预应力混凝土大桥初步设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

预应力混凝土大桥初步设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

进，施工安全性较高 功能性 高次超静定结构，包含更多设计变量，全桥中的技术经济合理性不能简单地由结构体积小、重量轻或者满足应力要求等概念准确表示，给选定桥型方案和寻求合理设计带来一定困难 属于超静定结构，受力较好，主桥桥面连续，无伸缩缝，行车条件好，养护也容易 属于静定结构，受力不如超静定结构好；桥面平整度易受悬臂挠度影响，行车条件较差，主桥每孔有两道伸缩缝容易损坏 经济性 现代 感强，可通过索塔与拉索布置形式 获得满意造型，塔较高，使桥向纵向和横向延伸，比例协调，均匀。 需要大量拉索钢丝，预应力柬，主塔构造复杂，高空作业多，斜拉索施工复杂，工期较长。 斜拉索后期营运养护费用较高，基 础施工复杂，还需要减震装置 需要的机具少，无需大型设备，可充分降低施工成本； 所用材料普通，价格低，但是支座相对较多，成桥后的支座维护费用比较多 工艺要求较严格，主桥上部构造除用挂蓝施工外，挂梁需另搞一套安装设备； 混凝土用量少，但钢筋的用量较大，基础的造价也较高 美观性 现代感强，可通过索塔与拉索布置 形式 获得满意造型，塔较高，使桥向纵向和横向延伸，比例协调，均匀。 没有拱桥那样动人，但是整体性好，放眼望去，显得敦厚朴实 外观同连续梁桥差不多 造价 10000 2m元 3500 2m元 8000 2m元 缺点 它是多次超静定结构，设计计算复杂；索与梁或塔的连接构1. 施工要墩梁临时固结； 2. 主墩有支座； 4. 全桥伸缩缝道数为 桥孔 数的 两倍，行车舒适性 本科生毕业设计（论文） 6 造比较复杂；施工中高空作业较多，且施工控制等技术要求严格 . 3. 顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭 刚度小； 较差； 5. 如设计不当，在跨中特易产生较大的收缩徐变变绕度； 结论 ： 从安全性来讲， 三方案均能满足 行车安全和通航 要求 ，但是预应力混凝土连续梁桥的施工技术更加成熟，施工安全性能高。 从功能性来讲，连续梁桥的行车条件好，更加平顺，且承载能力好。 从经济性来讲，连续梁桥使用的设备少，钢材使用量相对较少，不像拱桥跟钢构桥那样多，造价上面也较低。 从美观性来讲，很显然拱桥更加漂亮。 因为桥梁比选的五个主要标准中安全跟经济放在首要位置，所以尽管拱桥更加漂亮，我们还是选择外 观不是那么耀眼但是安全性跟经济性更加好的预应力混凝土连续箱型梁桥。 工作流程： 方案拟定 — 方案总体布置 — 绘制方案草图 — 方案比选 — 上部结构尺寸拟定— 上部结构内力计算 — 预应力筋束的计算 — 主梁截面强度验算 — 绘图 — 整理计算说明书。 说明 ：本次设计拟借助 auto CAD 等软件。 本科生毕业设计（论文） 7 第三章 主梁截面尺寸的拟定 设计特点及受力特点： 设计特点 本桥上部结构为 八跨先简支后连续 箱型梁桥 ，采用 先简支后连续 施工，预应力混凝土连续梁桥采用 先预制在拼接 ， 通过湿接缝连成一个 连续梁体系。 在各个阶段， 可能具有不同的静力体系，其中包括安装单元、拆除单元、张拉预应力 等工况，因此恒载内力计算时必须精确模拟各个施工阶段。 桥梁恒载内力由各个施工阶段的内力叠加而成，显然对于不同的施工方法，桥梁恒载内力是有很大区别的。 而汽车荷载、人群荷载和温度、墩台沉降等作用在成桥以后才发生，与施工方法无关。 由于 先简支后连续 施工涉及很多施工工况，且由于体系发生转换使预加应力和徐变产生的次内力计算变得非常复杂，故设计时必须借助计算机辅助计算（桥梁博士 ） 才能完成的。 受力特点 采用 先简支后连续 施工的连续梁桥，在施 工过程中经历 箱型 受力状态，恒载产生的内力由各个施工阶段产生的内力叠加而成。 由于合龙段较短，其产生的内力一般较小，故 箱型 受力状态为主要部分。 对 先简支后连续 施工连续梁桥，合龙后根部负弯矩很大，而中跨跨中恒载弯矩很小；二期恒载加上去以后，根部负弯矩增大，中跨跨中承受较小的正弯矩。 结构尺寸拟定： 主桥箱梁构造 为了更好地受力和节省材料，本桥选择 为 等 截面箱形梁桥，梁高为。 该桥为 八跨 30m 预应力混凝土连续梁桥，施工方法为 先简支后连续 施工，考虑伸缩缝的设置，实际桥跨长度为 240m，即在桥的两头 各设 5cm 的伸缩缝 ， 计算跨径为 ； 主梁截面尺寸拟定 主桥为 等 截面箱形梁桥，梁高。 主梁截面尺寸图如图 31 和图 32 所示。 本科生毕业设计（论文） 8 图 31 支点 截面尺寸图（单位： cm） 图 32 跨中 截面尺寸图（单位： cm） 毛截面几何特性计算 毛截面几何特性计算是计算结 构内力、配束及变形计算的前提。 由于梯形分块法是目前桥梁电算软件的最常用的方法（即节线法），所以本设计方案也采用梯形分块法计算毛截面几何特性，经过桥梁博士软件计算出的毛截面几何特性计算结果如下： （表 31） 本科生毕业设计（论文） 9 图 32 桥梁博士截面设计系统输出 分成 78 个单元，由桥梁博士截面设计系统输出得出 78 个截面的毛截面几何特征如下： 表 31 毛截面几何特性 预制边梁跨中： 预制边梁支点： 截面高度 : m 基准材料 : 中交新混凝土 :C50 混凝土 基准弹性模量 : +04 MPa 换算面积 : m**2 换算惯矩 : m**4 中性轴高度 : m 沿截面高度方向 5 点换算静矩 (自上而下 ): 主截面 : 截面高度 : m 基准材料 : 中交新混凝土 :C50 混凝土 基准弹性模量 : +04 MPa 换算面积 : m**2 换算惯矩 : m**4 中性轴高度 : m 沿截面高度方向 5 点换算静矩 (自上而下 ): 主截面 : 本科生毕业设计（论文） 10 点号 : 高度 (m): 静矩 (m**3): 1 2 3 4 5 点号 : 高度 (m): 静矩 (m**3): 1 2 3 4 5 预制中梁跨中： 预制中梁支点： 截面高度 : m 基准材料 : 中交新混凝土 :C50 混凝土 基准弹性 模量 : +04 MPa 换算面积 : m**2 换算惯矩 : m**4 中性轴高度 : m 沿截面高度方向 5 点换算静矩 (自上而下 ): 主截面 : 点号 : 高度 (m): 静矩 (m**3): 1 2 3 4 5 截面高度 : m 基准材料 : 中交新混凝土 :C50 混凝土 基准弹性模量 : +04 MPa 换算面积 : m**2 换算惯矩 : m**4 中性轴高度 : m 沿截面高度方向 5 点换算静矩 (自上而下 ): 主截面 : 点号 : 高度 (m): 静矩 (m**3): 1 2 3 4 本科生毕业设计（论文） 11 5 成桥 中 梁跨中： 成桥边梁支点： 截面高度 : m 基准材料 : 中交 新混凝土 :C50 混凝土 基准弹性模量 : +04 MPa 换算面积 : m**2 换算惯矩 : m**4 中性轴高度 : m 沿截面高度方向 5 点换算静矩 (自上而下 ): 主截面 : 点号 : 高度 (m): 静矩 (m**3): 1 2 3 4 5 截面高度 : m 基准材料 : 中交新混凝土 :C50 混凝土 基准弹性模量 : +04 MPa 换算面积 : m**2 换算惯矩 : m**4 中性轴高度 : m 沿截面高度方向 5 点换算静矩 (自上而下 ): 主截面 : 点号 : 高度 (m): 静矩 (m**3): 1 2 3 4 5 成桥中梁跨中： 成桥中梁支点： 截面高度 : m 基准材料 : 中交新混凝土 :C50 混凝土 截面高度 : m 基准材料 : 中交新混凝土 :C50 混凝土 本科生毕业设计（论文） 12 基准弹性模量 : +04 MPa 换算面积 : m**2 换算惯矩 : m**4 中性轴高度 : m 沿截面高度方向 5 点换算静矩 (自上而下 ): 主截面 : 点号 : 高度 (m): 静矩 (m**3): 1 2 3 4 5 基准弹性模量 : +04 MPa 换算面积 : m**2 换算惯矩 : m**4 中性轴高度 : m 沿截面高度方向 5 点换算静矩 (自上而 下 ): 主截面 : 点号 : 高度 (m): 静矩 (m**3): 1 2 3 4 5 以上结果为用桥梁博士建模的截面电算 得出 本科生毕业设计（论文） 13 第四章 主梁作用效应计算 施工过程及各施工过程计算力学图式 由于本设计方案施工过程复杂，施工过程计算均采用计算机辅助计算，但为了了解施工过程的受力状态，掌握施工过程内力叠加的过程，在此简要叙述施工过程的结构计算力学图式。 用桥梁博士将本桥节段划分为 78 个单元如图 41 所示 图 41 桥梁节段划分 施工过程及力学图式。 计算过程中不考虑收缩、徐变。