文档介绍：前言
桥梁是现代交通的重要组成部分,本设计是位于福建省境内的公路大桥,全桥长150米,分3跨,跨径50米,为钢筋混凝土预应力简支箱型梁桥。
交通运输业的发展对于中国社会经济发展具有非常重要的影响,有利于国民经济的持续快速增长。便利的交通,为该地区对外开放、加强城乡经济建设、发展横向联系和商品流通提供了十分便利的条件。
本设计按照相关桥梁规范规定,进行了主梁尺寸拟定及截面尺寸验算、主梁内力的计算、预应力钢筋设计、非预应力钢筋设计、应力、挠度验算、行车道板内力、配筋计算以及附属设施和概预算的设计等内容的计算。在此过程中,主要参考了桥梁工程、结构设计原理、专业英语等相关的国内外书籍和文献。综合考虑了材料以及结构的强度、刚度、稳定性等综合性能。充分考虑了桥梁设计的“安全、适用、经济、美观”的原则。
由于本人的能力有限,本设计不免有知识点错误以及考虑疏漏之处,敬请各位指导老师随时指出,本人将会在以后的工作和学习中努力加以改正和弥补!
1 方案比选
方案比选的主要标准
桥梁设计的标准遵循以下原则:安全性、适用性、经济性、美观性,其中以安全性与经济性最为重要。桥型的选择应符合因地制宜、就地取材和便于施工与养护的原则。
很据原始资料及使用要求初步拟定一下三种方案。
方案编制
预应力混凝土简支箱型梁桥
简支梁桥属于静定结构,其受力明确,结构简单,施工方便,结构内力系受外力影响,能适应在地质较差的桥位上建桥;在简支梁桥中,因相邻各单独受力,桥墩上常设置相邻简支梁的支座,相应可以增加墩的宽度。(图2-1)
图1-1 预应力混凝土简支箱型梁桥
Fig .1-1 Prestressed Concrete box-girder bridge Chien Extension
预应力混凝土连续箱型梁桥
预应力混凝土箱型连续梁桥,该结构属于超静定结构,受力较好,无伸缩,行车条件好,养护方便。柱式墩台,配合桩基础结构稳定,施工方便,对地基的强度不过分依赖。但是预应力连续梁的技术先进,工艺要求比较严格,需要专门设备和专门技术熟练的队伍,且预应力梁的反拱度不容易控制,该方案机具耗用多,前期投入大,成本较多,成本难回收。
图1-2 连续梁桥
Fig. 1-2 Continuous girder bridge
拱式桥
拱桥技术成熟,有大量的可以借鉴的经验,但需要大量的吊装设备,占用大量场地及劳动力。拱桥跨越能力大,可以就地取材,坚固耐久,养护维修费用少,承载能力大,但拱桥自重较大,相应的水平推力也较大,增加了下部墩台圬工量。施工步骤多,需要劳动力多,建桥时间长。由于水平推力大,在连续多孔拱中,必须设单项墩,防止连拱破坏,且平原地区不适合建造。
图1-3 拱式桥
Fig 1-3 Arch Bridge
方案比选
综上所诉:本着经济、安全、适用的原则,又考虑本工程所处的地质条件及未来适用条件,方案二工程大,投资多;方案三建设时间长,劳动多,且不适合平原地区;在承载能力相同的条件下应优先采用方案一。
2 主梁的设计
设计资料
桥梁跨径及桥宽
标准跨径:50m
主梁全长:
计算跨径:
桥面净宽:(车行道)+2×(栏杆)=
设计荷载
公路II级,无人群荷载。
材料及工艺
混凝土:主梁用,栏杆及桥面铺装用。
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》(JIG D62—2004),每束8根,=1860Mpa 。
尺寸拟定
横截面布置
预应力混凝土箱型梁桥,支点处梁高约为跨径的,本设计定为:
设置横隔梁,端部、中心截面处和截面处,共计5片,,上宽15cm,下宽12cm,采用砼。
采用湿接缝进行连接,,。
跨中和端部采用相同尺寸。
桥面铺装采用砼,%,两侧混凝土厚度为6cm,中间为14cm,桥面用5cm沥青混凝土铺装。
梁的截面尺寸
图2-1 主梁跨中使用阶段截面尺寸图
Fig .2-1 Girder cross-section size used in phase diagram
横截面的布置
图2-2 横断面梁的布置(cm)
Fig .2-2 Cross-sectional placement of the beams(size unit: mm)
计算截面几何特性
图2-3 梁使用阶段分割块(单位尺寸:cm)
Fig .2-3 Stage in the main beam