 1114.182320.60091.47971.5433 1214.484423.04351.55761.5944 1314.809425.93011.64431.6507 1415.133929.28931.73821.7138 1517.006734.05841.83631.7867 1617.465538.79191.94511.8629 1717.93

42、4244.28142.06181.9462 1818.432250.61152.18722.0338 1918.940157.90212.32052.1285 2019.667466.76012.47832.2127 2120.288778.36342.65702.3430 2221.028994.32882.87872.5073 2321.7972113.35173.11592.6841 2415.00001.80000.60000.6000 表 2.2 施工阶段计算结果(包括一期恒载和二期恒载) 单元 elm 杆端 end 弯矩-m轴力-n剪力-q 1i0.0000.0001288.154

43、 1j2666.0070.000-103.262 2i2666.0070.000-103.262 2j964.8060.000-1030.872 3i964.8060.000-1030.872 3j-929.7080.000-1495.146 4i-929.7080.000-1495.146 4j-5643.6010.000-2275.968 5i-5643.6010.000-2275.968 5j-10832.3800.000-2912.812 6i-10832.3800.000-2912.812 6j-17305.8740.000-3560.682 7i-17305.8740.000-35

44、60.682 7j-25085.0290.000-4218.474 8i-25085.0290.000-4218.474 8j-34191.8260.000-4888.323 9i-34191.8260.000-4888.323 9j-44650.4460.000-5570.298 10i-44650.4460.000-5570.298 10j-59662.3030.000-6439.188 11i-59662.3030.000-6439.188 11j-76868.1930.000-7325.524 12i-76868.1930.000-7325.524 12j-96320.4100.000

45、-8236.249 13i-96320.4100.000-8236.249 13j-118080.8280.000-9172.086 14i-118080.8280.000-9172.086 14j-142205.3340.000-10127.519 15i-142205.3340.000-10127.519 15j-168743.7960.000-11103.250 16i-168743.7960.000-11103.250 16j-197807.4160.000-12147.646 17i-197807.4160.000-12147.646 17j-229573.1020.000-1326

46、4.903 18i-229573.1020.000-13264.903 18j-264168.1630.000-14411.145 19i-264168.1630.000-14411.145 19j-301666.5890.000-15587.596 20i-301666.5890.000-15587.596 20j-342145.4370.000-16795.482 21i-342145.4370.000-16795.482 21j-385692.2490.000-18041.968 22i-385692.2490.000-18041.968 22j-442137.6850.000-1958

47、8.323 23i-442137.6850.000-19588.323 23j-513958.1970.000-21451.970 24i-513958.1970.000-21451.970 24j-592416.9670.000-23381.613 25i-592416.9670.000-23381.613 25j-618476.1040.000-23998.637 26i-613266.916300.1287238.062 26j-584986.138300.1284545.596 27i-586558.409221.90222967.764 27j-561633.231221.90222

48、350.741 28i-561633.231221.90222350.741 28j-486729.899221.90220421.097 29i-486729.899221.90220421.097 29j-418468.231221.90218557.451 30i-418468.231221.90218557.451 30j-365075.766221.90217011.095 31i-365075.766221.90217011.095 31j-324071.121221.90215764.610 32i-324071.121221.90215764.610 32j-286139.86

49、3221.90214556.724 33i-286139.863221.90214556.724 33j-251190.803221.90213380.273 34i-251190.803221.90213380.273 34j-219147.023221.90212234.031 35i-219147.023221.90212234.031 35j-189934.372221.90211116.773 36i-189934.372221.90211116.773 36j-163426.164221.90210072.378 37i-163426.164221.90210072.378 37j

50、-139444.042221.9029096.647 38i-139444.042221.9029096.647 38j-117877.478221.9028141.213 39i-117877.478221.9028141.213 39j-98676.959221.9027205.377 40i-98676.959221.9027205.377 40j-81782.789221.9026294.652 41i-81782.789221.9026294.652 41j-67140.272221.9025408.315 42i-67140.272221.9025408.315 42j-54693

51、.162221.9024539.425 43i-54693.162221.9024539.425 43j-46286.861221.9023857.451 44i-46286.861221.9023857.451 44j-39233.296221.9023187.601 45i-39233.296221.9023187.601 45j-33508.016221.9022529.809 46i-33508.016221.9022529.809 46j-29090.876221.9021881.940 47i-29090.876221.9021881.940 47j-25956.396221.90

52、21245.095 48i-25956.396221.9021245.095 48j-23814.364221.902464.274 49i-23814.364221.902464.274 49j-23465.485221.9020.000 50i-23465.485221.9020.000 50j-23814.364221.902-464.274 51i-23814.364221.902-464.274 51j-25956.396221.902-1245.095 52i-25956.396221.902-1245.095 52j-29090.876221.902-1881.940 53i-2

53、9090.876221.902-1881.940 53j-33508.016221.902-2529.809 54i-33508.016221.902-2529.809 54j-39233.296221.902-3187.601 55i-39233.296221.902-3187.601 55j-46286.861221.902-3857.451 56i-46286.861221.902-3857.451 56j-54693.162221.902-4539.425 57i-54693.162221.902-4539.425 57j-67140.272221.902-5408.315 58i-6

54、7140.272221.902-5408.315 58j-81782.789221.902-6294.652 59i-81782.789221.902-6294.652 59j-98676.959221.902-7205.376 60i-98676.959221.902-7205.376 60j-117877.478221.902-8141.213 61i-117877.478221.902-8141.213 61j-139444.042221.902-9096.647 62i-139444.042221.902-9096.647 62j-163426.164221.902-10072.378

55、 63i-163426.164221.902-10072.378 63j-189934.372221.902-11116.773 64i-189934.372221.902-11116.773 64j-219147.023221.902-12234.031 65i-219147.023221.902-12234.031 65j-251190.803221.902-13380.273 66i-251190.803221.902-13380.273 66j-286139.863221.902-14556.724 67i-286139.863221.902-14556.724 67j-324071.

56、121221.902-15764.610 68i-324071.121221.902-15764.610 68j-365075.766221.902-17011.095 69i-365075.766221.902-17011.095 69j-418468.231221.902-18557.450 70i-418468.231221.902-18557.450 70j-486729.899221.902-20421.097 71i-486729.899221.902-20421.097 71j-561633.231221.902-22350.741 72i-561633.231221.902-2

57、2350.741 72j-586558.409221.902-22967.764 73i-584986.138300.128-4545.596 73j-613266.916300.128-7238.062 74i-618476.1040.00023998.637 74j-592416.9670.00023381.613 75i-592416.9670.00023381.613 75j-513958.1970.00021451.970 76i-513958.1970.00021451.970 76j-442137.6850.00019588.323 77i-442137.6850.0001958

58、8.323 77j-385692.2490.00018041.968 78i-385692.2490.00018041.968 78j-342145.4370.00016795.482 79i-342145.4370.00016795.482 79j-301666.5890.00015587.596 80i-301666.5890.00015587.596 80j-264168.1630.00014411.145 81i-264168.1630.00014411.145 81j-229573.1020.00013264.903 82i-229573.1020.00013264.903 82j-

59、197807.4160.00012147.646 83i-197807.4160.00012147.646 83j-168743.7960.00011103.250 84i-168743.7960.00011103.250 84j-142205.3340.00010127.519 85i-142205.3340.00010127.519 85j-118080.8280.0009172.086 86i-118080.8280.0009172.086 86j-96320.4100.0008236.249 87i-96320.4100.0008236.249 87j-76868.1930.00073

60、25.524 88i-76868.1930.0007325.524 88j-59662.3030.0006439.188 89i-59662.3030.0006439.188 89j-44650.4460.0005570.298 90i-44650.4460.0005570.298 90j-34191.8260.0004888.323 91i-34191.8260.0004888.323 91j-25085.0290.0004218.474 92i-25085.0290.0004218.474 92j-17305.8740.0003560.682 93i-17305.8740.0003560.

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