牛栏江特大桥三跨连续刚构的设计验算
2022-12-07 11:31:27
论文总字数:80650字
摘 要
近年来,由于我国基础建设越来越多,越来越快。在地理条件相对恶劣的山区,桥梁建设也越来越多,连续刚构桥因优越的特性以及施工方法,已经成为大跨度预应力混凝土桥的热门选择。
本设计选取悬臂现浇的90 170 90m连续刚构进行设计验算,过程分为:方案比选、桥跨总体布置、荷载内力计算、次内力计算、预应力钢束设计、施工方法设计、截面验算。并使用桥梁博士V4.3.0高校版进行有限元软件对桥梁上部结构模拟分析,并划分施工阶段。
关键词:预应力混凝土连续刚构箱梁;桥梁设计;悬臂挂篮施工;桥梁博士
Design checking calculation of three span continuous rigid frame of Niulanjiang Bridge
Abstract
In recent years, China's infrastructure construction is more and more rapid. In the mountainous areas with relatively poor geographical conditions, there are more and more bridge construction. Continuous rigid frame bridge has become a popular choice for long-span prestressed concrete bridge due to its superior characteristics and construction methods.
In this design, 90 170 90m continuous rigid frame with cantilever cast-in-place is selected for design checking calculation. The process is divided into: scheme comparison, overall layout of bridge span, calculation of load internal force, calculation of secondary internal force, design of prestressed steel strand, design of construction method and section checking calculation. The finite element software of Dr. bridge v4.3.0 is used to simulate and analyze the superstructure of the bridge, and the construction stage is divided.
Key words: prestressed concrete continuous rigid frame box girder; Bridge design; Cantilever hanging basket construction; Dr. Bridge
目录
摘要 I
Abstract 2
绪论 1
第一章 设计概述 2
1.1工程概述 2
1.2技术标准 2
1.3设计规范 2
1.4主要材料 2
第二章 方案比选 4
2.1比选方案 4
2.1.1方案一:预应力混凝土连续刚构 4
2.1.2方案二:双塔斜拉桥 5
2.1.3方案三:地锚式悬索桥 5
2.2方案比较 5
2.3方案选择 6
第三章 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 7
3.1主要技术指标 7
3.2材料规格 7
3.3桥跨布置 7
3.4细部尺寸(截面形式及尺寸) 8
3.5桥面铺装及下部结构 8
第四章 荷载内力计算 9
4.1恒载内力计算 9
4.2活载内力计算 20
4.3内力组合 27
第五章 次内力计算 40
5.1温度次内力计算 40
5.2不均匀沉降内力计算 45
第六章 预应力钢束设计 53
6.1预应力设计要求及原则 53
6.1.1设计要求 53
6.1.2设计原则 53
6.2顶板钢束设计 53
6.3腹板钢束设计 53
6.4底板钢束设计 53
6.5钢束信息汇总 54
第七章 施工方法设计 57
7.1主梁施工方法 57
7.1.1主桥箱梁 57
7.1.2主桥薄壁墩 57
7.2主梁施工注意事项 57
7.3施工阶段的划分 58
7.3.1施工阶段的划分 58
7.3.2桥梁施工分段 59
第八章 截面验算 62
8.1截面承载能力极限状态计算 62
8.2正常使用极限状态计算 68
8.2.1抗裂验算 68
8.2.2挠度验算 73
8.2.3应力验算 74
结论 77
致谢 78
参考文献(References) 79
附录 80
绪论
随着世界经济快速发展,现有桥梁已满足不了人们的出行需求,所以大跨度桥型变得越来越多。1950s出现了刚构桥的概念,由于材料性能的改进,各种轻质高强材料被不断的运用到桥梁工程中以及新的施工技术和运算手段的进步,为连续刚构桥进一步的发展提供了必要条件。
连续刚构桥从根本上来说属于连续梁桥体系,梁间没有伸缩缝的存在,驾驶平顺舒适,无体系转换,抗扭刚度很大,高墩的设计也满足大跨径桥的要求而且可简便施工,养护费用不高,节省材料使用。在近些年的快速发展里,该桥型已经成为建造大跨度桥梁的热门选择。
发展初期,因跨径和桥墩高度的增大,悬臂施工应时而生,从而墩梁铰接变成墩梁固结,从而形成了连续刚构桥。我国开始修建连续刚构桥稍晚,但发展迅猛,由于我国在相关领域突破较多关键技术,使得我国在全国各地甚至国外承建很多大跨径桥梁项目。已经成为我国工程技术走出国门的一大特色。
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本次设计为(90 170 90)米预应力混凝土连续刚构桥,左右幅桥宽各12米。截面为单箱单室变截面箱梁。梁高按二次抛物线变化。降低梁体自身重量,美化桥型。
设计采用桥梁博士V4.3.0高校版进行有限元设计验算。
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