大跨桥梁工程课程设计毕业论文

大跨桥梁工程课程设计毕业论文

目录

一．设计基本资料………………...…………………………………………………………………………….2 二．主梁构造及预应力布置…………………………………………………………………………………3 三．设计计算……………………………………………………………………………………………………...8

(一)有限元模型建立…………………………………………………………………………………………..8

1.单元划分………………….…………………………………………………………………………….….8 2.钢束信息………………….………………………………………………………………………………..8 3.施工信息………………….…………………………………………………………..……………………8 4.使用信息…………………………………………………………………………...……………………..13 1.计算图示……………………….…………………………………………………………………………14 2.预应力损失及有效预应力……………………………………………………………………………….15 3.施工内力组合……………………….……………………………………………………………………19 4.施工正应力验算………………………………………………………………………………………….29 5.最终恒载内力………………...……………………………………………..……………………………36 1.二期恒载…………………….………………………………………………..…………………………..38 2.活载………………………….……………………………………………………..……………………..39 3.桥面板日照温差…………….………………………………………………..…………………………..46 4.桥墩基础沉降……………………………………………………………...……………………………..47 5.支座摩阻力…………………….…………………………………………..……………………………..50 1.基本组合………………………………………………………………………………………………….51 2.长期效应组合…………………...………………………………………………………………………..53 3.短期效应组合…………………………………………………………………………………………….55 4.标准组合………………………………………………………………………….………………………57 1.应力验算………………………………………………………………………………………………….59 2.强度验算………………………………………………………………………………………………….73

（二）施工阶段内力计算…….………………………………………..…………………………………..14

（三）成桥阶段内力计算…………………………………………………………………………………..38

（四）荷载内力计算……….…………………………………………………………………………………51

（五）应力及强度验算…….…………………………………………………………………………………59

（六）桥面板横向计算………………………………………………………………………………………79 （七）腹板竖向计算…………………………………………………………………………………………79

四．课程设计小结……………………………………………………………………………………………..80

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悬臂施工预应力混凝土连续刚构桥计算

一、设计基本资料

（一）主要技术标准

1、结构形式：4跨预应力混凝土连续刚构桥：45+60+60+45m=210m； 2、设计荷载：公路-I级，人群荷载2.95kN/m*m。

3、桥面宽度：车行道宽度为?12m，每边各设1.5m人行道，全桥总宽为?15m。 4、桥面纵坡：0%；桥面横坡：0%。

（二）材料

1、混凝土：混凝土标号为50号。 2、预应力筋：

（1） 纵向预应力束采用? j15.24高强钢绞线，Ryb=1860MPa，E=1.95?105MPa，计算面积为140mm2，

破断力为260.7kN；顶板束采用19? j15.24钢绞线，连续束采用12? j15.24钢绞线；

（2） 横向预应力采用24丝?5高强碳素钢丝，Ryb=1600MPa；

（3） 竖向预应力采用冷拉III级（25锰硅）?28l粗钢筋，Ryb=530MPa；

3、普通钢筋：采用符合GB1499-84标准的钢筋，直径>12mm者采用II级钢筋，直径<12mm者采用I级钢筋。 4、锚具：采用OVM-15型锚固体系，内缩量为?L=6mm。管道采用?80mm的波纹管，管壁摩阻系数?=0.25，管道偏差系数k=0.0008。

5、支座：盆式橡胶支座，支座摩擦系数为? = 0.05。

（三）桥面铺装

采用10cm防水混凝土加6cm沥青混凝土两层，其容重分别为：防水混凝土23kN/m3，沥青混凝土21kN/m3。

（四）施工方法

1、中跨采用悬臂浇注法平衡对称施工，边跨部分采用满堂支架施工。零号块采用支架现浇施工。 2、挂篮参数：自重150吨，最大悬浇长度 ? 5米，最大悬浇重 ? 100吨。 3、采用吊篮进行合拢段施工，吊篮自重为50吨。

4、施工顺序：悬浇T墩1、2、3?现浇两边跨?合拢两边跨?合拢两中跨；

（五）设计规范

1、《公路桥涵设计通用技术规范》(JTG D60-2004)； 2、《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。

（六）计算基本数据

1、控制张拉力：纵向预应力为?k = 0.75Ryb，横向预应力为?k = 0.85Ryb，竖向预应力为?k = 0.95Ryb。 2、日照温差按桥面板升温10度计算。

3、桥面人行道板、栏杆的自重集度q2=19.0kN/m。

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4、基础沉降量为0.012m。

二、主梁构造及预应力束布置

参见附图。

附图1 主梁一般构造图 附图2 预应力束一般构造图 附图3 施工程序示意图

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附图1 主梁一般构造图 4 附图2 预应力束一般构造图 5

附图3 施工程序示意图 6

三、设计计算

（一）建立有限元计算整体模型

1、单元的划分

与主梁阶段的划分保持一致，另外在边支点处考虑到支座安装的影响，主梁共划分单元为：0.5+0.7+3*4.1+2*1.5(边跨合拢段)+3*5.0+2*4.5+3.5+2*1.0（桥墩处）+3.5+2*4.5+3*5.0+2*1.5（中跨合拢段）+3*5.0+2*4.5+3.5+2*1.0（中跨合拢段）+3.5+2*4.5+3*5.0+2*1.5+3*5.0+2*4.5+3.5+2*1.0（桥墩处）+3.5+2*4.5+3*5.0+2*1.5（边跨合拢段）+3*4.1+0.7+0.5共60个单元。桥墩划分为：4*5.0+4*5.0+4*5.0共12个单元。

2、钢束信息

纵向预应力束顶板束采用6束19? j15.24钢绞线，编号为1-18；连续束采用20束12? j15.24钢绞线，均分成两次张拉，编号为19-26。采取两端张拉方式，张拉控制应力为1395MP，钢束锚固时弹性回缩合计总变形为12mm。

竖向预应力束采用冷拉III级（25锰硅）?28l粗钢筋，张拉控制应力为503.5MP(每延米预加力为1240kN)。沿桥长方向间距为50cm，左右腹板各一根。

3、 施工阶段信息 施工施工描述 工作结构图示 阶段 1 浇筑桥墩基础、0号块；张拉1、2、3号钢束；混泥土强度达要求后进行灌浆；张拉竖向预应力筋 2 挂蓝安装 3 浇筑1号块，混泥土重量由挂蓝承担

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4 张拉4、5、6号钢束；混泥土强度达要求后进行灌浆；张拉竖向预应力筋；挂蓝转移锚固 5 挂蓝拆除、移动、安装到下一节段 6 浇筑2号块，混泥土重量由挂蓝承担 7 张拉7、8、9号钢束；混泥土强度达要求后进行灌浆；张拉竖向预应力筋；挂蓝转移锚固 8 挂蓝拆除、移动、安装到下一节段 8

9 浇筑3号块，混泥土重量由挂蓝承担 10 张拉10、11、12号钢束；混泥土强度达要求后进行灌浆；张拉竖向预应力筋；挂蓝转移锚固 11 挂蓝拆除、移动、安装到下一节段 12 浇筑4号块，混泥土重量由挂蓝承担 13 张拉13、14、15号钢束；混泥土强度达要求后进行灌浆；张拉竖向预应力筋；挂蓝转移锚固 9

14 挂蓝拆除、移动、安装到下一节段 15 浇筑5号块，混泥土重量由挂蓝承担；满堂支架浇筑边跨；张拉竖向预应力筋； 16 张拉16、17、18号钢束；混泥土强度达要求后进行灌浆；张拉竖向预应力筋；挂蓝转移锚固 17 拆除挂蓝，悬臂施工结束 18 边跨合拢阶段：设置吊架 19 合拢段锁定，张拉19、21号钢束

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20 设置配重，P1=300kN，P2=580kN 21 浇筑合拢段混泥土，同时卸去配重P1 22 张拉20、22号钢束，并灌浆19-22号；张拉竖向预应力筋；拆吊架 23 拆边跨支架，体系转换，卸去配重P3，边跨合拢结束 24 中跨合拢阶段：锁定合拢段两端，张拉23、25号钢束 11

25 设置吊架 26 浇筑中跨合拢段混泥土 27 张拉24、26号钢束，灌浆23-26号；张拉竖向预应力筋 28 拆除吊架，中跨合拢结束 29 桥面铺装及人行道、栏杆安装 30 使用十年 4、 使用信息

活荷载描述

外力荷载类型为：支座摩阻力

桥面升温，竖向日照非线性温度，桥墩基础沉降

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ce0.html