土木工程-桥梁工程-毕业设计论文稿-32+48+32m
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桥梁工程毕业设计论文论文桥梁工程是土木工程的一个重要分支领域,主要研究桥梁的设计、施工和维护等方面的技术和知识。
作为桥梁工程专业的毕业设计论文,本文主要围绕桥梁设计方面展开,共分为三个部分进行论述。
第一部分是对桥梁设计的介绍和背景。
首先,简要介绍桥梁的定义和作用,说明桥梁在交通运输和城市建设中的重要性。
然后,概述桥梁设计的发展历程,从传统的设计方法到现代的计算机辅助设计,分析桥梁设计技术的进步和变化。
最后,列举一些成功的桥梁设计案例,说明桥梁设计在实践中的成果和影响。
第二部分是桥梁设计原理和方法的详细介绍。
在这一部分中,详细介绍桥梁设计的基本原理和方法,包括桥梁结构力学原理、桥梁结构设计流程、桥梁荷载分析、桥梁梁型选择等。
同时,重点讲解桥梁设计中的一些关键问题和难点,比如桥梁抗震设计、桥梁施工工艺和流程等。
通过理论分析和实际案例,总结桥梁设计的一些经验和方法,为实际工程中的桥梁设计提供指导。
第三部分是桥梁设计实践的案例分析。
选取一个具体的桥梁工程案例,详细介绍该桥梁的设计过程和实施情况。
从桥梁设计的初期需求分析、信息收集、初步设计,到详细设计、施工图纸编制和施工过程中的关键问题解决,全面展示一个完整的桥梁设计流程。
通过对该案例的分析,总结出桥梁设计实践中的成功经验和存在的问题,并提出改进和创新的方向。
综上所述,本文围绕桥梁设计展开论述,介绍桥梁设计的背景和发展、原理和方法,通过实践案例分析,总结桥梁设计的经验和问题。
这些内容将对桥梁工程专业的毕业设计有一定的指导意义,能够帮助学生更好地理解和掌握桥梁设计的相关知识和技术。
同时,也可以为相关领域的研究者和从业人员提供一定的参考和借鉴。
土木工程道桥的论文土木工程道桥的论文(通用6篇)在日复一日的学习、工作生活中,大家都有写论文的经历,对论文很是熟悉吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。
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土木工程道桥的论文篇11、道路桥梁工程路基施工过程中存在的问题1.1道路桥梁路基的平整度控制不佳在道路桥梁施工的过程中,路桥路面的平整度是道路桥梁工程最为重要的部分,如果在对道路桥梁工程路基施工的过程中,对路基路面的平整度没有进行有效的控制,就会使路基路面的平整度进行快速的衰减,使得车辆在行驶的过程中产生大量的颠簸和晃动,从而造成车辆的损坏以及交通事故的发生。
而在现如今的道路桥梁施工过程中,依旧存在路基路面平整度控制不佳的状况,对车辆的通行造成了严重的影响。
1.2道路桥梁路基的夯实不足从现如今的道路桥梁使用的现实情况来看,许多的道路桥梁在竣工完成以后,经过一段时间的使用,出现了大面积的破损和裂痕,更甚至于道路桥梁的突然倒塌以及严重倾斜等现场的出现。
而导致该现象的出现,主要有以下两个原因:(1)在道路桥梁路基的施工过程中,施工单位为了追求工程的平整度以及施工的进度,对路基的夯实进行了忽略,从而导致路基的夯实不足;(2)在道路桥梁路基施工的过程中,由于施工材料的不合格,以及施工过程中昼夜温差的不断变化,使得施工材料发生了热胀冷缩,导致道路桥梁路基的承载力不均匀。
因此,在道路桥梁工程竣工之后,由于车辆的通行,使得道路桥梁的路基路面发生变形,从而导致路基路面的损毁和断裂。
1.3道路桥梁路基的塌陷在道路桥梁施工的过程中,由于桥头的填土与沉降存在着一定程度的差异,使得桥头大板与桥梁伸缩缝之间的连接程度无法得到要求,从而在连接的接口处形成凹凸不平的阶梯,对车辆的通行速度进行了降低。
同时该阶梯的存在,不仅对车辆行驶的舒适性和安全性带来了严重的影响,而且也给道路的桥梁带来了巨大的冲击力,经过长时间的使用之后,桥梁就会出现沉降及倒塌。
第一章绪论第一节连续刚构桥概述连续刚构桥也可称为具有墩梁固结的连续梁桥。
桥梁中的墩梁固结部分通常在需要布置大跨、高墩时才采用.从结构适应位移角度看,刚构体系利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化等应起的纵向位移,即把高墩视为一种可摆动的支承体系.边跨桥墩因墩高较矮,相对刚度增大,当其不能起到摆动作用时,需在桥墩的顶部或底部设铰,以适应纵向位移。
对长大桥梁,连续刚构体桥往往是刚构主体与连续梁的组合。
刚构桥一般是指桥跨结构和墩台整体相连的桥梁。
其特点为:由于两者之间是刚性连接,在竖向荷载作用下,将在主梁端部产生负弯矩,因而将减少跨中正弯矩,跨中截面尺寸也相应的减小。
刚构桥在竖向荷载作用下,支柱将承受压力外,还承受弯矩。
支柱一般也由混凝土构件做成,其在竖向荷载作用下,一般都产生水平推力.刚构桥一般都做成超静定的结构形式,故混凝土收缩,温度变化,墩台不均匀沉降和预应力等因素都会在结构中产生附加内力.在施工过程中,当结构体系发生转换时,徐变也会引起附加内力。
有时,这些附加内力可占整个内力相当大的比例.第二节连续刚构桥的特点一、连续刚构桥的主要特点连续刚构桥的主要特点表现在以下几个方面:1、墩梁固结有利于悬臂施工,且可以减少大型支座及其养护维修和更换;2、在受力方面,上部结构仍表现出连续梁的特点,但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变和温度变化应起的变形对上部结构的影响;因桥墩具有一定的柔度,与T型刚构桥相比,其根部所受的弯矩很小,而在墩梁结合处仍有刚架受力特点;3、在构造方面,主梁常采用变截面箱形梁,桥墩多采用矩形和箱形截面的柱式墩或双薄壁墩;在桥梁两端的伸缩装置应能适应结构纵向位移的需要,同时,桥台处需设置控制水平位移的的挡块,以保证结构的水平稳定性。
二、连续刚构桥的基本受力特点连续梁的基本受力特点可归纳为:1、随着墩高的增加,连续刚构的墩顶以及跨中弯矩趋近连续梁者;2、墩的轴向力和墩底弯矩随墩高的增加急剧减少;3、两墩之间的梁部所受到的轴向力随墩高的增加而急剧减少。
本科毕业设计(论文)开题报告学院:土木与建筑工程学院所属教研室:道桥教研室课题名称:桐辛村边坡工程治理的可行性研究设计专业(方向):土木工程(道路桥梁方向)P i、P i-1—分别为第i块、第i+1块滑体的剩余下滑力(kN/m);Fsi—滑坡推力计算安全系数Ti—作用于i块滑动面上的滑动分力(kN/m);R i—作用于第i块段的抗滑力(kN/m);(2)滑坡推力计算方法滑坡推力的计算是已知可能滑动面形状、位置和滑带体土的抗剪强度指标的基础上进行的。
下面主要介绍计算滑坡推力的主要方法:传递系数法。
如图3.1所示,这是滑坡主滑方向上的断面,滑面是折线形。
图3.1传递系数法计算滑坡推力时,先将滑坡体沿滑面垂直分块,然后由上到下逐块计算推力。
计算推力时假定:滑坡体是不可压缩的介质,不考虑滑体的局部挤压变形;块间只传递推力不传递拉力;块间作用力以集中力表示,它的作用线平行与前一块滑面方向。
这样,作用在第i块上的基本力系有:滑块重量W i,上一块传给下一块的剩余下滑力E i-1;滑面上的黏聚力c i l i+1;滑床反力S i,它是滑床的法向反力R i和摩擦阻力R i tanφi的合力。
即21tancosii i iiRS Rϕϕ=+=式(3.1)iS与滑面法线成iϕ偏角,iϕ为滑带土的内摩擦角。
滑面上的黏聚阻力和滑床反力的方向应与本块的滑动方向相反。
根据力的平衡条件,作用在第i块上的所有力构成多边形,各力在滑面法线方向的投影之和应等于零,因此,有()11cos sini i i i i iR W Eααα--=+-式(3.2)。
目录第一章引言 (4)1.1我国公路现状 (4)1.2我国公路发展规划及其发展趋势 (5)第二章路基设计 (5)2.1 路基设计要求及内容 (5)2.1.1 路基设计要求 (5)2.1.2 路基设计的内容 (5)2.2 路基横断面设计 (5)2.2.1路基宽度 (6)2.2.2路基高度 (6)2.2.3路基边坡 (6)2.3 路基填料及压实标准 (7)2.3.1路基填料的要求 (7)2.3.2压实标准的的要求 (8)2.3.3填方路基的设计 (8)2.3.4挖方路基的设计 (8)2.4边沟及截水沟的设置 (8)2.4.1边沟的设置 (8)2.4.2截水沟的设置 (9)2.5 路基防护 (9)2.6 路基排水设计 (9)2.6.1路基排水目的: (9)2.6.2路基排水的一般要求: (9)第三章路面设计 (10)3.1 路面设计原则及方法 (10)3.1.1 路面设计的原则 (10)3.1.2 路面设计的方法 (10)3.2交通量的计算 (11)3.2.1以设计弯沉为指标时累计轴载计算 (11)3.2.2半刚性材料层拉应力为设计指标时累计轴载计算 (13)3.2.3交通等级的确定 (15)3.3 各结构层的原材料选择 (15)3.3.1 路面材料的技术要求 (15)3.3.2初拟路面结构 (15)3.4 各层材料的抗压模量与霹裂强度的确定 (16)3.5 土基回弹模量 (16)3.6 设计指标的汇总 (17)3.6.1 设计弯沉值 (17)3.6.2 各层材料容许底层拉应 (17)3.6.3 设计资料汇总 (19)3.7 路面结构层厚度的计算 (20)3.7.1 弯沉计算 (20)3.7.2 石灰土厚度的确定 (21)3.8 应力验算 (22)参考文献 (23)致谢 (24)。
摘要:本设计为某山区重岭区二级公路常规设计。
该公路段设计的主要内容有:道路路线方案的拟定与比较、道路等级的确定、道路平纵横断面线形设计、路基路面设计、道路排水设计、小桥涵和挡土墙设计、工程数量计算、施工组织设计等。
土木工程毕业论文(优秀8篇)土木工程本科论文篇一一、教学课程需改善土木工程的教学课程安排上有明显的偏颇性,对于理论的课程内容安排的非常多,而对于实践的教学安排则少之又少。
地方本科院校建立土木工程专业的时间都比较的短。
所以在实验基地方面的建设还不够完善,存在很多的不足。
这样土木工程进行教学实践所需的基础设施就不能得到保障,从而导致土木工程专业的实践无法顺利进行,教师不得不把课程加在学生的理论教学上。
此外,地方本科院校在为达到国家要求的课时,经常减少教学内容,甚至塌缩或是删除实践课。
地方院校土木工程的实践课一般没有专门的实践指导教师,大多都是由理论教师兼顾的。
在实践过程中,也是传统的教师闷头教,学生闷头学的模式,没有体现实践课的互动性和交流性。
而且一般都是简单的实践,不能做到复杂和延伸的实践。
甚至一些需要到工地实地学习的知识内容也因为没有实践条件而转为课堂教授,没有经过直观的学习、认识,学生难以掌握知识,会产生一种囫囵吞枣的教学效果。
由于土木工程的实践基地多为工地等类型,所以不具有长期和持续使用的稳定性,土木工程的实践教学在实施中更是难上加难。
二、加强地方本科院校土木工程专业的教学1.建立理论与实践相结合的教学理念2.合理安排土木工程专业的教学课程在课程安排上,也要做到理论课程和实践课程相结合。
在教学内容上,不仅要做到理论课程与实践课程的有效平衡。
设计类教学课程完成后,教师也需要安排一些相应的设计实践作业或任务,并给学生提供一些参考的资料和文献,让学生独自设计并且独立完成,逐渐减少在实践过程中对教师的依赖。
对土木工程的教学,不仅在外部的实验基地和教学设备上没有保障,在内部的教学理念、教学课程安排上也存在着很大的弊端,导致地方院校土木工程教学没有效果,不能达到教学目标。
因此,外部和内部的问题都需要在教改中进行解决,提高地方本科院校的土木工程教学质量,为地方培养实践能力更强、综合素质更高的土木工程人才。
兰州交通大学毕业设计(论文)任务书兰州交通大学毕业设计(论文)学生自查表(中期教学检查用)指导教师签字:年月日兰州交通大学毕业设计(论文)开题报告表课题类型:(1)A—工程设计;B—技术开发;C—软件工程;D—理论研究;(2)X—真实课题;Y—模拟课题;Z—虚拟课题(1)、(2)均要填,如AY、BX等.摘要预应力混凝土连续梁是现在广泛使用的一种体系,主要适用于大跨度梁桥。
它具有变形小,结构刚度好,行车平顺舒适,伸缩缝少,养护简易,抗震能力强等优点。
而且采用了预应力筋,增加预应力筋能充分发挥高强材料的特性,具有可靠的强度、刚度和抗裂性能,耐久性强,材料可塑性强,便于建筑艺术处理,也容易满足桥梁曲线和坡度的要求。
当桥跨增大时,在荷载作用下,连续梁桥的中间节点截面处将承受较大的负弯矩,从绝对值来看,支点负弯矩远大于跨中正弯矩。
采用变截面梁(支点处梁高增大,跨中梁高减小,其间按曲线或折线过渡)更能适用结构的内力分布规律。
常采用悬臂法施工,变截面梁的受力状态与其施工时的内力状态基本吻合,更适用于大跨度预应力混凝土连续梁桥,其外形和谐,节省材料并可增大桥下净空,是大跨度桥梁的优选方案。
本设计包括上部结构尺寸的拟定、内力计算、配筋、验算、施工问题的研究等。
本设计题目为:三跨(45+70+45m)预应力混凝土变截面箱型连续梁桥。
它具有变形小,结构刚度好,行车平顺舒适,伸缩缝少,养护简易,抗震能力强等优点。
而且采用了预应力筋,增加预应力筋能充分发挥高强材料的特性,具有可靠的强度、刚度和抗裂性能,耐久性强,材料可塑性强,便于建筑艺术处理,也容易满足桥梁曲线和坡度的要求。
关键词:预应力、连续梁、上部结构、内力计算、配筋、验算、施工abstractPrestressed concrete continuous beam is now widely used a system, mainly is suitable for the large span bridge. It has little deformation, structure stiffness, driving smooth and comfortable, less expansion joints, easy maintenance, seismic ability, etc. And the tendons, increase tendons that can give full play to the characteristics of the high strength materials with reliable strength, stiffness and crack resistance, durability strong, material plasticity, facilitate architectural art processing, also easy to meet the requirements of the bridge curve and slope. When the bridge spans increases, the under load of continuous girder bridge for middle section of the node will bear larger in the negative moment, from absolute value perspective, the fulcrum in the negative moment far outweigh the cross CKS bending moment. The variable beam can be applied to the internal structure more distribution rule. Often the cantilever construction method, become beam's stress state and its construction of internal force of the state results, more suitable to the large span prestressed concrete continuous girder bridge, its appearance is harmonious, save material and can increase the obstacle clearance under the bridge, is the large span bridge optimization.This design including the upper structure size of the recommended, internal force calculation, reinforcement, checking and construction problems of the research, etc.This design topic for: three cross (45+70+45m) prestressed concrete continuous girder bridge variable cross-section of the box. It has little deformation, structure stiffness, driving smooth and comfortable, less expansion joints, easy maintenance, seismic ability, etc. And the tendons, increase tendons that can give full play to the characteristics of the high strength materials with reliable strength, stiffness and crack resistance, durability strong, material plasticity, facilitate architectural art processing, also easy to meet the requirements of the bridge curve and slope.Key words: prestress, continuous beam, the upper structure and internal force calculation, reinforcement, checking and construction目录第一章绪论 (1)一、桥的概念 (1)二、桥的意义与特点 (1)三、桥的产生与发展 (1)第二章桥梁方案比选 (4)一、拟定方案并进行方案比选 (4)1.比选原则 (4)2.方案 (4)3.方案比选及结果 (6)二、尺寸拟定 (8)1.横截面 (8)2.梁高与细部尺寸 (9)3.本桥主要材料 (11)4.悬臂浇筑施工程序 (12)5.设计计算依据 (15)6.基本设计数据 (15)第三章预应力混凝土连续刚构桥主梁内力计算 (17)一、建立有限元模型 (17)二、最大悬臂时内力计算结果 (18)1.恒载内力计算 (18)2.中跨合龙后的内力计算 (21)三、活载内力计算 (26)1.中活载max (26)2.中活载min (30)四、活载组合 (40)1.主力组合 (40)第四章预应力钢束的估算及布置 (50)一、钢筋的估算 (50)1.基本公式 (50)二、计算结果 (53)三、钢束布置 (55)1.布置原则 (55)四、钢束布置图 (56)1.钢束布置图 (56)2.张拉之后的内力组合 (58)第五章截面验算 (70)一、强度检算 (70)1.基本理论 (70)二、应力检算 (72)1.预应力损失所考虑的因素: (72)2.未扣除混凝土收缩徐变引起的损失时 (73)3.对不允许开裂的构件 (73)4.对边跨1/4截面验算: (73)5.对跨中截面 (74)结束语 (75)致谢 (76)参考文献 (77)第一章绪论一、桥的概念桥是一种架空的人造通道。
桥梁毕业论文范文(6篇)桥梁毕业论文范文第1篇近年来我国的各项事业的进展都渐渐的步入正轨,关于道路桥梁的建设要与目前的经济进展速度相适应。
将建筑道路桥梁中预应力的作用充分的展现出来,更好地满意人们对于出行的需要,保证道路桥梁施工的进展迈向更好的方向进展。
1预应力技术1.1预应力技术的优势预应力技术的应用并非是仅仅局限在道路桥梁的结构当中,还更宽阔的应用在山体加固、推顶修理等方面。
预应力技术的使用可以有效地削减道路桥梁施工中材料铺张,同时还兼具有施工设计平安运行便捷的特点。
因此预应力技术的使用对于促进我国整体的道路桥梁修建水平的提高有着非比寻常的作用,我们不难发觉,锚具在该预应力加固中发挥着传达张拉力的作用,而这一作用的发挥就使得混凝土构件的预压应力得以产生,桥梁工程的施工质量就得到了较好保证。
1.2预应力技术的应用(1)钢筋混凝土结构的应用。
钢筋混凝土结构中特殊简单消失混凝土裂缝等难以预防的质量问题,尤其是在道路桥梁等大型钢筋混凝土机构中更是简单消失裂缝[1]。
但通过预应力技术的应用则可以有效地削减这一问题,在道路桥梁的钢筋混凝土结构构建之前要将混凝土内部的受拉区进行拉伸,通过钢筋自身拥有的回力,使得混凝土的受拉区先感受到钢筋赐予的压力。
也就是说在混凝土受到来自外部的压力的同时要先将承受的来自钢筋的预压力抵消,这就有效地削减了混凝土的延展,以此来达到缓和混凝土结构消失裂缝的问题。
在某道路工程的施工中,施工单位应用了预应力钢筋张拉的施工技术,这一施工技术借助混凝土与预应力筋的粘牢固现了混凝土的预压应力产生,同时又通过应用锚具传达张拉力,实现了混凝土构件的预压应力产生,这就使得该桥梁工程的结构裂缝问题消失得到了较好抑制。
(2)碳纤维片的应用。
介于道路桥梁的跨度较大,整体构件的抗弯性能要求比较的高。
但道路桥梁的钢筋混凝土结构受拉区与受压区的的反应力量都比较的强大,为了更好的解决整个建筑构建的受弯力量,投入的成本比较的高。
土木工程毕业论文7篇土木,指土木工程、建筑工程。
很多同学在写作土木毕业论文时候,不知道如何去拿捏题目,题目的选择一定要拿捏准,我们先看看别人的论文题目进行参考。
为了让您对于土木工程毕业论文的写作了解的更为全面,下面山草香给大家分享了7篇土木工程毕业论文,希望可以给予您一定的参考与启发。
土木工程论文篇一1土木工程施工中质量控制的内容1.1施工技术控制在进行土木工程施工时,管理人员必须监督和控制施工人员采用正确的施工工艺,以做到对施工技术的有效控制。
在运用新材料、新技术之前,必须了解使用性能,避免安全事故发生,使施工人员的生命安全得到可靠保障。
在施工现场,监管人员必须加强现场的监控力度,保证土木工程的施工质量。
1.2施工人员把控在土木工程施工中质量控制中,施工人员是最核心的组成部分,直接关系着土木工程的施工质量和完工时间,因此,企业要注重以人为本,增强质量控制意识,按照相关质量控制管理制度和标准,加强对全体工作人员的'考核。
在土木工程的施工过程中,采用激励制度增强施工人员的工作热情,才能保证建筑工程项目的顺利进行,以做到对土木工程施工质量的有效控制。
1.3施工工序调整在建筑工程项目施工期间,会因为气候、温度等原因影响施工工期,因此,想要保证土木工程施的工质量,不断加强施工质量控制,必须对施工工序进行合理调整,促进土木工程施工技术不断创新,达到提升土木工程施工技术水平的目的。
2土木工程施工中质量控制的有效策略面对土木工程施工过程可能出现的各种问题,企业必须采用有效策略,不断加强土木工程施工中的质量控制,才能保证建筑工程项目的施工质量,减低施工成本,促进建筑工程项目顺利完成。
2.1提高认识,完善土木工程施工质量管理体系随着建筑工程项目施工要求不断升高,想要加强土木工程施工中的质量控制,企业必须提高全体工作人员对质量控制的认识,增强质量管理意识,促进土木工程施工质量管理体系不断完善,才能给土木工程施工质量控制提供有力支持。
土木工程毕论文(5篇)土木工程毕论文(5篇)土木工程毕论文范文第1篇毕业论文是教学环节中很重要的一个部分,是考察同学综合使用所学理论学问的一个应用力量,发觉和解决问题的力量也得到了重要体现。
比如土木工程专业的同学,就能获得在施工单位从方案环节到施工的整个过程的熬炼,然后把这些理论和实践都融汇到土木工程毕业论文中去。
通过毕业设计这一重要的教学环节,培育土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风,严厉仔细的科学态度。
毕业设计要求我们在指导老师的指导下,独立系统的完成一项工程设计,解决与之有关的全部问题,熟识相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法,具有实践性、综合性强的显著特点。
因此毕业设计对于培育同学初步的科学讨论力量,提高其综合运用所学学问分析问题、解决问题力量有着重要意义。
在完成本次毕业设计过程中,我们需要运用感性和理性学问去把握整个建筑的处理,这其中就包括建筑外观和结构两个方面。
还需要我们更好的了解国内外建筑设计的进展的历史、现状及趋势,更多的关注这方面的学术动态,以及我们在以后的土木工程专业进展的方向。
同时乐观、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的预备。
1.1讨论现状:土木工程是建筑各类工程设施的科学,技术和工程的总称。
土木工程是伴随着人类社会的进展而进展起来的。
它所建筑的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术进展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史进展的见证之一。
土木工程在我国可以分为:建筑工程、桥梁工程、大路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。
作为土木工程专业的同学,深知土木工程设计范围之广,以及和社会生活联系之亲密。
我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分。
工民建方面就结构布置部分有以下几种结构:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。
目录第一章设计概况 (1)第一节设计依据 (1)第二节设计资料 (1)第三节桥梁选型 (3)第四节主梁施工方法及施工阶段划分 (6)第二章主梁细部尺寸拟定及材料选用 (8)第一节细部尺寸拟定 (8)第二节材料选用 (9)第三章结构内力计算 (12)第一节有限元模型的建立 (12)第二节恒载内力计算 (15)第三节活载内力计算 (17)第四节基础沉降引起的内力计算 (28)第五节温度荷载引起的内力计算 (28)第六节内力组合 (29)第四章主梁配筋 (33)第一节预应力钢筋数量的估算 (33)第二节预应力束筋的布置 (39)第五章主梁验算 (42)第一节截面几何特性 (42)第二节正截面抗弯强度验算 (44)第三节斜截面抗弯强度验算 (47)第四节斜截面抗剪强度验算 (51)第五节正截面抗裂验算 (54)第六节斜截面抗裂验算 (59)第七节应力验算 (76)第八节变形验算 (79)结束语 (81)致谢 (82)参考文献 (83)第一章设计概况第一节设计依据《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》铁建设函[2005] 258号《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》铁建设[2005]140号《铁路桥涵设计基本规范》TB1002.1-2005《铁路桥梁施工规范》TB10203-2002《铁路防雷、电磁兼容机接地工程技术暂行规定》铁建设[2007]90号《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设(2005) 157号及“局部修订条文”铁建设[2007]90号《电气化铁路接触网‖型钢柱》图通化[2008]1301号《铁路工程抗震设计规范》GB50111-2006《客运专线综合接地技术实施办法》铁集成[2006]220号铁建函[2008]399号文“关于做好客运专线接触网支柱,桥梁通用参考图实施工作的通知”第二节设计资料一、设计荷载(一)恒载1.结构自重:按《铁路桥涵设计基本规范》(TB1002.1)第4.2.1采用。
2.二期恒载:轨下枕底道砟厚度为350mm,荷载包括钢轨、道砟、轨枕、防水层、保护层、人行道栏杆、遮板或声屏障,防护墙,接触网支柱、电缆槽盖板机竖墙等附属设施自重。
有声屏障直线梁按190kN/m、曲线梁按205.9kN/m计算,无声屏障直线梁按163.3kN/m、曲线梁按179.2kN/m计算。
3.基础不均匀沉降:相邻两支点不均匀沉降△≤0.01m。
(二)活载1.设计列车竖向荷载采用中-活载;并满足开行双层集装箱的要求。
客运专线采用ZK 荷载。
2.列车活载的动力系数应按下列公式计算中-活载 1+μ=1+α{6/(30+L)} α=4(1-h)式中h为填土厚度(从轨底算起);L为桥梁跨度,以米计。
ZK荷载计算剪力φ1=0.996/(√Lφ-0.2)+0.913计算弯矩φ2=1.494/(√Lφ-0.2)+0.851式中Lφ——加载长度(m),取平均跨度乘以1.3的扩大系数,当Lφ大于最大跨度时,取最大跨度。
(三)附加力1.温度影响力:《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1办理。
纵向温度荷载按顶板升温5℃考虑。
运梁阶段时,按竖向温度梯度20℃考虑。
2.桥上列车制动力或牵引力应按列车竖向静活载的10%计算。
但当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时,制动力或牵引力应按竖向静活载的7%计算。
双线桥采用一线桥的制动力或牵引力。
二、主要设计指标(一)梁体变形限制1.梁体竖向挠度:在中-活载静力作用下,体竖向挠度不大于梁体计算跨度的1/1200。
ZK活载静力作用下,体竖向挠度不大于梁体计算跨度的1/1500。
2.在中-活载静力作用下,梁端竖向折角不应大于3‰,在ZK活载静力作用下,梁端竖向折角不应大于2‰。
(二)设计安全系数按照《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB1002.1-2005)[1]规定具体见表1-1。
表1-1 设计安全系数第三节桥梁选型一、概述桥梁是跨越河流,峡谷或其他交通线路时通济利涉的建筑物。
它随着交通功能的需要和经济与科学技术的发展,在力学规律和美学法则支配下,通过精心设计和精心施工而成,是人文科学,工程技术和艺术三位一体的产物。
优秀的桥梁建筑不仅体现出人类智慧和伟大的创造力,而且往往成为时代的象征,审美的对象和文化的遗产。
18世纪铁的生产和铸造,为桥梁提供了新的建造材料。
但铸铁抗冲击性能差,抗拉性能也低,易断裂,并非良好的造桥材料。
19世纪50年代以后,随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展,钢材成为重要的造桥材料。
钢的抗拉强度大,抗冲击性能好,尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材,为桥梁的部件在厂内组装创造了条件,使钢材应用日益广泛。
18世纪初,发明了用石灰、粘土、赤铁矿混合煅烧而成的水泥。
19世纪50年代,开始采用在混凝土中放置钢筋以弥补水泥抗拉性能差的缺点。
此后,于19世纪70年代建成了钢筋混凝土桥。
近代桥梁建造,促进了桥梁科学理论的兴起和发展。
1857年由圣沃南在前人对拱的理论、静力学和材料力学研究的基础上,提出了较完整的梁理论和扭转理论。
这个时期连续梁和悬臂梁的理论也建立起来。
桥梁桁架分析(如华伦桁架和豪氏桁架的分析方法)也得到解决。
19世纪70年代后经德国人K.库尔曼、英国人W.J.M.兰金和J.C.麦克斯韦等人的努力,结构力学获得很大的发展,能够对桥梁各构件在荷载作用下发生的应力进行分析。
这些理论的发展,推动了桁架、连续梁和悬臂梁的发展。
19世纪末,弹性拱理论已较完善,促进了拱桥发展。
20世纪20年代土力学的兴起,推动了桥梁基础的理论研究。
二、方案比选由于拱桥对基础的要求比较高,及使用斜拉桥的跨径比较大,在此可考虑的桥型有预应力混凝土简支梁桥,预应力混凝土连续梁桥, T形刚构。
(1)预应力混凝土简支梁桥,是梁式桥中应用最早,使用最广泛的一种桥型。
它受力简单,梁中只有正弯矩,适用T形截面梁这种构造简单的截面形式,体系温变,混凝土收缩徐变,张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力,设计计算方便,最容易设计成各种标准跨径的装配式结构。
常用的经济合理跨径在20m以下,目前我国预应力混凝土简支梁的标准跨径在40m以下。
20世纪50年代,我国在修建大量小跨径钢筋混凝土梁桥的同时,开始对预应力混凝土桥梁进行了研究和试验,于1956年在公路上建成了第一座跨径20m的预应力混凝土梁桥。
随后,预应力混凝土简支梁在公路上获得广泛采用,并提出了装配式预应力混凝土简支梁桥的系列标准设计,最大跨径达40m。
1970年,河南省建成了跨径达52m的鱼腹形预应力混凝土简支梁桥。
1976年建成的洛阳黄河公路大桥,跨径为50m,全长达3000m,是我国目前最长的公路桥。
1985年在浙江省建成了跨径60m 的预应力混凝土简支梁桥。
(2)连续梁桥连续梁桥是一种古老的结构体系、它具有变形小、结构刚度好、抗震能力强等优点。
我国预应力混凝土连续梁桥在上世纪70年代首次应用于城市桥梁工程,几十年来,发展极为迅速,己成为我国预应力混凝土大跨径桥梁的主要桥型之一,并己掌握各种先进的施工方法,如采用悬臂浇筑的兰州黄河大桥,沙阳汉江桥等;采用顶推法施工的包头黄河大桥、柳州柳江大桥:采用大型块件浮吊拼装的容奇大桥、沙口大桥以及采用移动模架法,由我国有关单位承担施工任务的伊拉克摩萨尔四号桥、科威特巴比延河桥。
我国预应力混凝土连续梁桥常采用的施工方法主要采用平衡悬臂浇筑(拼装)法;在各主墩上按“T”构用挂篮分段对称悬臂浇筑(装)在落地支架上浇筑边跨现浇段。
在吊架上浇筑跨中合拢段。
全桥按以下顺序进行施工:“T”构对称悬臂浇筑(拼装)一边跨合拢一中跨合拢,在悬臂浇筑节段前还要将主梁与桥墩临时固结,待跨中合拢施加预应力后,再去掉墩顶临时固结,使主梁支撑于支座之上,此时,结构体系己经发生转变。
由此可见,预应力混凝土连续梁桥的施工过程比较复杂,不但要经历“T”型刚构悬臂浇筑阶段形成主梁的过程,还要经历体系转换的过程,即由对称的单“T”静定结构转变为超静定结构,当然,可以通过理论计算得到各施工阶段的理论立模标高值和内力值,但是,由于混凝土桥梁除了本身材料是非均匀质材料和材料特性不稳定外,它还要有温度、湿度、时间的因素的影响,而且,悬臂施工过程中各节段混凝土相互影响,而且这种相互影响又存在差异,由此,这些影响因素必然造成各节段的内力和位移随着混凝土浇筑过程的变化而偏离设计值,从而导致全桥合拢的困难,桥梁线形及内力状态与设计要求不符,给桥梁施工安全、外形、可靠性、行车条件和经济性等方面带来不同程度的影响,因此,施工控制就成了施工过程中不可缺少的组成部分。
连续梁在恒载作用下,由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显著减小,其弯矩图形与同跨悬臂梁相差不大。
如悬臂梁的悬臂长度恰好与连续梁的弯矩零点位置相对应,弯矩图就完全一样。
连续梁在活载作用下,因主梁连续产生支点负弯矩,对跨中正弯矩仍有卸载作用,其弯矩分布要比悬臂梁合理。
预应力混凝土连续梁的应用十分广泛,尤其悬臂施工法,顶推法,逐跨施工法在连续梁桥中的应用,这种充分应用预应力技术的优点使施工设备机械化,生产工厂化,从而提高了施工质量,降低了施工费用。
连续梁的突出优点就是结构刚度大,变形小,动力性能好,主梁变形挠曲线平缓,有利于高速行车。
(3)T形刚构T形刚构是一种墩梁固结,具有悬臂受力特点的梁式桥。
悬臂梁桥在力学性能上优于简支梁,可适用于更大跨径的桥型方案,但是悬臂中同时存在正负弯矩区段,通常采用箱型截面梁,起构造复杂,跨径较大时,桥体重力过大,不易装配化施工,而往往要在费用昂贵的支架上浇筑。
钢筋混凝土悬臂梁,还因支点负弯矩区段的存在,不可不免的在梁顶产生裂缝,桥面虽有防护措施,但常因雨水侵蚀而降低使用年限。
预应力混凝土悬臂梁桥虽无此患,并可采用节段悬臂施工,可它同连续梁一样,支点因是简单支承,施工时必须采用临时固定措施。
但与连续梁相比,跨中要增加悬臂与挂梁间的牛腿、伸缩缝构造;在使用时,行车又不及连续梁平顺,除了是静定结构这个特点外,别的优点不多,因而也较少采用。
60年代中,我国首次采用了先进的悬臂施工方法,建成了第一座T形刚构桥,围殴我国修建大跨径预应力桥梁提供了成功的经验,开拓了发展前景。
迄今已修建了20多座大中跨径的预应力混凝土T形刚构桥,1971年建成的福建省乌龙江公路大桥,主跨径为3×144m;1980年建成的重庆长江公路大桥,共8孔,总长1000m,最大跨径达174m。
由于悬臂梁承受负弯矩,T形刚构桥几乎都是预应力混凝土结构。
带铰的T形刚构桥,它的上部结构全部是悬臂部分,相邻两悬臂通过剪力铰相连接。
带铰的T形刚构桥由日照温差,混凝土收缩徐变和基础不均匀沉降等因素的影响,剪力铰两侧悬臂的挠度不会相同,必然产生附加力。