3x29m预应力混凝土现浇箱梁设计

 2022-12-24 10:12

论文总字数:68427字

摘 要

当解放车厂的第一辆汽车从车厂缓缓开出的时候,中国的汽车拥有量就不可逆转地爆发式增长。如今城市中的汽车已遍地都是,随之而来的是对中国的高速公路与桥梁的需求量逐渐增长。经过了几十年几代的桥梁人的艰苦付出,中国的桥梁已基本满足城市发展,汽车保有量的需要,但仍需不断努力。如今城市发展面临的问题还是地区间的跨越能力问题,所以高架桥的需要还是非常急迫的。设计桥梁的同时还应注意城市景观与桥梁之间的协调作用,应尽量避开城市的景点。美观的桥梁会给城市带来更加协调的城市布局,甚至还会成为城市的标志。因此桥梁设计应该以环境保护和可持续发展以及经济适用的角度出发。

某城市的高架桥采用的是混凝土箱梁桥设计,箱型梁桥在城市高架上普遍采用,它有整体性好,外形美观,行车平顺,后期维护量小,与简支体系的梁式结构比,跨径适应好,整体性强,行车舒适,适用于有美观要求的城市高架桥,符合城市发展需要。城市之中交通拥堵,如果采用预制梁的话预制梁存放的地点不好选,而且运输构件时可能会造成交通堵塞,所以采用现浇施工。

本文研究的是3×29m预应力混凝土现浇箱梁桥,采用桥梁博士4.2对其进行结构性验算。

关键词:现浇箱梁;桥梁博士

Abstract

When the first car of Jiefang automobile factory slowly leaves, China's car ownership will inevitably explode. Nowadays, cars are everywhere in the city, followed by the increasing demand for highways and bridges in China. After decades of hard work of bridge people, China's bridges have basically met the needs of urban development and car ownership, but still need continuous efforts. Nowadays, the problem of urban development is still the problem of regional spanning capacity, so the need of viaduct is very urgent. While designing the bridge, we should also pay attention to the coordination between the urban landscape and the bridge, and try to avoid the city's scenic spots. Beautiful bridges will bring more coordinated urban layout to the city, and even become a symbol of the city. Therefore, bridge design should be based on environmental protection, sustainable development and economic applicability.

The viaduct of a city adopts the design of concrete box girder bridge. The box girder bridge is widely used in the urban viaduct. It has good integrity, beautiful appearance, smooth driving, small amount of maintenance in the later stage. Compared with the beam structure of simple support system, it has good span adaptation, strong integrity, comfortable driving. It is suitable for the Urban Viaduct with aesthetic requirements and meets the needs of urban development. In urban traffic jam, if precast beams are used, the storage location of precast beams is not easy to choose, and the transportation of components may cause traffic jam, so cast-in-place construction is adopted.

In this paper, a 3 × 29m prestressed concrete cast-in-place box girder bridge is studied, and its structural checking calculation is carried out by Dr. bridge 4.2.

Key words: Cast in place box girder;Dr. Bridge

目录

摘要……………………………………………………………………………………………….Ⅰ

Abstract………………………………………………………………………………………….Ⅱ

目录……………………………………………………………………………………………….Ⅲ

绪论……………………………………………………………………………………………….1

第一章 设计资料

1.1工程概况……………………………………………………………………………….2

1.2设计资料……………………………………………………………………………….2

1.3结构尺寸……………………………………………………………………………….3

1.4主要材料及力学指标………………………………………………………………….3

1.5设计规范……………………………………………………………………………….4

第二章 电算建模

2.1使用软件……………………………………………………………………………….5

2.2主梁及截面布置……………………………………………………………………….5

2.3截面预应力钢筋配筋………………………………………………………………….6

2.4截面普通钢筋配筋…………………………………………………………………….7

2.5施工阶段布置………………………………………………………………………….8

2.6运营阶段布置………………………………………………………………………….8

第三章 承载能力极限状态验算

3.1正截面抗弯承载力验算……………………………………………………………….9

3.2斜截面抗剪承载力验算……………………………………………………………….10

第四章 正常使用极限状态验算

4.1结构抗裂验算………………………………………………………………………….20

4.2挠度验算……………………………………………………………………………….34

第五章 结论 …………………………………………………………………………………….39

致谢……………………………………………………………………………………………….40

参考文献………………………………………………………………………………………….41

绪论

在如今全国的桥梁设计中,大多数桥梁都是采用的现浇预应力箱梁桥设计,其综合性能较好,变形小,行车平顺舒适,造型简洁美观,养护工程量小,抗震能力强,费用较低,适用面广。因此预应力箱梁桥成为最具竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展:

虽说普通钢筋混凝土使用方便,有很强的可塑性,价格比较低,原材料丰富,具有良好的耐久性方便各种结构的需要。但是它有个致命的缺点便是;容易产生裂缝。一旦产生裂缝就会影响结构的承载力和使用安全性,其结构的防水性和使用寿命都会受到一定的危害。过早地出现裂缝,使其不能有效地采用高强度材料,结构自重必然增大,从而使其跨越能力大打折扣,并且使材料的利用率低。为了解决这些问题,预应力混凝土结构应运而生。其实所谓的混凝土预应力结构,即是在结构承受荷载之前,提前对混凝土施加压力,这样可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。预应力混凝土结构由于采用了高强度的钢材和高强度的混凝土,所以其构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度足够大、强度足够高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点。并且如果采用预应力混凝土结构的话还可以节约钢材(可节约钢材40%~50%、混凝土20%~40%)、可以减少结构断面尺寸、可以减少结构自重、并且可以减少开裂和降低挠度,可以使结构更为经济、轻巧与美观。自预应力结构产生之后,许多普通的钢筋混凝土结构已被预应力结构所取代。在我国经常采用的横断面形式为箱型截面,箱形梁的截面形状和通常的箱子截面一样,所以叫箱形梁。一般由盖板、腹板、底板以及隔板组成。有单箱单室、单箱双室、单箱多室、两箱两室、两箱多室等。其材料有钢材和预应力钢筋混凝土两种,主要用于大跨度或承重结构。本次毕业设计的任务是为锻炼我们的专业知识综合应用能力,对四年的知识进行一个汇总,利用桥梁博士软件来对一座单箱双室预应力现浇箱梁桥的上部结构进行验算。

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