桥梁工程毕业设计计算书(五跨等截面连续梁桥)
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桥梁工程连续梁连续钢构毕业设计计算书及桥梁工程方案比选早上刚到办公室,我就开始思考这个桥梁工程连续梁连续钢构的毕业设计计算书。
这个项目对我来说已经驾轻就熟,毕竟十年的方案写作经验不是吹的。
我梳理了一下设计的主要任务。
这个项目是要在一条河流上建设一座大型桥梁,桥梁设计要考虑到地形、地质、交通流量等多个因素。
连续梁和连续钢构是两种常见的桥梁结构形式,各有优缺点,需要进行详细的方案比选。
一、连续梁方案1.结构设计连续梁是一种由多跨梁组成的结构,每跨梁的两端都支承在桥墩上,形成一个连续的梁体系。
这种结构的特点是受力明确,施工简便。
在设计时,我要确定梁的截面尺寸和配筋,确保其承载力和稳定性。
2.施工方案连续梁的施工主要包括支架法、悬臂法和顶推法等。
支架法适用于跨度较小的桥梁,施工速度快,但需要大量的支架材料。
悬臂法适用于跨度较大的桥梁,但施工周期较长。
顶推法适用于施工现场受限的情况,但需要特殊的设备。
综合考虑,我选择了悬臂法施工。
3.经济性分析连续梁方案的经济性主要体现在施工成本和运营维护成本上。
悬臂法施工虽然周期较长,但整体成本相对较低。
运营维护方面,连续梁结构相对简单,维护成本较低。
二、连续钢构方案1.结构设计连续钢构是由多根钢材组成的结构,其特点是强度高、刚度大、施工速度快。
在设计时,我需要确定钢构的截面尺寸和连接方式,确保其受力性能。
2.施工方案连续钢构的施工主要包括现场组装法和预制拼装法。
现场组装法适用于施工现场宽敞的情况,施工速度快,但需要大量的吊装设备。
预制拼装法适用于施工现场受限的情况,但需要特殊的预制场地。
综合考虑,我选择了现场组装法施工。
3.经济性分析连续钢构方案的经济性主要体现在施工成本和运营维护成本上。
现场组装法施工虽然需要大量的吊装设备,但整体成本相对较低。
运营维护方面,连续钢构结构复杂,维护成本较高。
三、方案比选1.结构性能连续梁方案在承载力和稳定性方面表现良好,但刚度相对较低;连续钢构方案在承载力和刚度方面表现优秀,但稳定性相对较低。
目录前言 (1)第1章概述 (3)1.1 工程主要技术参数 (3)1.1.1 工程概况 (3)1.1.2 工程水文地质情况 (3)1.2 设计基本资料 (4)1.2.1 桥梁线性布置 (4)1.2.2 设计标准 (4)1.2.3 主要材料 (4)1.2.4 施工方式 (5)1.2.5 支座强迫位移 (5)1.2.6 设计计算依据 (5)1.2.7 基本计算数据表 (6)第2章设计要点及结构尺寸 (7)2.1 设计要点 (7)2.2 桥梁结构图式 (7)2.3 截面形式及截面尺寸拟定 (8)2.4 毛截面几何特性计算 (11)2.4.1 计算原理 (11)2.4.2 计算结果 (11)第3章主梁作用效应计算 (12)3.1 结构自重作用效应计算 (12)3.1.1 一期自重作用效应计算 (12)3.1.2 二期自重作用效应计算 (12)3.2 汽车荷载作用效应计算 (13)3.2.1 冲击系数和折减系数 (13)3.2.2 汽车荷载横向分布影响的增大系数计算 (14)3.3 基础沉降内力计算 (15)3.4.1 计算原理 (16)3.4.2 人群荷载效应内力计算 (17)3.5 内力组合 (17)3.5.1 按承载能力极限状态设计 (17)3.5.2 按正常使用极限状态设计 (18)3.5.3 计算结果 (19)第4章预应力钢束的估算及布置 (21)4.1 钢束估算 (21)4.1.1 按正常使用极限状态的正截面抗裂验算要求估束 (21)4.1.2 按正常使用极限状态截面压应力要求估算 (23)4.1.3 按承载能力极限状态的应力要求计算 (25)4.1.4 估算结果 (25)4.2 钢束布置 (26)4.3 主梁截面及换算截面几何特性计算 (27)第5章预应力损失及有效预应力计算 (30)5.1 基本理论 (30)5.2 预应力损失计算 (31)5.2.1 后张法由预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失 (31)5.2.2 后张法由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 (32)5.2.3 后张法由混凝土弹性压缩引起的应力损失 (33)5.2.4 后张法由钢筋松弛引起的预应力损失终极值 (34)5.2.5 后张法由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失 (34)5.2.6 截面预应力损失合计和有效预应力 (36)第6章截面强度验算 (36)6.1 基本理论 (36)6.2 计算公式 (36)第7章抗裂验算 (39)7.1 规范要求 (39)7.1.1 正截面抗裂验算 (39)7.1.2 斜截面抗裂验算 (40)7.3 斜截面抗裂验算 (41)第8章持久状况构件的应力验算 (44)8.1 正截面混凝土压应力验算 (44)8.2 预应力筋拉应力验算 (46)8.3 混凝土主压应力验算 (47)第9章挠度验算 (50)9.1 汽车荷载作用下主梁边跨和中跨的最大截面挠度计算 (50)9.1.1 边跨最大挠度计算 (50)9.1.2 中跨最大挠度计算 (51)9.2 人群荷载作用下主梁边跨和中跨的最大截面挠度计算 (51)9.2.1 边跨最大挠度计算 (51)9.2.2 中跨最大挠度计算 (51)9.3 消除结构自重后长期挠度验算 (52)结束语 (52)致谢 (53)参考文献 (54)附录前言本设计是江苏227省道三期工程罗泉大桥上部结构设计,要求通过毕业设计,掌握桥梁结构荷载的布置方法、掌握主梁的设计方法,培养学生运用现行规范进行设计的能力,培养学生运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力,并完成必要的毕业论文及桥梁总体布置图、主梁构造图、主梁预应力钢筋布置图、施工程序示意图等图纸。
桥梁工程毕业设计计算书(五跨等截面连续梁桥)1 设计基本资料1.1概述跨线桥应因地制宜,充分与地形和自然环境相结合。
跨线桥的建筑高度选取除保证必要的桥下净空外,还需结合地形以减少桥头接线挖方或填方量,最终再谈到经济实用的目的。
如果桥两端地势较低,主要采用梁式桥;略高的则主要采用中承式拱肋桥;更高的则宜采用斜腿刚构、双向坡拱等形式。
在桥型的选择时,一方面从“轻型”着手,以减少圬工体积,另一方面结合当地的资源材料条件,以满足就地取材的原则。
随着社会和经济的发展,生态环境越来越受到人们的关注与重视,高速公路跨线桥将作为一种人文景观,与自然相协调将会带来点石成金”的效果。
高速公路上跨线桥常常是一种标志性建筑物,桥型本身具有的曲线美,能够与周围环境优美结合。
茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥,必须遵照“安全、适用、经济、美观”的基本原则进行设计,同时应充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。
1.1.1设计依据按设计任务书、指导书及地质断面图进行设计。
1.1.2技术标准(1)设计等级:公路一I级;高速公路桥,无人群荷载;(2)桥面净宽:净一11.75m + 2 X 0.5 m防撞栏;(3)桥面横坡:2.0%;1.1.3地质条件桥址处的地质断面有所起伏,桥台处高,桥跨内低,桥跨内工程地质情况为(从上到下):碎石质土、强分化砾岩、弱分化砾岩,两端桥台处工程地质情况为:弱分化砾岩。
1.1.4采用规范JTG D60-2004 《公路桥涵设计通用规范》;JTG D62-2004 《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》;JTG D50-2006 《公路沥青路面设计规范》JTJ 022-2004 《公路砖石及砼桥涵设计规范》;1.2桥型方案经过方案比选,通过对设计方案的评价和比较要全面考虑各项指标,综合分析每一方案的优缺点,最后选定一个最佳的推荐方案。
按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。
第1章绪论1.1 选题的目的与意义我是工程学院土木工程系土木工程专业的应届毕业生。
就业的方向主要是桥梁设计与施工方面,所以本次毕业设计我选择桥梁设计。
为以后能够快速地适应工作打下了良好的基础。
辰清河河段地处吴县境,位于省北部边陲,小兴安岭北麓,与俄罗斯的康斯坦丁诺夫卡隔相望。
桥位所处地段属旅游业发达地区,交通量大,道路等级为二级公路,汽车荷载等级为公路—Ⅱ级,考虑吴县旅游区与其周边经济的迅速发展,决定在此修建一座桥梁——辰清河桥,本桥的修筑对带动吴县旅游业的发展有重要意义。
将辰清河桥两阶段施工图设计作为毕业设计,是因为该选题能把所学过的基本理论和专业知识综合应用于实际工程设计中,不仅能检验自己所学的各门专业知识是否扎实,而且还为将来从事路桥事业奠定良好而坚实的基础。
独立地完成辰清河桥的设计任务,可以使我掌握桥梁设计和施工的全过程,综合训练我应用各种手段查阅资料、获取信息的基本能力,熟悉和理解公路工程技术标准,正确地应用公路桥涵设计规,熟练绘制和阅读桥梁施工图,提高独立考虑问题、分析问题和解决问题的能力,为今后走向工作岗位,能独立进行桥梁的设计奠定坚实的基础。
通过这次设计,把所学过的知识作了系统地总结和应用,使理论与生产实践相结合,提高了工程设计的能力,达到了独立完成一般桥梁设计的目的。
1.2 国外研究概况预应力混凝土T形梁有结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大等优点。
其最大跨径以不超过50m为宜,再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。
大于50m跨径以选择箱形截面为宜。
预应力混凝土简支T形梁桥由于其具有外形简单,制造方便,结构受力合理,主梁高跨比小,横向借助横隔梁联结,结构整体性好,桥梁下部结构尺寸小和桥型美观等优点,目前在公路桥梁工程中应用非常广泛。
预应力混凝土梁桥还具有以下特点[1]:(1)能有效的利用现代高强度材料,减小构件截面,显著降低自重所占全部设计荷载的比重,增大跨越能力,并扩大混凝土结构的适用围。
1 设计基本资料1.1概述跨线桥应因地制宜,充分与地形和自然环境相结合。
跨线桥的建筑高度选取除保证必要的桥下净空外,还需结合地形以减少桥头接线挖方或填方量,最终再谈到经济实用的目的。
如果桥两端地势较低,主要采用梁式桥;略高的则主要采用中承式拱肋桥;更高的则宜采用斜腿刚构、双向坡拱等形式。
在桥型的选择时,一方面从“轻型”着手,以减少圬工体积,另一方面结合当地的资源材料条件,以满足就地取材的原则。
随着社会和经济的发展,生态环境越来越受到人们的关注与重视,高速公路跨线桥将作为一种人文景观,与自然相协调将会带来点石成金”的效果。
高速公路上跨线桥常常是一种标志性建筑物,桥型本身具有的曲线美,能够与周围环境优美结合。
茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥,必须遵照“安全、适用、经济、美观”的基本原则进行设计,同时应充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。
1.1.1设计依据按设计任务书、指导书及地质断面图进行设计。
1.1.2技术标准(1)设计等级:公路一I级;高速公路桥,无人群荷载;(2)桥面净宽:净一11.75m + 2 X 0.5 m防撞栏;(3)桥面横坡:2.0%;1.1.3地质条件桥址处的地质断面有所起伏,桥台处高,桥跨内低,桥跨内工程地质情况为(从上到下):碎石质土、强分化砾岩、弱分化砾岩,两端桥台处工程地质情况为:弱分化砾岩。
1.1.4采用规范JTG D60-2004 《公路桥涵设计通用规范》;JTG D62-2004 《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》;JTG D50-2006 《公路沥青路面设计规范》JTJ 022-2004 《公路砖石及砼桥涵设计规范》;1.2桥型方案经过方案比选,通过对设计方案的评价和比较要全面考虑各项指标,综合分析每一方案的优缺点,最后选定一个最佳的推荐方案。
按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。
独塔单索面斜拉桥比较美观,但是预应力混凝土等截面连续梁桥桥梁建筑高度小,工程量小,施工难度小,可以采用多种施工方法,工期较短,易于养护。
总目录总目录 (1)前言 (3)第一章改建石桥设计计算书 (4)一、设计说明 (4)(一)设计背景 (4)(二)设计标准及规范 (4)(三)主要材料 (4)(四)设计要点 (5)二、方案比选 (5)(一)桥梁结构方案比选 (5)(二)桥梁截面形式比选 (8)(三)桥墩方案比选 (9)三、主要构件尺寸设计 (10)(一)结构尺寸设计 (10)(二)桥梁设计荷载 (12)四、行车道板设计 (13)(一)计算理论 (13)(二)单向板内力计算公式 (14)(三)行车道板设计 (15)五、主梁(板)设计 (17)(一)荷载横向分布系数计算 (17)(二)主梁内力计算 (19)(三)主梁配筋设计 (24)六、盖梁设计 (25)(一)荷载计算 (25)(二)内力计算 (30)(三)截面配筋设计 (31)七、桥梁墩柱设计 (34)(一)荷载计算 (34)(二)截面配筋计算 (36)八、孔灌注桩设计 (38)(一)荷载计算 (38)(一)桩长设计 (39)(三)桩基配筋设计及强度验 (40)第二章改建石桥施工组织设计 (42)一、工程概况 (42)(一)工程简介 (42)(二)标准及规范 (42)(三)要技术指标 (42)(四)气候状况 (42)二、施工组织机构及工期安排 (42)(一)施工组织管理机构 (42)(二)工程进度计划 (43)三、机械、人员安排 (43)(一)钻孔桩施工工艺 (44)(二)钢筋混凝土空心板预制施工工艺 (46)(三)墩台施工工艺 (47)(四)盖梁施工工艺 (49)(五)桥梁安装施工工艺 (49)(六)桥面系施工工艺 (49)五、确保工程质量和工期的措施 (50)六、确保施工安全、文明施工、环境保护措施 (51)七、附图 (52)第三章改建石桥预算书 (59)结语 (65)谢辞 (66)参考文献 (67)前言毕业设计的主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,分析解决实际问题的能力。
第1章基本资料1.1 基本资料1.1 勘察资料:建桥理由:城市规划的需要,建桥后将大大减少市中区车流量,改善市区交通。
1.2 河流及水文情况:设计通航水位:195.28m常年洪水位:181.28m低水位:160.00m1.3 当地建筑材料情况及地质情况砂石,钢材均可供应。
基岩以紫红色粉砂质泥岩和泥岩砂岩为主,夹长石石英砂岩,覆盖层1-5m1.4 气象情况最高温度:44.4℃最低温度:-2.5℃最大风速:27m/s1.5 设计标准1).设计荷载:公路- Ⅰ级,人群:3.5KN/M2). 车道宽:12M+1M+12M; 人行道宽:2×3M3).主航道高20M, 净宽120M.4).桥面纵坡:1.0%5).桥面横坡:1.5%1.6 设计依据及参考文献1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-04);2)《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-05);3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-04);4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85);5)桥梁工程(上册)——范立础编;桥梁工程(下册)——顾安邦编;1.7桥位纵断面地形资料桥位纵断面地形表1.1第2章桥梁设计方案比选2.1 初拟方案:根据桥址、地形、地质、水文资料,航运及技术标准要求,拟制出不同材料、不同体系,且各具特色并可能实现的六个方案草图.具体桥型如下:1)35m+92m+3×140m +92m+2×35m五跨连续梁桥方案;2)20m+4×35m+2×185m+5×35m+20m独塔双索面斜拉桥方案;3)主跨为105m+180m+105m三跨连续刚构桥方案;4)主跨为130m+520m+130m自锚悬索桥方案;5)主跨为75m+4×120m+75m预应力混凝土T形钢构方案;6)主跨为360m飞燕式拱桥方案。
2.2 方案比较说明:方案比选依据经济,实用,安全,美观,有利于环保的原则,从总体布局、环境协调、技术先进性、施工可行性、技术经济等多方面考虑后,选出以下三个图式来编制桥型比较方案方案一:五跨连续梁桥方案(图2.1)总体布置和结构体系:此方案的主桥跨径布置为92m+3×140m+92m,边主跨之比为0.657。
1 设计基本资料1.1概述跨线桥应因地制宜,充分与地形和自然环境相结合。
跨线桥的建筑高度选取除保证必要的桥下净空外,还需结合地形以减少桥头接线挖方或填方量,最终再谈到经济实用的目的。
如果桥两端地势较低,主要采用梁式桥;略高的则主要采用中承式拱肋桥;更高的则宜采用斜腿刚构、双向坡拱等形式。
在桥型的选择时,一方面从“轻型”着手,以减少圬工体积,另一方面结合当地的资源材料条件,以满足就地取材的原则。
随着社会和经济的发展,生态环境越来越受到人们的关注与重视,高速公路跨线桥将作为一种人文景观,与自然相协调将会带来“点石成金”的效果。
高速公路上跨线桥常常是一种标志性建筑物,桥型本身具有的曲线美,能够与周围环境优美结合。
茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥,必须遵照“安全、适用、经济、美观”的基本原则进行设计,同时应充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。
1.1.1设计依据按设计任务书、指导书及地质断面图进行设计。
1.1.2技术标准(1)设计等级:公路—I级;高速公路桥,无人群荷载;(2)桥面净宽:净—11.75m + 2×0.5 m防撞栏;(3)桥面横坡:2.0%;1.1.3地质条件桥址处的地质断面有所起伏,桥台处高,桥跨内低,桥跨内工程地质情况为(从上到下):碎石质土、强分化砾岩、弱分化砾岩,两端桥台处工程地质情况为:弱分化砾岩。
1.1.4采用规范JTG D60-2019《公路桥涵设计通用规范》;JTG D62-2019 《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》;JTG D50-2019 《公路沥青路面设计规范》JTJ 022-2019 《公路砖石及砼桥涵设计规范》;1.2桥型方案经过方案比选,通过对设计方案的评价和比较要全面考虑各项指标,综合分析每一方案的优缺点,最后选定一个最佳的推荐方案。
按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。
独塔单索面斜拉桥比较美观,但是预应力混凝土等截面连续梁桥桥梁建筑高度小,工程量小,施工难度小,可以采用多种施工方法,工期较短,易于养护。
1.桥式方案比选1.1方案比选考虑的因素在桥梁方案比选中,要注意下列四项标准:安全、功能、经济与美观,其中以安全和经济为重。
至于桥梁美观,要视经济与环境条件而定。
(1)实用、安全首先由足够的承载力,保证各施工阶段的安全、也要保证正常使用阶段行车的畅通、舒适、安全;既满足当前的需要,有考虑今后的发展;既满足交通运输本身的需要,有考虑支援农业,通航河还要满足航运需要。
(2)经济进行全寿命经济分析,设计施工阶段要保证上下部的总造价最低,还要考虑正常使用阶段的维修加固。
但是经济必须以保证实用、安全为前提的。
(3)美观合理的轮廓是美观的主要因素,要在保证安全、实用、经济的前提下,尽可能使桥梁结构有优美的外形,并与周围环境协调。
1.2桥型比选表1-1 桥梁方案比选表2 工程概况图2-1桥型布置(1:600)该桥位于某二级公路,规划河道宽度100m。
设计桥梁与河道正交,设计速度80km/h,双向四车道。
分左右幅,均采用30+40+30m、全现浇、后张法、预应力混凝土连续梁桥,桥面横坡为 1.5%。
下部结构采用实体墩,钻孔灌注桩基础。
3 设计规范与标准- 《公路工程技术标准》JTG B01-2003- 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004- 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004- 《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007- 《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005- 《公路桥梁抗震设计细则》JTG/T B02-01-2008- 《公路桥梁抗风设计规范》JTG/T D60-01-2004- 《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000- 《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T50283—19994 技术标准及技术条件1、道路等级:二级公路2、设计荷载:公路-Ⅰ级3、地震动峰值加速度:地震烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第二组。
目录1方案设计 (1)1.1纵断面设计 (1)1.2横断面设计 (1)1.3截面尺寸拟定 (1)2桥面板的计算 (2)2.1恒载及其作用效应 (2)2.1.1每延米板上恒载的计算 (2)2.1.2每米宽板条的恒载内力 (2)2.2车辆荷载产生的作用效应 (2)2.3作用效应组合 (3)2.4桥面板截面设计、配筋与强度验算 (4)2.4.1选取控制截面 (4)2.4.2截面设计 (4)2.4.3截面复核 (5)3主梁内力计算 (6)3.1恒载内力 (6)3.1.1恒载集度计算 (6)3.1.2恒载内力计算 (6)3.2活载内力 (6)3.2.1荷载横向分布系数计算 (6)3.2.2活载内力计算 (7)3.3作用效应组合 (8)3.3.1 基本作用效应组合 (8)3.3.2作用短期效应和长期效应组合 (9)4主梁配筋计算 (10)4.1持久状况承载能力极限状态设计 (10)4.1.1正截面承载力计算 (10)4.1.2斜截面承载力计算 (12)4.2持久状况正常使用极限状态验算 (22)4.2.1最大裂缝宽度验算 (22)4.2.2变形(挠度)验算 (22)5横隔梁计算 (25)5.1横隔梁的内力计算 (25)5.1.1确定作用在中横隔梁上的计算荷载 (25)5.1.2绘制中横隔梁的内力影响线 (25)5.1.3截面内力计算 (26)5.2横隔梁的配筋计算 (27)5.2.1选取控制截面 (27)5.2.2截面设计。
(27)5.2.3截面复核 (28)6支座设计计算(采用板式橡胶支座) (29)6.1确定支座的几何尺寸 (29)6.1.1确定支座的平面尺寸 (29)6.1.2确定支座的厚度 (29)6.2验算支座的偏转情况 (30)6.3验算支座的抗滑性能 (30)7实体式桥墩的设计与计算 (31)7.1拟定桥墩各部尺寸 (31)7.1.1墩帽 (31)7.1.2墩身 (31)7.2内力计算 (32)7.2.1恒载计算 (32)7.2.2活载计算 (32)7.2.3荷载组合(基本组合) (35)7.3墩身截面验算 (35)7.3.1截面偏心距验算 (35)7.3.2截面承载力验算 (36)8实体式U型桥台设计 (39)8.1拟定桥台各部尺寸 (39)8.1.1台帽 (39)8.1.2台身 (39)参考文献 (41)致谢 (42)1方案设计1.1纵断面设计桥长L约160m,单孔跨径=标准跨径L1=16m,计算跨径L=15.50m,共10跨。
桥梁工程毕业设计计算书前言随着我国社会的发展与进步和人民的生活水平的日益提高,交通的便利程度和安全性得到了人们的广泛关注,桥梁又是现代交通中不可缺少的组成部分,于此同时,桥梁建设得到了迅猛发展,我国桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。
各种功能齐全、造型美观桥梁开始频繁的出现在人们的生活中,给人们带来方便的同时很多桥梁也逐渐成为城市的标志性建筑。
毕业设计是教学计划中的一个重要环节,是在学院所有规定的基础课、技术基础课和必修的专业课后进行的,是培养学生综合运用所学的基础和专业知识,通过毕业设计,对大学四年所学课程和各方面知识,进行一次全面、综合、系统的训练,也是对以前各教学环节的继续、深化、补充和检验。
在毕业设计完成的过程中,不仅是对我们综合、科学、合理地运用所学知识、理论的一种检验,同时还能巩固和加强对专业知识的掌握,在自己头脑中构建系统的专业知识框架和理论体系。
借助这种较强实际动手操作的实践,进一步培养我们综合运用所学基础理论、专业知识和基本技能,从而提高分析和解决实际问题的能力。
五梁桥大桥的设计主要进行了桥型方案的比选与设计,桥梁结构内力计算,预应力钢筋估算与布置,预应力束损失计算,结构验算,截面验算,施工方法的设计。
另外由于在设计过程中需要使用专业软件进行桥梁截面的设计与桥梁的内力计算,所以这次毕业设计训练了我手工制图和CAD制图的基本技能和方法,利用MIDAS进行桥梁建模与计算的能力。
桥梁的方案设计与比较是按照实用、经济、安全、美观的基本原则进行的,从拟订的五个方案中,选出三个进行了详细的技术经济比较。
桥梁施工方法的设计是根据当地的地形条件,施工设备和能力以及工程的可行性而进行的,采用的悬的施工方法。
通过此次毕业设计,进行了一次对大学四年所学知识的复习与总结。
通过此次的毕业设计,也发现了自身知识水平的局限与不完善,在知识的掌握远远不够。
由于是初次进行这样系统、详尽的桥梁综工程合设计,加之自身知识水平的局限和经验缺乏,在遇到一些实际难题时,总感到茫然和不知所措,设计也也因此进行了多次的返工。
土木道桥毕业设计—连续梁桥土木道桥毕业设计—连续梁桥安徽工业大学毕业设计(论文)说明书安徽工业大学毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)的主要内容:上海市长樱路桥设计,内容含桥梁上部结构、下部结构,支座等,本设计为城市桥梁,桥梁全长90米,桥宽24米,城市A级设计荷载。
结构设计与计算内容包括:桥梁结构设计方案比选;荷载计算;计算简图、内力分析、内力组合及变形验算;主梁截面设计及构造措施及墩桩基础设计。
图纸内容及要求包括:15~18张图纸(其中一半为CAD计算机绘图),包括总平面图(包括桥梁设计说明);平面图、立面图和剖面图;桥面结构布置图、桥梁一般构造图、钢筋配置图、桥梁墩台一般构造图钢筋构造图等。
论文设计说明书包括任务书、中、外文摘要、目录、文献综述、、结构设计计算书、英文资料翻译等内容(15000字以上,含图表等)。
学生在设计过程中必须熟练掌握AUTOCAD 进行计算机绘图,在专业英语方面要求完成中英文摘要300字,在设计过程中应参考设计规范、手册、教科书以及最新的文献不少于10篇,论文设计说明书包括:任务书、中、外文摘要、目录、文献综述、建筑设计说明书、结构设计计算书、英文资料翻译等内容。
指导教师签字:共 175 页安徽工业大学毕业设计(论文)说明书摘要本设计上部结构为钢筋混凝土连续T型梁桥,桥梁全长为90m,分为三跨,标准跨径为30m。
桥面总宽24m,分为两幅桥,中间间隔0.5m,设计荷载标准为:城市-A级。
本毕业设计主要完成以下内容: 1.初步设计:初步设计需着重完成:桥梁的总体规划,初步拟定桥梁结构的主要尺寸、估算工作数量。
2.技术设计:技术设计大体上可按如下步骤进行:(1)在初步设计方案的基础上拟定细部构造和尺寸;(2)分组进行恒载和活载计算;(3)内力分析以及内力组合;(4)配筋计算;(5)绘制施工图。
通过这次设计不但了解设计桥梁的各个步骤,而且也能熟练的运用AUTOCAD进行制图。
《桥梁工程》课程设计专 业:土木工程(道桥方向) 班 级: 2011班 学生姓名: 周欣树 学 号: 2011104227 指导教师:一、确定纵断面、横断面形式,选择截面尺寸以及基本设计资料1. 桥面净宽:净—72 1.0+⨯ 荷载: 公路—Ⅱ级 人群—23.0kN m人行道和栏杆自重线密度-5.0kN m 2. 跨径及梁长:标准跨径13b L m = 计算跨径12.40L m = 主梁全长 '12.96L m = 3. 材料钢筋:主筋用HRB400级钢筋,其他用HPB335级钢筋混凝土:C40,容重325kN m ;桥面铺装采用沥青混凝土;容重323kN m4.构造形式及截面尺寸 梁高: 1.0h m =梁间距:采用5片主梁,间距1.8m 。
采用三片横隔梁,间距为6.2m 梁肋:厚度为18cm桥面铺装:分为上下两层,下层为C25砼,路缘石边处厚6.0cm ;上层为沥青砼,5.0cm 。
桥面采用1.6%横坡。
桥梁横断面及具体尺寸:(见作图)二、确定主梁的计算内力(一)计算结构自重集度(如下表) (二)计算自重集度产生的内力(如下表)注:括号()内值为中主梁内力值根据计算经验,边梁荷载横向分布系数大于中梁,故取边梁进行计算分析。
(三)支点处(杠杆原理法) 由图可求得荷载横向分布系数: 汽车荷载:10.3332oq m η==∑ 人群荷载: 1.222or r m η==(四)跨中处(修正刚醒横梁法) 1、主梁的抗弯惯性矩I x平均板厚:()11012112H cm =+=2233441111100162111621127.86181001810027.861221223291237.580.03291x I cm m ⎛⎫⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭== 2、主梁的抗扭惯性矩Ti I对于T 形梁截面,抗扭惯性矩计算如下:见下表.3.计算抗扭修正系数主梁的间距相等,将主梁近似看成等截面,则得 其中:∑It ---全截面抗扭惯距Ii ---主梁抗弯惯距 L---计算跨径 G---剪切模量 G=0.4Ei a --主梁I 至桥轴线的距离计算得0.9461β=< 满足4.采用修正后的刚醒横梁法计算跨中荷载横向分布系数 此桥有刚度强大的横隔梁,且承重结构的跨宽比为:故可近似按偏心压力法来计算横向分布系数m c ,其步骤如下: (1)、求荷载横向分布影响线竖标本桥梁各根主梁的横截面均相等,梁数n=5,梁间距为1.80m ,则: 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值ij η表示单位荷载P=1 作用于j 号梁轴上时,i 号梁轴上所受的作用,计算如下表梁号 10.57840.3892(2)、画出边主梁的横向分布影响线,并按最不利位置布置荷载,如图计算荷载横向分布系数:绘制横向分布系数影响线图,然后求横向分布系数。
连续梁桥优秀毕业设计连续梁桥是一种常见的桥梁结构,它广泛应用于公路和铁路交通中。
作为一项重要的工程设计,连续梁桥的优秀毕业设计是培养工程师综合能力的重要环节。
本文将从设计原理、结构优化以及材料选取等方面,探讨连续梁桥优秀毕业设计。
首先,连续梁桥的设计原理是关键。
连续梁桥是由多个连续支座支撑的梁段组成,通过连续性的布置实现跨越较大距离的桥梁结构。
在毕业设计中,工程师需要根据实际情况确定桥梁的跨度、荷载要求以及地质条件等因素,进行结构设计。
通过合理的设计原理,可以保证桥梁的稳定性和安全性。
其次,结构优化是连续梁桥优秀毕业设计的重要内容。
在设计过程中,工程师需要考虑桥梁的结构形式、桥墩的布置以及梁段的尺寸等因素。
通过优化设计,可以减少材料的使用量,提高桥梁的经济性和可行性。
同时,结构优化还可以提高桥梁的承载能力和抗震性能,确保桥梁在使用过程中的安全性。
材料选取也是连续梁桥优秀毕业设计的重要考虑因素之一。
在设计过程中,工程师需要根据桥梁的跨度、荷载要求以及地质条件等因素,选择合适的材料。
常见的桥梁材料包括钢材、混凝土和预应力混凝土等。
通过合理的材料选取,可以提高桥梁的耐久性和抗腐蚀性,延长桥梁的使用寿命。
此外,连续梁桥的施工过程也是毕业设计需要考虑的重要因素。
在设计过程中,工程师需要考虑桥梁的施工工艺和施工方法,确保桥梁的质量和安全。
同时,施工过程中还需要考虑材料的运输和安装等问题,确保施工的顺利进行。
通过合理的施工过程,可以提高桥梁的施工效率和质量。
最后,连续梁桥的监测和维护也是毕业设计需要关注的重要内容。
在桥梁的使用过程中,工程师需要定期对桥梁进行监测和维护,及时发现和修复潜在的问题。
通过合理的监测和维护,可以延长桥梁的使用寿命,提高桥梁的安全性和可靠性。
综上所述,连续梁桥优秀毕业设计需要考虑设计原理、结构优化、材料选取、施工过程以及监测和维护等方面。
通过综合考虑这些因素,可以设计出稳定、安全、经济、耐久的连续梁桥。
内容提要本设计是XX高速公路XX桥设计。
根据设计任务书的要求和桥梁设计规范的规定,经初选后,本设计提出了预应力混凝土连续梁桥、拱桥、混凝土T型简支梁桥三个比选方案。
比选后,混凝土T型简支梁桥成为推荐方案。
本设计,首先进行桥型方案比选,再对主桥进行总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算及验算,最后对下部结构进行计算及验算。
本设计,按照设计任务的要求,有一个比较详细的设计与计算过程,得出的结论准确,绘制了施工图,符合设计任务的要求。
关键词:T型简支梁桥;混凝土;推荐方案;施工图目录内容提要 ......................................................................................................1 桥式方案的初步设计 01.1 方案提出 01.2 方案一:预应力混凝土连续梁桥 (1)1.3 方案二:拱桥 (3)1.4 方案三:混凝土简支梁桥 (4)1.5 方案比选 (5)2 总体布置及主梁的设计 (6)2.1 设计资料及构造布置 (6)2.2 行车道板内力计算 (8)2.3 主梁内力计算 (11)2.4 横梁内力的计算 (24)2.5 板式橡胶支座的选择及设计 (29)3 下部结构设计与计算 (33)3.1 盖梁的设计计算 (33)3.2 桥墩墩柱设计计算 (45)3.3 钻孔灌注桩的设计计算 (50)总结 (59)参考文献 (60)致谢 (62)1 桥式方案的初步设计1.1 方案提出1.1.1 方案设计原则随着科学技术的不断进步,桥梁设计、建造理论也不断发展和成熟。
在桥梁设计中要求桥梁符合实用、经济、安全、美观的基本原则,同时争取科技含量高等特点。
设计时要求桥梁形式与周围地理环境能够很好的融合,设计城市桥梁还除满足功能要求外还特别注重美观大方。
因此,对于特定的建桥条件,根据侧重点的不同可能会提出基于基本要求的多种不同设计方案,只有通过技术经济等方面的综合比较才能科学的得出实用、经济、美观的设计方案。
1 设计基本资料1.1 概述跨线桥应因地制宜,充分与地形和自然环境相结合。
跨线桥的建筑高度选取除保证必要的桥下净空外,还需结合地形以减少桥头接线挖方或填方量,最终再谈到经济实用的目的。
如果桥两端地势较低,主要采用梁式桥;略高的则主要采用中承式拱肋桥;更高的则宜采用斜腿刚构、双向坡拱等形式。
在桥型的选择时,一方面从“轻型”着手,以减少圬工体积,另一方面结合当地的资源材料条件,以满足就地取材的原则。
随着社会和经济的发展,生态环境越来越受到人们的关注与重视,高速公路跨线桥将作为一种人文景观,与自然相协调将会带来“点石成金”的效果。
高速公路上跨线桥常常是一种标志性建筑物,桥型本身具有的曲线美,能够与周围环境优美结合。
茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥,必须遵照“安全、适用、经济、美观”的基本原则进行设计,同时应充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。
1.1.1设计依据按设计任务书、指导书及地质断面图进行设计。
1.1.2 技术标准(1)设计等级:公路—I级;高速公路桥,无人群荷载;(2)桥面净宽:净—11.75m + 2×0.5 m防撞栏;(3)桥面横坡:2.0%;1.1.3 地质条件桥址处的地质断面有所起伏,桥台处高,桥跨内低,桥跨内工程地质情况为(从上到下):碎石质土、强分化砾岩、弱分化砾岩,两端桥台处工程地质情况为:弱分化1.1.4 采用规范JTG D60-2004 《公路桥涵设计通用规范》;JTG D62-2004 《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》;JTG D50-2006 《公路沥青路面设计规范》JTJ 022-2004 《公路砖石及砼桥涵设计规范》;1.2 桥型方案经过方案比选,通过对设计方案的评价和比较要全面考虑各项指标,综合分析每一方案的优缺点,最后选定一个最佳的推荐方案。
按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。
独塔单索面斜拉桥比较美观,但是预应力混凝土等截面连续梁桥桥梁建筑高度小,工程量小,施工难度小,可以采用多种施工方法,工期较短,易于养护。
另外该桥是位于山区的高速公路桥,对于美观要求低。
综上,设计最终确定采用4×35m预应力混凝土等截面连续梁桥(图1.1)。
图1.1 桥跨总体布置立面图(单位:cm)1.3 施工方式采用分段支架浇筑的方式,达到设计强度后,张拉预应力钢束并压注水泥浆,待混凝土达到预定强度后拆除支架并卸模板,再完成主梁横向接缝,最后进行护栏及桥面铺施工顺序如下:(1)施工桩基础、承台与桥墩;(2)搭设支架,立模放样;(3)预埋预应力波纹管,绑扎普通钢筋,浇筑混凝土;(4)混凝土达到预定强度后开始张拉预应力钢束;(5)拆除支架并脱模;(6)二期自重作用加载,完成全桥工程。
2 毛截面几何特性计算2.1 基本资料2.1.1 主要技术指标设计等级:公路—I级桥型布置:4×35m等截面连续梁桥桥面宽度:净—11.75m + 2×0.5 m防撞栏(图2.1)计算跨径:35m(两墩中心距)桥面横坡:2.0%图2.1 主梁横截面图及桥面布置图(单位:cm)2.1.2 材料规格主梁:采用C50混凝土,钢筋混凝土容重为26500N/m3,弹性模量取3.45×1010 Pa;桥面铺装:厚度为8cm的沥青混凝土面层,箱梁横向两端厚度分别为8cm和33cm 的混凝土桥面板单向横坡,混凝土桥面板钢筋混凝土容重为265000N/m3;沥青混凝土容重为20000N/ m3;防撞护栏:采用C30混凝土,容重为265000N/m3;横隔板:采用C50混凝土,钢筋混凝土容重为265000N/m3,弹性模量取3.45×1010 Pa。
2.2 毛截面几何特性计算毛截面的几何特性可以通过AUTOCAD、桥梁博士或ANSYS计算得出,计算得到的几何特性见表2-1和2-2:表2-1 跨中处毛截面几何特性表2-2 支座处毛截面几何特性3 主梁作用效应计算3.1 结构计算简图全桥五跨共取32个单元,33个结点,所有单元长4.375m。
取1~17节点所对应的截面为控制截面,桥墩简化为活动和固定铰支座。
结点x、y坐标按各结点对应截面的形心点的位置来确定,结构计算简图,如图3.1所示。
图3.1 结构计算简图3.2 结构自重作用效应计算3.1.1 结构自重荷载计算一期恒载集度:q1 =26.5×6.4325=167052.025N/m二期恒载集度:桥面铺装重q21 =2.6138×26500+0.08×12.5×20000 = 87871.09N/m 防撞栏杆重q22 =35.0541×26500/140= 6502.54N/m合计:q2 =q21+q2 2= 87871.09+6502.54=94373.63N/m 总集度q= q1+q2=167052.025+94373.63=261425.65N/m3.1.2 结构自重作用效应计算(1)采用电算Ansys程序计算。
APDL命令流如下:! 4跨连续梁(4*35=140m)内力分析!1.前处理*********************************************************************** /FILNAME,hong zai nei li,1 !定义工作文件名/TITLE,Wangju Jianli Fengxi !定义工作标题/PREP7 !进入prep7处理器ET,1,BEAM3 !定义单元类型R,1,6.4325,3.2975019584,1.8 !定义实常数MP,EX,1,3.45E10 !材料属性(先按C50)MP,PRXY,1,0.2*DO,I,1,33 !创建节点N,I,(I-1)*4.375,0*ENDDOTYPE,1 $ MAT,1 $ REAL,1 !定义单元类型号、材料类型号、实常数号*DO,I,1,32 !生成单元E,I,I+1*ENDDOFINISH!2.加载和求解*******************************************************************/SOLU !进入solu处理器ANTYPE,0 !定义分析类型D,1,UY !边界条件D,9,UYD,17,UX,,,,,UYD,25,UYD,33,UYSFBEAM,ALL,1,PRES,261425.65 !全桥恒载内力SOLVEFINISH!3.后处理*********************************************************************** /POST1ETABLE,MI,SMISC,6 !以单元I点弯矩为内容,定义单元表ETABLE,MJ,SMISC,12 !以单元J点弯矩为内容,定义单元表ETABLE,QI,SMISC,2 !以单元I点剪力为内容,定义单元表ETABLE,QJ,SMISC,8 !以单元J点剪力为内容,定义单元表PLLS,MI,MJ !结构剪力分布图PLLS,QI,QJ !结构弯矩分布图FINISH(2)结构在恒载作用下结构内力值详见表3-1和图3.2、图3.3。
表3-1 恒载作用下的内力值图3.1 恒载弯矩图图3.2 恒载剪力图3.3 汽车荷载作用效应计算3.1.3 活载及各系数(1)人群:q r = 0kN/m2 ;(2)汽车:公路I级车道荷载(由均布荷载q k和集中荷载P k组成),q k=10.5kN/m,P k =300kN ;(3)本设计为两车道,车道折减系数取1; (4)汽车荷载横向分布影响增大系数取1.2; (5)纵向折减系数不需考虑; (6)汽车荷载横向分布系数的计算箱梁的横向分布系数=车道数×多车道折减系数×纵向折减系数×横向不均匀系数。
因此m 3=2×1×1.2=2.4。
(7)汽车冲击系数:按《通规》第4.3.2条的条文说明计算。
汽车的冲击系数是汽车过桥时对桥梁结构产生的竖向动力效应的增大系数。
冲击作用以车体的振动和桥跨自身的变形和振动。
根据新《公路桥规》(JTJ D6-2004),结合公路桥梁可靠度研究的成果,采用结构的基频来计算桥梁结构的冲击系数。
连续梁桥的基频的计算公式为:12f f ==(3-1)式中 l -结构的计算跨径(m); E -结构材料的弹性模量(N/m 2);c I -结构跨中截面的截面惯性距(m 4);c m -结构跨中处的单位长度质量(kg/m),g G m c /=;G -结构跨中处延米结构重力(N/m);g -重力加速度,9.81g =(m/s 2);起的负弯矩效应时,采用f。
2本设计通过手算,计算出:u1=0.307,u2=0.405。
3.1.2 计算步骤(1)细分节点和单元:为了提高计算精度,必须细分节点和单元,且控制点必须全部要位于细分后的节点上,细分后每米单元个数为8个,每个单元长度为0.125m,节点数共1121个。
(2)利用网上下载的APDL命令流计算各细分节点的影响线数据。
(3)从ANSYS内导出1~17个控制截面的影响线数据至Excel。
下面是导出剪力影响线的命令流:*cfopen,jianli-ying-xinag-xiang,xlsI=1*VWRITE,N_QY(1,I),N_QY(1,I+35),N_QY(1,I+2*35),N_QY(1,I+3*35),N_QY(1,I +4*35),N_QY(1,I+5*35),N_QY(1,I+6*35),N_QY(1,I+7*35),N_QY(1,I+8*35),N_QY(1 ,I+9*35),N_QY(1,I+10*35),N_QY(1,I+11*35),N_QY(1,I+12*35),N_QY(1,I+13*35), N_QY(1,I+14*35),N_QY(1,I+15*35),N_QY(1,I+16*35)(17F12.8)*cfclos,jianli-ying-xinag-xiang,xls(4)利用Excel内自带的VBA编程,对1121行,17列影响线数据进行处理。
编程的目的是找出每列影响线数据中的最大值和最小值,求出每列影响线数据中正的总面积、负的总面积(这里因为单元分得比较细,仅将相邻节点间影响线面积简化成梯形来计算),然后将每列影响线数据中的最大值和最小值和集中力Pk相乘,每列影响线数据中正的总面积、负的总面积和均部荷载qk相乘,最后乘上各系数即为活载内力。
误差约0.02%,剪力误差约0.5%~0.7%),可见计算结果误差很小。
其中活载弯矩计算VBA程序代码如下:Public Sub Sheet1_chaozuo() '进行影响线竖标和面积计算Dim i, j, k As IntegerDim Yi_max, Yi_min As Single '定义影响线竖标Dim W_max, W_min As Single '定义影响线面积For j = 1 To 17 '求影响线竖标Yi_max = Cells(1, j)Yi_min = Cells(1, j)For i = 1 To 1121If Cells(i, j) > Yi_max ThenYi_max = Cells(i, j)End IfIf Cells(i, j) < Yi_min ThenYi_min = Cells(i, j)End IfNext iCells(1127, j) = Yi_maxCells(1129, j) = Yi_minNext jFor j = 1 To 17 '求影响线面积For i = 1 To 1120If Cells(i, j) >= 0 Then '求正影响线面积If Cells(i + 1, j) >= 0 ThenW_max = W_max + (Cells(i, j) + Cells(i + 1, j)) * (Cells(i + 1, 18) - Cells(i, 18)) / 2End IfEnd IfIf Cells(i, j) <= 0 Then '求负影响线面积If Cells(i + 1, j) <= 0 ThenW_min = W_min + (Cells(i, j) + Cells(i + 1, j)) * (Cells(i + 1, 18) - Cells(i, 18)) / 2End IfEnd IfNext iCells(1128, j) = W_maxCells(1130, j) = W_minW_max = 0W_min = 0Next jFor j = 1 To 17 '求汽车荷载作用下的内力值Cells(1136, j) = Cells(1132, j) * Cells(1127, j) + Cells(1133, j) * Cells(1128, j)Cells(1137, j) = Cells(1132, j) * Cells(1129, j) + Cells(1133, j) *Next jEnd Sub3.1.2 计算结果(1)部分控制截面ANSYS影响线图图3.3 4号节点位置_弯矩影响线图图3.4 9号节点位置_弯矩影响线图图3.6 3号节点位置_剪力影响线图图3.8 17号节点位置_剪力影响线图(2)活载内力结果表3-2 活载作用下的内力值节点X坐标(m)弯矩值M(N*m)剪力值Q(N)最大值最小值最大值最小值10001636708-150976 2 4.3755403028.499-640111.85841324289-251529 38.758900830.066-1280223.7171040125-460332 413.12510570944.01-1920336.014785020.2-683940 517.510542602.5-2560447.434561374.8-917677 621.8758996730.634-3200560.609371138.2-1156416 726.256165946.312-3840672.028215806.5-1394578图3.9 活载弯矩包络图图3.10 活载剪力包络图3.4 温度次内力计算根据《通规》4.3.10的要求计算出T1、T2值:8cm厚沥青混凝土,平均厚度为20.5cm厚的钢筋混凝土单向横坡桥面板T1=16.4℃T2=5.98℃。