2x20m钢筋混凝土现浇箱梁设计

 2022-12-24 10:12

论文总字数:37180字

摘 要

现如今,我们国家的经济发展十分快速,这也影响着我们生活的方方面面,在这样的环境下,我们国家的道路建设以及桥梁的建设发展也有了非常大的进步。除了较小的城市,越来越多居住在一线与二线城市的居民有购买汽车的能力,因此在这些城市中的汽车使用量大量增加,城市中的快速路、城市周围的绕城高速、以及城市之间的高速公路都为解决城市中高峰时期的交通堵塞的情况提供了便利,有效的减少了上下班高峰时期城市的拥堵情况。高架桥跨路以及上、下道路间通过匝道相互连接的互通立交桥梁大部分采用现浇施工的施工方法。施工安全性是施工时的一项重要因素,而想要确保施工过程能安全顺利完成,在使用现浇法施工工程中的支撑体系是否安全、架设的支架或者模板能否满足质量的保证就显得非常重要。所以在对这类桥梁进行施工时确保现浇箱梁支撑体系以及支架的设计满足要求是至关重要的。

钢筋混凝土现浇箱梁桥采用支架现浇施工,一般跨径小于20m,能够很好的适用小半径曲线上,特别是在互通匝道上普遍采用。设计时特别注意小曲线半径上桥梁的抗倾覆验算。

本课题研究的是2×20m钢筋混凝土现浇箱梁桥设计,中间墩柱采用独柱墩,需要对其进行抗倾覆验算。

关键词:钢筋混凝土现浇箱梁;抗倾覆

Abstract

With the rapid development of China's economy, the economic gap between coastal areas and inland areas has gradually widened, and there is a need for improved transportation facilities, logistics and transportation, so that the economy of the developed coastal areas will drive the economic development of relatively backward inland areas.  With the development of economy and technology, building materials and construction machinery are becoming more and more advanced, and China's roads and bridges are in a period of comprehensive development.  The number of cars in large and medium-sized cities has increased rapidly. Urban expressways, expressways around cities, and highways between cities can effectively solve the situation of urban traffic congestion. Most of the viaduct crossings and interchange bridges use in-situ construction technology.  In this type of project construction, the safety of the support system design, the production and installation quality of the support and template are the basic guarantees that the construction process can be completed safely and smoothly.  Therefore, it is very important to design and construct the formwork of cast-in-place box girder when constructing cross-street bridges and interchange bridges.
 Reinforced concrete cast-in-situ box girder bridges are constructed by cast-in-place support. Generally, the span is less than 20m, which can be well applied to small-radius curves, especially on interconnecting ramps.  Special attention should be paid to the design of anti-overturning calculation of bridges with small curve radii.
 The design load of the bridge is highway-level Ⅰ, and the structural design safety level is level one.
 In order to comprehensively exercise the comprehensive application ability of bridge engineering expertise of undergraduates and meet the needs of undergraduates' practical training, it is now required to perform structural check analysis of the bridge superstructure.

Key words: design; small span; On-site pouring construction; Box girder

绪 论

改革开放结束之后,经济发展的非常快速,我们国家公路的设计和建造发展的也非常快速,其中桥梁的建造设计作为公路建造设计中不可缺少的一项重要的内容,和改革开放之前相比也有了非常大的进步。在有关调查报告中,相关数据显示,除去高速公路的相关跨越深谷来代替高路堤的桥梁,我们国家现在已经建造成全长一共为八千七百千米的桥梁。除了一般情况下,当桥梁受地形限制不能采用标准跨度或架空高度受限制时采用现浇箱梁。现浇箱梁在施工时不需要大型的吊装设备和开辟专门的预制场地,施工时具有较好的连续性。钢筋砼梁桥是钢筋砼结构中的一种结构类型,它具有钢筋砼结构的所有特征特点,即砼集料可以从施工场地中选择所需要的材料、在使用期间可以保证比较长的使用时间并且不出现损坏、材料在受到外力的作用之后保持它形成形状的能力也较强、工业化程度高、桥梁作为一整个整体的性能良好以及桥梁外观优美,比较具有观赏性等优点。虽然钢筋混凝土桥梁有很多优点,但钢筋砼桥梁也有不可忽视的缺点,其中之一就是这种桥梁本身的结构重量比较大,因为材料抵抗破坏的能力大部分被桥梁自己的重量消耗,所以桥梁跨越深谷的能力也因此减少了。钢筋砼连续箱梁一般适用于跨径不大于25m,主线高架跨越能力不足,但平曲线半径较小的立交匝道桥梁,也比较适用于宽度变化的桥面。

考虑到箱梁与其他结构不相同的结构组成与构造,为了达到桥梁内部各部分截面的受力要求,在改变箱形截面的高度之外,截面的顶板、腹板以及及底板厚度也常常需要依据需要发生一定的变化。其中最经常发生,同时也是最严重的问题是箱梁在使用过程中腹板出现大约45°不同程度、或大或小的斜裂缝以及顶板、底板出现的纵向裂缝。有些裂缝虽然不是特别大,但是在出现这些这些裂缝之后,桥梁抵抗断裂以及弹性变形的能力将会被影响,还会加快桥梁内部的钢筋锈蚀的速度。,这对桥梁来说是很大的威胁。同时,由于采用现浇法进行施工,施工现场必须架设支架,若支架布置不合理则也有可能会导致裂缝的产生。因此本次毕业设计的主要内容除了对箱梁的截面尺寸进行设计以及构造的选用之外,对裂缝控制的设计也是一项重要内容。

本次毕业设计旨在帮助大家更加深入的理解大学四年所学习的内容并且对其加以应用,同时培养大家使用软件设计分析解决问题的能力,为大家的就业打下更加坚实的基础。

目 录
第一章 设计资料及结构尺寸 ——————————————————————— P1
1.1 工程概况 ————————————————————————————— P1
1.2 设计资料 ————————————————————————————— P1
1.3 结构尺寸 ————————————————————————————— P2
第二章 电算建模 ———————————————————————————— P4
2.1 使用软件 ————————————————————————————— P4
2.2 主梁及截面布置 —————————————————————————— P4
2.3 截面普通钢筋配筋估算 ——————————————————————— P4
2.4 施工阶段布置 ——————————————————————————— P6
2.5 运营阶段布置 ——————————————————————————— P8
第三章 承载能力极限状态验算 —————————————————————— P10 3.1 正截面承载力验算 ————————————————————————— P10 3.2 斜截面承载力验算 ————————————————————————— p17 3.3 标准值组合支座反力 ———————————————————————— P24 3.4 抗倾覆验算 ———————————————————————————— P24第四章 正常使用极限状态验算 —————————————————————— P27 4.1 裂缝宽度验算 ——————————————————————————— P27 4.2 挠度验算 ————————————————————————————— P30第五章 结论 —————————————————————————————— P35致谢 ————————————————————————————————— P36参考文献 ——————————————————————————————— P37

第一章 设计资料和结构尺寸

1.1 工程概况

下坝村耕机天桥进行设计,全桥分为两跨,每跨标准跨径为20米,计算跨径为19.5米。桥梁宽度为7米,钢筋混凝土现浇箱梁。 设计荷载为公路—Ⅰ级,结构设计安全等级为一级。

1.2 设计资料

1、材料:

(1)混凝土:钢筋混凝土现浇箱梁采用C40混凝土

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