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20米預應力混凝土簡支t形梁橋設計

添加時間:2020/08/11 來源:昆明理工大學 作者:admin
本設計根據畢業設計任務書給定的設計資料和地質資料,按照有關規范和資料選擇2×20m裝配式預應力混凝土空心板橋的方案進行設計。橋址區處于構造強烈剝蝕地貌的斜坡地帶,地形起伏較大。
以下為本篇論文正文:

摘 要

  本設計根據畢業設計任務書給定的設計資料和地質資料,按照有關規范和資料選擇2×20m裝配式預應力混凝土空心板橋的方案進行設計。橋址區處于構造強烈剝蝕地貌的斜坡地帶,地形起伏較大。本設計對該橋梁進行了完整的上部、下部結構計算、驗算和施工圖設計。

  關鍵詞:預應力混凝土,空心板,橋墩, 橋臺 ,計算

Abstract

  In the paper,I choose the scheme of 2* 20m assembling type concrete hollow board bridge of prestressing force to design, according to design materials with designated design specifications of graduation and geological materials . The location district of the bridge is in the structure and degrade in the slope area of the ground form strongly , the topography rises and falls relatively largly. the topography rises and falls relatively largly. In the design, I carry on the intact top to bridge this originally , underpart structure calculate , checking computations and designed the constrction drawing.

  Keyword: The concrete of prestressing force, hollow board, the pier,the bidge abutment, calculate

20米預應力混凝土簡支t形梁橋

目錄

前言

  本次畢業設計的目的在于培養學生綜合運用所學知識,解決一般橋梁工程設計問題的能力。要求做到以下三點:(1)符合現行有關設計規范;(2)設計盡量采用新技術、新規范;(3)根據方案比較和技術經濟計算來確定橋梁結構,使所選方案達到安全、經濟、美觀。

  本次畢業設計題目:預應力鋼筋混凝土空心板橋設計。該橋單跨20米,共兩跨。本設計共分四大部分闡述設計過程和內容。第一部分為橋型方案比選;第二部分為橋梁上部結構計算、設計和驗算;第三部分為下部結構的橋墩計算和設計和驗算;第四部分為下部結構的橋臺計算、設計和驗算。

  通過本次畢業設計,加深了橋梁工程、結構設計原理等基本理論和重要概念的理解,熟悉具體工程設計的計算內容、步驟與方法等等,使理論和實踐有了一個有機的結合。在此次畢業設計中,與同學互相交流從他們那得到很大的幫助,在這里表示感謝。

  由于本人接觸實際工程少,無論理論或經驗上都很欠缺,設計水平十分有限,設計中還存在不少缺點和錯誤,懇請各位老師及同學批評指正。

第Ⅰ部分 橋型方案比選

  第一章  橋型方案比選

  1.1概述

  該橋位于保山地區,處于某三級公路上橋面凈寬7m該橋為斜坡旱橋,橋址區內峰巒重迭,谷深坡陡,屬構造侵蝕的瀾滄江"V"字型峽谷地貌形態, 橋址區處于構造強烈剝蝕地貌的斜坡地帶,地形起伏較大。

  橋址區上覆為殘坡積碎石土,松散~稍密,厚一般為0.00~10米,容許承載力fk=300~350kPa,巖土工程等級Ⅱ~Ⅲ級。覆蓋層與下伏地層呈不整合接觸。

  橋址區下伏為古生界崇山群(Pzch)地層,巖性為片巖夾變粒巖。強風化片巖夾變粒巖,節理裂隙很發育,具差異風化,容許承載力fk=400~450kPa,巖土工程等級Ⅲ~Ⅳ級;弱風化片巖夾變粒巖,節理裂隙發育,RQD=21~36%,巖石單軸飽和抗壓強度9.9MPa,巖土工程等級Ⅳ~Ⅴ級。

  橋址區地下水以松散巖類孔隙水為主,基巖裂隙水次之,富水性弱~中等,且地下水位埋藏較深,地下水對墩臺基礎影響不大。

  1.2   主要技術指標

  1)設計荷載:公路Ⅱ級

  2)道路等級:三級公路

  3)橋面寬度:凈-7m,不設人行道,設50cm寬防撞護欄

  6)地震烈度:按8度設防

  7)縱坡: 0.4%

  8)橫坡:雙向坡,2% .

  1.3 橋型方案比較

  橋式方案比較是初步設計階段的工作重點

  1 構思宗旨

 。1)。符合交通發展規劃,滿足交通功能要求,分孔跨徑符合標準跨徑。同時滿足地基要求。

 。2)。設計方案力求簡潔,力求做到經濟。又要保證結構受力合理,技術可靠,施工方便。

  2方案對比

  方案一:20米預應力混凝土簡支T形梁橋

  1)孔徑布置

  本方案選用2跨孔徑,單跨標準跨徑為20m.

  2)上部構造橫向布置圖

  主梁選用T形梁

  3)墩臺基礎

  選用埋置式重力式橋臺,橋墩采用鉆孔灌注樁基礎。

  4)施工方案

  采用整體吊裝。預應力鋼筋用后張法張拉工藝進行施工。

  方案二: 20米預應力混凝土簡支空心板橋

  1)孔徑布置

  本方案選用2跨孔徑,單跨標準跨徑為20m.

  2)上部構造橫向布置圖

  主梁選用空心板

  3)墩臺基礎

  選用埋置式重力式橋臺,橋墩采用鉆孔灌注樁。

  4)施工方案

  采用整體吊裝?招陌宀捎孟葟埛ㄖ圃旃に囘M行預制施工。

  3 方案點評

 。1)、從結構的外型看,方案一為梁式結構,方案二為板式結構。

 。2)、根據構思宗旨,橋型方案應滿足結構簡單明了、受力合理、技術可靠、施工方便。以上兩個方案基本都滿足這一要求。

 。3)、方案二外形比較簡單,制作方便,做成裝配式的預制構件,重力小,架設方便,又經濟。該方案較好的體現了設計構思的思想,結構合理、工藝成熟。方案一雖然也滿足結構合理、工藝成熟,但造價較高。

 。4)從施工難度看,兩種方案的差別不大,都是充分利用當地材料,搭設少量支架,

  進行預制拼裝。

  結語:這兩個方案都符合安全、功能、美觀的要求,但是方案二工期短、造價低。因此以方案二作為推薦方案,進行設計。


防撞欄構造圖1

預應力鋼束構造圖1

  第二章  設計資料和結構尺寸
  2.1 設計資料
  1.中華人民共和國交通部部標準:《公路工程技術標準》(JTG B01-2003)
  7. 姚玲森:《橋梁工程》,人民交通出版社,
  9. 公路橋涵設計手冊:《基本資料》,人民交通出版社,
  2.2 結構尺寸
  2.3、毛截面幾何特性

  第三章  內力計算
  3.1 恒載作用內力計算
  3.2活載作用內力計算
  第四章   預應力鋼筋設計
  4.1  預應力鋼筋數量的確定及布置
  4.2  換算截面幾何特性計算
  4.3 預應力損失計算

  第五章   截面強度與應力計算
  5.1、按極限狀態承載能力的計算
  5.2、正常使用極限狀態計算
  5.3、持久狀況應力驗算
  5.4、短暫狀態應力驗算

  第六章  墩柱樁設計資料
  8)。 姚玲森:《橋梁工程》,人民交通出版社,
  10) 公路橋涵設計手冊:《橋梁附屬構造與支座》,人民交通出版社,
  12)。 公路橋涵設計手冊:《基本資料》,人民交通出版社,

  第七章  蓋梁計算                                                                                                                                      7.1荷載計算
  7.2  內力計算
  7.3 截面配筋設計及承載力校核
  第八章  橋墩墩柱計算
  8.1荷載計算
  8.2截面配筋計算及應力驗算

  第九章 鉆孔灌注樁計算
  9.1荷載計算
  9.2 樁長計算
  9.3樁的內力計算(m法)
  9.4樁身截面配筋與強度驗算
  9.5墩頂縱向水平位移驗算

  第十章  埋置式橋臺計算
  10.1設計資料
  10.2尺寸擬定
  10.3荷載計算
  10.4荷載組合
  10.5地基承載力驗算
  10.6 基底偏心距驗算
  10.7基礎穩定性驗算

結論

  本次畢業設計的正文由四部分組成。第一部分,簡單地介紹了裝配式預應力鋼筋混凝土空心板橋(2×20米)和T形梁橋(2×20米)的對比,兩種方案均滿足安全、實用、美觀要求。但是空心板橋方案比較經濟、好施工。因此選擇預應力混凝土空心板橋方案進行設計。

  第二部分,闡述了單跨20米的全預應力混凝土空心板橋上部結構板塊的計算、設計和驗算,包括板塊的尺寸形狀計算、內力計算、預應力鋼筋的配置及預應力的損失、截面的驗算等等,最后得到板塊的正確配筋設計。

  第三部分為下部結構的橋墩設計。包括蓋梁、墩柱、墩樁的計算、設計和驗算。得到滿足要求的橋墩。

  第四部分是下部結構的橋臺計算、設計。包括內力計算,承載能力驗算和穩定性驗算。得出所設計的埋置式橋臺形式滿足要求,可以使用。

  整個計算過程表明,該設計滿足規范和使用要求,保證工程的安全與可靠性。

總結與體會

  畢業設計和畢業論文是對大學生學習的總結、鞏固和提高,是大學生本科四年中及在步入社會和工作崗位前的最后一個學習內容,是一個難得的實踐機會,是進一步提高的必由之路。

  經過幾個月的畢業設計,在老師的指導和同學的幫助下,基本上完成了設計任務,達到了畢業設計的預期效果。

  畢業設計是對我們大學四年所學知識的一個匯總與檢驗,通過畢業設計, 讓我們達到熟練應用專業知識的能力,對我們畢業后的實際工作能力、適應社會能力有著深遠的影響,本次設計,所涉及知識基本上囊括了大學所學的全部重要專業知識,如橋梁工程、結構設計原理、土力學,基礎工程、材料力學、結構力學等等。在設計的過程中,讓我們對以前的知識也有了一個比較系統、完整的復習。

  在畢業設計期間,本人查閱了大量的資料和文獻,對其進行吸取和消化,并將  一部分應用到本論文中,從而使本人提高了查閱文獻資料的能力以及自學的能力,為以后進一步學習打下了堅實的基礎。

  本次設計培養了我做事認真,一絲不茍的品質,對今后的生活和工作有很大的影響和觸動。

  總之,通過本次畢業設計,本人深深感受解決問題和進行科研的經歷,在各方面都得到了鍛煉和提高,受益匪淺。

  主要參考文獻
  1.中華人民共和國交通部部標準:《公路工程技術標準》(JTG B01-2003)
  2. 中華人民共和國交通部部標準:《公路橋涵設計通用規范》(JTGD60-2004)
  3. 中華人民共和國交通部部標準:《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》 (JTD D62-2004)
  4. 中華人民共和國交通部部標準:《公路橋位勘測設計規范》(JTJ62-91)
  5. 中華人民共和國交通部部標準:《公路抗震設計規范》(JTJ004-98)
  6. 中華人民共和國交通部部標準:《公路工程地質勘察規范》(JTJ064-98)
  7. 中華人民共和國交通部部標準:《公路工程勘測橋涵施工技術規范》 (JTJ041-2000)
  8. 中華人民共和國交通部部標準:《公路橋涵地基及基礎設計規范》 (JTJ024-85)
  9. 姚玲森:《橋梁工程》,人民交通出版社,1985
  10. 公路橋涵設計手冊:《墩臺與基礎》,人民交通出版社,1991
  11. 公路橋涵設計手冊:《橋梁附屬構造與支座》,人民交通出版社,1991
  12. 公路橋涵設計手冊:《梁橋》(上、下冊),人民交通出版社,1991
  13. 公路橋涵設計手冊:《基本資料》,人民交通出版社,1991
  14. 易建國:《橋梁計算示例集》,1991
  15. 葉見曙:《結構設計原理》,人民交通出版社,1997
  16、范立礎、顧安邦:《橋梁工程》(上、下冊)人民交通出版社,2004

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