钢箱梁桥毕业设计

钢箱梁桥毕业设计篇一：桥梁工程毕业设计正文【钢箱梁桥】目录1.绪论 32.设 计概述 4桥孔布置 5截面尺寸及拟定 2.2.3箱梁面板厚度设置 4.1.1期恒载内4.1.1期恒载内6置.2.2.4箱梁腹板丿rr? rr：宽度设7算.3.主梁截面几何特性计.7算.4.主梁内力计8算.4.1恒载内力计力 9二期恒载内力 10总恒载内力 11活载内力计算 12横向分布系数的计算 12主梁内力影响线及加载 13内力组合 20承载能力极限状态 205.第二体系的计算 21桥面板的局部应力计算 21截面几何特征值的计算 22纵横肋的弯矩计算 26活载的弯矩计算 26恒载的弯矩计算 27横肋弹性变形附加弯矩计算 285.4纵肋截面的应力计算 算 6.应力检结 ..31小 33参考文献 34致谢 35附录A BRIDGETOTHEFUTURE 36桥梁走向未来 45绪论世界上第一钢箱梁桥是1850年英国建造的britania铁桥路桥。该桥架设在Conway-Britania间的Menai海峡上,跨度142m。可是由创始人GeorgeStephenson提出的薄避闭口截面形式的桥梁在100年间却很少再被采用。第2次世界大战后，在西德，随着对被炸毁的莱茵河桥修复工程的展开，在50年代初期接连假设了若干近代的箱梁桥，打破了Britania桥的跨长记录。箱梁桥的飞速增加主要是由于下述理由：⑴由于箱梁桥的抗扭刚度和抗扭强度均较大，适用于曲线桥。直线桥在偏心活荷载作用下，其横向的荷载分配是良好的。即在单室箱梁桥中，两个腹板弯曲应力相差很少，上下翼缘弯曲应力也几乎相等。⑵箱梁桥的翼缘宽度要比工形截面板梁桥大的多。因而，薄的翼缘也能很好的抵抗弯曲应力。工形板梁桥随着跨度加大，翼缘板要加厚，且需要高强度钢，从而连接就困难了。而箱梁因为翼缘薄这就不成其为问题了。一般来讲，箱梁和同跨度工形梁桥相比，梁的高度低。且有轻快美感。梁高跨比较小就具有十分是用的价值。⑶进来，随着安装机械大型化，分块架设法正在迅速发展。箱梁适于用分块架设安装，可以提高安装效率，缩短工期。⑷从箱梁的结构来看，无论是承受竖直偏心荷载，都能作为一个空间结构来抵抗外力，能发挥各个杆件的理学性能，没有所谓的零杆。箱梁在所有荷载作用下，各杆件按空间结构力分担作用力，一个杆件可以起几种作用。箱梁上翼缘起的作用有：①钢桥面板作用，将车轮荷载传递给主梁；②在竖直荷载作用下，作为主梁翼缘抵抗弯曲；③在偏心荷载作用下，作为闭口薄壁截面抵抗扭转。另一方面，下翼缘除了起⑵、⑶作用外，在水平荷载作用下，还起平纵联作用。因而力学性能好，设计可达到经济的效果。⑸箱梁的内部作为维修管理用的通道是很和使得不需要特殊的脚手架便可在内部进行观察、油漆和补修。⑹电缆、水管、煤气管等附属设备容易在箱梁内部通过。⑺箱梁不是密封的，与外面大气隔绝，不和海边、河上的湿气接触，有利于防止锈蚀。⑻由于加劲杆、横联、节点板等几乎全设置在内部，箱梁外部显得很平滑。因而维修管理，油漆作业很容易，灰尘难以滞留，外观轻巧美观。⑼由于梁的高度低，整个结构纤细，轻快而优美。连续钢箱梁桥的截面形式很多，一般应根据桥梁的跨径宽度、梁高度、支撑形式、总体布置和施工方法等方面综合确定，合理选择主梁的截面形式，对减轻桥梁自重、节约材料、简化施工和改善截面受力性能是十分重要的。目前连续钢箱梁桥的截面形式主要有：板式、肋梁式和箱形截面梁。其中，板式、肋梁式截面构造简单、施工方便，箱形截面具有良好的抗弯和抗剪性能，是预应力混凝土连续梁桥的主要截面形式。本设计采用箱（单厢三室），主要出于以下几点考虑：首先，箱形截面整体性好，结构刚度大；其次，抗扭能力强，同时箱形截面能提供较大的顶板翼缘悬臂，底板宽度相应较窄，可大幅度减小下部结构工程量。采用变高度主要是适应连续梁内力变化的需要。设计具体分为以下几步：⑴桥式方案的比选及施工方案拟定；⑵上部结构截面形式及截面尺寸的拟定；⑶上部结构截面几何特性计算；⑷上部结构计算图式及有限元单元的划分；⑸上部结构永久作用效应的计算（一期横载、二期横载分开计算）；⑹上部结构可变作用效应的计算；①影响线计算及绘制；②影响线加载；⑺上部结构内力组合的计算及包络图的绘制；⑻主梁的各项检算承载能力极限状态强度计算正常使用极限状态应力计算说明：本设计中影响线的绘制是通过spap90来进行检验，通过本次设计，对以前和专业知识进行了一次系统的复习，加深了我的理论知识和水平，但由于时间关系，设计中还存在不少问题，恳请各位老师斧正。设计概述连续钢箱梁桥，由于构造简单，预制和安装方便，在桥梁建设中得到了广泛的应用。然而但这种简支体系的跨径超过40-50m时，跨中恒载弯矩和活载弯矩将会迅速增大，致使梁的截面尺寸合自重显著增加，这样不但材料耗费大，并且给施工带来困难。因此，对于向本设计的较大跨径的桥梁，就宜采用在内力分布方面较为合理的结构体系，本设计采用连续钢箱梁桥,连续钢箱梁桥由于跨越能力大、施工方法灵活、适应性强、结构刚度大、抗地震能力强、通车平顺性好以及造型美观等特点,目前在世界各地得到广泛的应用。桥孔布置本桥为连续钢箱梁桥，从已建桥梁实例的统计资料分析跨径大于100m的连续钢箱梁桥有90%以上是采用变截面梁。因为大跨桥梁在外载荷自重作用下，支点界面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩大于跨中界面的正弯矩，因此采用变截面梁能负荷量的内力分布规律，另外变高度梁使梁体外型和谐，节约材料并赠大桥下净空。在跨径布置上，为了减少便跨跨中正弯矩，宜采用不等跨不止，这样便于施工。孔径为35m+45m+35m,实际桥长采用115m,桥梁结构计算图示见图2-1。图2-1桥梁计算图示截面尺寸及拟定2.2.1截面形式及梁高主梁高度通常是通过技术经济比较确定的,应考虑经济梁重、建筑高度以及净空要求等,在标准设计中还应考虑标准化,提高梁的互换性。桥梁上部结构横截面采用变截面箱型截面,截面形式为单厢（转载自：www.xiaocaOfaNW小草范文网:钢箱梁桥毕业设计）三室,主要出于以下几点考虑：首先,箱形截面整体性好,结构刚度大；其次,箱梁的顶、底板可以提供足够活载变形；另外,抗扭能力强,同时箱形截面能提供较大的顶板翼缘悬臂,底板宽度相应较窄,可大幅度减小下部结构工程量。箱形截面主要有顶板、底板、腹板与加劲构件组成钢桥面板若仅考虑强度,则其厚度只需6mm左右,但薄板的刚度过小,在活载作用下自身变形过大,因此设计时桥面板不小于10mm。此桥设计顶班、底板均取14mm。此桥为6车道，设计荷载：城一A级，桥面较宽，荷载较大，应设计成单箱多室箱梁桥合适，此桥采用单箱三室箱梁截面，此桥设计成U形闭口截面，内部截面纵肋受到保护，不易生锈板厚可用到6mm。纵肋主要其起加劲作用，其间距与钢桥面板的厚度相关此桥取300mm，底板也要设纵横肋，纵肋间距可校顶板纵肋间距大，取400mm；横肋于顶板位置相同，以组篇二：钢箱梁的一般设计步骤-为毕业设计而写钢箱梁设计工作内容设计题目：（***大桥）1.工程概况?明确新建（或改建）道路（或铁路）情况（包括路网组成，走向，起点，终点，道路里程等）?桥梁所在地，里程，跨越障碍物，与桥下的交叉情况等），桥址处的地质，地理，水文气象等资料。?桥梁平面线形，竖曲线，纵坡等情况。2.设计依据及规范?《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》?《铁路桥梁钢结构设计规范》?《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》结构设计3.1上部结构设计?桥梁结构形式，跨径组合。桥梁的总体布置形式（包括跨径，立面、平面及横向布置）；例：公路简支结合梁桥，跨度32.3m,倒梯形箱形截面。主跨桥径设置为30+40+30m的变截面连续梁桥。?上部结构总体组成，总体尺寸，细部尺寸?确定主梁的结构形式，拟定主梁结构尺寸（包括梁高，梁宽，截面变化，加劲肋，顶板厚度，底板厚度等）。例有效桥宽：车道14.5m，人行道l・5m。梁高为跨径的1/25箱梁的高宽比大约在0.5—2之间。?确定横隔板的布置形式（构造形式，间距等），计算其刚度；进行应力验算。例在梁跨的10等分点处，均设置槽型横向框架，焊在箱梁腹板及下翼缘的内侧，并设有华伦式横联，构成桁架框架以防止箱梁横截面变形。?其它方面的构造例中间设有2根纵梁，构成桥面系，承受混凝土桥面板、桥面等恒载和车辆活载。下部结构设计?基础形式?桥墩类型上部结构计算?对主梁结构进行分析验算，内容包括：弯剪分析，自由扭转分析，约束扭转分析。?箱梁弯剪分析，重点计算弯曲正应力和弯曲剪应力。?扭转分析，重点计算自由扭转剪应力。?箱梁翘曲刚度计算?加劲肋刚度比验算?顶板，底板最小厚度验算?顶板，底板应力分析（可按四边简支板进行简单的分析计算）?受拉，受压加劲板的应力验算?横隔板计算（开口率，间距复核，刚度验算，应力验算等）设计主要结果施工注意事项相关问题：钢结构设计采用容许应力法，强度设计以控制截面应力不超过材料容许应力为原则。由于钢箱梁桥主梁采用薄壁断面，构件的刚度、稳定性尤为重要。曲线连续钢箱梁的跨度一般由地形、地面交通决定，中间跨的布置较为灵活。边跨的设置考虑到连续梁边墩支座在恒载作用下的预压力一般不大，要预防由活载引起的上拔力造成支座脱空的危险。在总体布置时，边跨和中跨的跨径比例不宜过小，宜适当放大；梁的高度一般在L／30左右，可以采用等高度梁或变高度梁，在净空允许的情况下，适当增加梁高有利于减少用钢量。由于曲线梁的扭转效应，墩顶双支座的支座反力不均匀中墩的支座恒载反力较大，在活载作用下，一般不会出现支座脱空现象。边墩支座的预压力不够大，双支座中容易出现支座脱空现象，因此应对支座进行偏心调整，使反力均匀，通常的做法是将墩做成偏心。由于钢箱粱是在工厂预制，就需要考虑加工和运输的方便，将钢箱梁分段（纵向）、分片（横向）。一般情况下，要从以下两个方面考虑：1） 每段的长度不超过30m,宽度不超过4・5m；2） 结合地面交通，考虑临时墩的可能位置。钢箱梁采用的钢材,要根据钢箱梁的受力特点、所处的环境、连接方法等选用,钢箱粱一般采用Q235q—C、Q345q—c以上等级的钢材。钢箱梁的防腐及焊接都关系到钢箱梁的使用安全和寿命,是设计的重要环节,同时,由于活载所占的比例大,疲劳问题不可忽视。篇三：毕业设计桥型选择目的与意义桥式方案比选随着社会经济的进步和人民生活水平的提高,人们对桥梁的实用、安全、经济、美观以及环保都提出了更高的要求。根据建设单位的不同侧重点则可能有多种不同设计方案。因此,我们必须通过各方面权衡的综合比较分析才可能得到最科学最合理的设计方案。基本内容和方法（1） 首先根据其地质情况及周围环境选择可以发挥承载能力的桥型和桥孔布置，要满足汉鄂高速线路的强度、刚度、稳定性和耐久性的需求。符合安全性和适用性要求。（2） 应与其和谐协调建设，既要发挥交通功能，也要讲究景观效应。同时结合地区的条件，合理选择桥梁的造型，让桥梁的结构与周围环境和谐统一。符合美学要求。（3）桥梁建设的经济性也是必须考虑的因素，既要满足美观实用也要满足预算要求，尽量做到施工方便经济。（4）要满足建设单位的要求前提下来在经济、实用、美观间取得最适合的权衡，同时不能偏废任何一方面。在西江桥的设计中，针对其主要功能以及桥梁的实用性选定四种备选桥型：方案一：斜拉桥；方案二：混凝土拱桥；方案三：刚架桥；方案四：预应力混凝土连续梁桥。桥梁的桥型是根据经济、合理、安全的原则来筛选的，根据公路等级、通航要求、地质条件、施工技术选择2-4个桥型方案，拟定各方案的尺寸、上部结构和下部结构，根据拟定的尺寸估算混凝土和钢筋的用量，方便之后的比选，根据桥梁比选原则，适用、经济、安全、美观最终选择一个方案。根据所给地质条件分析及施工技术的要求，选择连续钢构形式、拱桥及斜拉桥三种设计形式进行设计与计算，并进行设计的比选。2.1斜拉桥1）斜拉桥的主要特点：斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥由索塔主梁、斜拉索组成。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。如武汉长江二桥、白沙洲大桥均为钢筋混凝土双塔双索面斜拉桥。现代斜拉桥可以追溯到1956年瑞典建成的斯特伦松德桥，主跨182．6米。历经半个世纪，斜拉桥技术得到空前发展，世界上已建成的主跨在200米以上的斜拉桥有200余座，其中跨径大于400米的有40余座。尤其20世纪90年代后，世界上建成的著名斜拉桥有：法国诺曼底斜拉桥，南京长江二桥南汊桥钢箱梁斜拉桥，以及1999年日本建成的世界最大跨度的多多罗大桥。与其他体系的大跨度桥梁比较，混凝土斜拉桥优点：可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料，桥梁跨度较大，桥梁基础较少、有利于跨越很宽的障碍物，桥梁造型美观。一般说，斜拉桥跨径300〜1000m是合适的，在这一跨径范围，斜拉桥与悬索桥相比，斜拉桥有较明显优势。其缺点在于它是多次超静定结构，设计计算复杂，施工中高空作业较多，且施工控制等技术要求严格。且它属于柔性结构，变形较大，后期维护工作量大，造价高。2）斜拉桥施工：斜拉桥施工分为主梁施工、索塔施工和拉锁施工。主梁施工又有两种方法：一种是悬臂拼装法，这种方法的优点是钢主梁和索塔可以同时在不同是场地进行施工，具有施工快捷和方便的特点；二是悬臂浇注法，这种方法的优点是结构的整体性好，其不足之处在于整个施工过程中必须严格控制挂蓝的变形和混凝土的收缩、徐变的影响，相当于悬臂拼装法而言其施工周期较长。因此我们选择用悬臂拼装法施工。3）桥跨：西江桥依据其地形资料大概可以拟定其主梁桥跨约为350米，桥梁全长450米。2.2混凝土拱桥1）拱桥的主要特点拱桥是在竖直平面内以拱作为上部结构主要承重构件的桥梁。拱桥是向上凸起的曲面，其最大主应力沿拱桥曲面作用，沿拱桥垂直方向的最小主应力为零。拱桥的主要优点是：跨越能力强，能充分的就地取材，与混凝土梁式桥相比，可以节省大量的钢材和水泥；耐久性能好，维修养护费用少；且其外形美观。拱桥的主要缺点是：一般拱桥上部结构的紫红比较大，且存在水平推力，下部结构工程量增加，地质要求条件高，施工工序较多，建桥时间也较长，一般情况下未能采用高度机械化和工业化的建造方法，辅助设备和劳动力用量较多；在连续多跨的大、中型结构中，为防止一跨破坏而影响全桥安全，需采取较复杂的结构措施，或应设置抵抗单向水平推力的桥墩，增加了造价，而在满足桥下净空是，上承式拱的曲线地面将增加桥面高程，考虑到胡伞桥是为连接高速公路路线的桥梁，其接线工程量的增加货桥面纵坡又会造成不利。3）桥跨：西江桥依据其地形资料大概可以拟定其主跨约为350米2.3.刚架桥1）刚架桥的主要特点：上其部结构和下部结构连成整体的框架结构。根据基础连结条件不同，分为有铰与无铰两种。这种结构是超静定体系，在垂直荷载作用下，框架底部除了产生竖向反力外，还产生力矩和水平反力。常见的刚架桥有门式刚架桥和斜腿刚架桥等。刚架桥在竖向荷载作用下，梁部主要受湾，而在柱脚处也具有水平反力，其受力状态介于梁桥与拱桥之间。刚架桥跨中的建筑高度就可以做得较小。当遇到线路立体交叉或许要跨越通航江河时，采用这种桥型能尽量降低线路高程，以改善纵坡并能减少路堤土方量。但是普通钢筋混凝土修建的刚架桥施工比较困难，梁柱刚接处较易裂缝。门式刚架桥，其腿和梁垂直相交呈门架形。腿所受的弯矩将随腿和梁的刚度比率的提高而增大。用钢或钢筋混凝土制造的门架桥,多用于跨线桥。至于T形刚构桥（特点是在跨中有铰），及将腿做成V形两撑杆与梁刚性相连的连续梁桥，其外形均与多跨的门架桥相近，但内力分布规律则不同。门架桥可分：①单跨门架桥。用钢制造时，腿脚常设铰，形成两铰门架。用钢筋混凝土制造时,腿脚可设铰;也可和基础固结形成固端单跨门架桥，主要用于地质良好处。②双悬臂单跨门架桥。将梁的两端悬伸至门腿之外,在悬伸端加平衡重或在悬伸端和腿脚间设置预应力拉杆，可使梁的支承截面产生较大的负弯矩，以降低梁的跨中正弯矩，相应地降低梁高，有利于修建跨线桥。③多跨门架桥。多用于跨度不大的跨线桥。④三跨两腿门架桥。这种桥在两端设桥台，米用预应力混凝土时，可将跨度做得较大。例如,美国1981年在休斯敦航道上修建的公路桥,分跨为114.3+228.7+114.3米。斜腿刚架桥，刚架腿是斜置的，两腿和梁中部的轴线大致呈拱形，这样，腿和梁所受的弯矩比同跨度的门式刚架显著减小，而轴向压力有所增加。同上承式拱相比，这种桥不需要拱上结构，构件数目较少；当桥面较窄（如单线铁路桥）而跨度较大时，可将其斜腿在桥的横向放坡，以保证桥的横向稳定。著名的预应力混凝土斜腿刚架桥有：联邦德国霍雷姆铁路桥（1953年，腿铰跨度85.5米），中国邯（郸）长（治）铁路浊漳河桥（1981年，脚铰跨度82.0米），法国圣米歇尔公路桥（1957年，按墩的中心距计的分跨为1X60+5X65.2米）等。著名的钢斜腿刚架桥有：卢森堡阿尔泽特公路桥（1965年，脚铰跨度234.1米）,南斯拉夫内雷特瓦铁路桥（1966年,100米）,法国马蒂格公路桥（1972年，210米）,意大利斯法拉沙（Sfalasha）公路桥（1972年，376米），及中国安康汉江铁路桥（1982年,176米）等。。其主要缺点在于适用范围较窄，对土质要求比较高。2） 桥跨。3） 如采用这里