65 2×120 65m的预应力混凝土连续刚构桥计算与设计
2023-02-20 08:37:24
论文总字数：63724字
摘 要
预应力混凝土连续刚构桥以其较为优异的跨越能力、方便的施工步骤而在先在的桥梁设计中较多的被采用。它是一种在预应力混凝土连续梁桥和T形刚构桥的基础上发展起来的墩梁固结的新型连续梁结构。本次设计的是京珠国道主干线广州至番禹段高速公路第13标段的观音沙大桥，大桥主桥长370m，为65m 2×120m 65m的连续刚构桥。桥梁为两幅布置。
本次设计仅设计该桥的主桥部分。每幅桥箱梁采用单箱单室断面，主梁采用二次抛物线变化。验算时以1m为单位将主桥划分为370个单元，主桥施工采用悬臂挂篮施工。
关键词：预应力混凝土刚构桥；结构设计验算；悬臂挂篮施工；桥梁博士
Abstract
Prestressed concret continuous rigid-frame bridge is used in bridge design for its relatively superior ability to across the bridge and its simple construction steps.It is a new continuous beam structure which developed on the basis of prestressed concret continuous rigid-frame bridge and T-shaped rigid-frame bridge.This design is Guanyinsha Bridge in Beijing-Zhuhai national trunk road which between the Guangzhou and Fanyu Expressway 13 tenders.The main bridge length is 370m,65m 2 × 120m 65m of continuous rigid frame bridge. Arranged for the two bridges.
We only design the main bridge.Each web box girder bridge with single box single-chamber section, the main beam quadratic parabola.The main bridge is divided into 370 units,each unit is 1m.Main bridge constructed in Cantilever Cradle Construction.
Key words: Prestressed concret continuous rigid-frame bridge; Structural Design Checking; Cantilever Cradle Construction; Doctor Bridge
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 引 言 1
1.1 项目概况 1
1.1.1 地形、地貌 1
1.1.2 水文地质条件 1
1.2 设计依据的规范和技术标准 1
1.2.1 设计规范 1
1.2.2 技术标准 1
第二章 桥梁设计布置 3
2.1 总体概况 3
2.2 上部结构 3
2.3 下部结构 4
第三章 结构建模与验算 5
3.1 桥梁建模 5
3.1.1 主桥模型 5
3.1.2 钢束信息 5
3.1.3 施工信息 5
3.1.4 使用信息 6
3.2 截面特征以及单元特征信息列表 6
3.3 承载能力极限状态正截面强度验算 10
3.4 正常使用极限状态抗裂验算 20
3.4.1 长期效应组合验算 20
3.4.2 短期效应组合验算 33
3.5 正常使用状态下的抗裂验算 40
3.5.1 长期效应组合验算 40
3.5.2 短期效应组合验算 47
3.6 钢束信息输出 54
第四章 桥涵施工要求 57
4.1施工材料 57
4.1.1 混凝土 57
4.1.2 钢材 57
4.2 箱梁施工顺序 57
4.3 0号梁段施工 57
4.4 箱梁的悬臂施工 57
4.5 边跨现浇段施工 57
4.6合拢段施工 57
第五章 总结 58
5.1 工作内容 58
5.2 存在问题 58
5.3 工作体会 58
致 谢 59
参考文献 60
附 录 61
第一章 引 言
1.1 项目概况
观音沙大桥位于京珠国道主干线广州至番禹段高速公路第13标段，全长约1.4公里，其中主桥为65m 2×120m 65m的连续刚构桥，全长370米，该桥作为广州至番禹段重要的桥跨结构对于整个工程的顺利完成有着至关重要的作用。
1.1.1 地形、地貌
该桥横跨市桥沥和沙湾水道两条河流，中间为观音沙。地势平坦，海拔标高在0.3m~0.8m左右。
1.1.2 水文地质条件
观音沙大桥横跨市桥沥和沙湾水道两条河流，都属于珠江水系，两条河流在桥位下游观音河尾部汇流后入狮子洋。
该桥所处地段的水流较为平缓，涨潮时水流的速度较小，而在退潮时，水流速度较大，河流的平均流速为1.12m/s。
桥址处的土层上部覆盖层包括海陆交互相沉积层、人工填筑土、种植土以及残积土层，由淤泥质粘土、中粗砂（局部粉砂）和卵石组成；下层的基岩为白垩系（K）泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩。
1.2 设计依据的规范和技术标准
1.2.1 设计规范
《公路工程技术标准》JTJ01—97
《公路桥涵设计通用规范》JTJ021—89
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023—85
《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTJ022—85
《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85
《公路工程抗震设计规范》JTJ004—89
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000
1.2.2 技术标准
- 该桥设计行车速度为120km/h
- 荷载等级为汽车－超20级，挂车－120
- 最大风速为37m/s
- 经测量地震基本烈度为Ⅶ度
- 设计洪水频率为1/300年
- 设计最高通航水位为3.554m
- 通航净空：主孔按内河一级航道通航标准，通航净宽不小于90 m，上底宽不小于70m；净空高度在最高通航水位以上18 m
- 船舶撞击力：横桥向1800KN；顺桥向1400KN（偏安全地取规范规定值的两倍）；
墩台不均匀沉降：主桥2cm
第二章 桥梁设计布置
2.1 总体概况
本桥平面位于平曲线上，主桥的上部结构为预应力混凝土连续刚构，全长一共370米，主桥两侧的坡度分别为1.9%和－3%；左右半桥桥面均设4%的全超高横坡。
主桥的桥面宽度为35米，分为左右两幅，桥箱梁都是单箱单室断面。主桥箱梁高度按2次抛物线变化。
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