G348沙洋汉江公路二桥55 95 55m连续梁桥上部结构设计开题报告
2020-04-12 14:14:44
1. 研究目的与意义(文献综述)
连续梁桥为中、小跨度常用的桥型,具有技术成熟,施工方便,节省材料,经济指标适中,线条流畅,造型美观等特点。连续梁桥为超静定结构,施工过程中受力复杂,因此对桥进行施工阶段的模拟,确定连续梁桥在施工阶段的内力,是很有必要的。梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,在城市道路交通中应用也很广泛。
近30年以来,连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一,在40~200米范围内,与其他结构体系相比,被认为是最佳桥梁方案。连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下,主梁受弯,跨中截面承受正弯矩,中间支点截面承受负弯矩,通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构,温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂,能充分发挥高强材料的特性,促使结构轻型化,预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力,加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点,所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁预应力混凝土连续梁桥能充分发挥高强度材料的特性,在使用阶段不出现裂缝,能全截面参与工作,梁的刚度大,尤其在采用悬臂施工,顶推施工时,能充分利用预应力技术的优点,使施工设备机械化,生产工厂化,能提高施工质量,降低施工费用。诸多优点决定连续梁桥在今后也会有很大的发展空间。
当连续梁的跨径超过40~100m时,主梁多采用箱形截面。箱形截面为闭口截面,截面具有良好的抗弯和抗扭性能,并且箱形截面有顶板和底板,可以在跨中或支座部位能有效地抵抗正负弯矩。箱形截面有单箱单室、单项双室、双箱单室、圆空式单箱双室,其中单箱单室截面多用在顶板宽度小于18m的桥梁,g348沙洋汉江公路二桥顶板宽13.5m,采用单箱单室截面,其受力明确、施工方便、节省材料用量,当桥宽在20~25m范围之内,也有不少桥梁采用单箱单室截面,但需要在截面构造上采取一定的措施。为了加强长悬臂板的抗弯刚度,可采用横梁加劲、斜撑加强,或在顶板上设置横向预应力筋,以后一种方法最为常见;单箱双室截面适用于顶板宽度25m左右;双箱单室截面顶板宽度可达40m左右;圆空式单箱双室截面适用于顶板宽度15m左右;单箱多室截面的桥梁宽度可不受限制。此外,箱式截面还有单箱三室、双箱双室、多箱单室等。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容
本文结合采用有限单元法对g348沙洋汉江公路二桥55 95 55m连续梁桥上部结构设计,利用不同的单元类型来模拟连续梁不同的部位。在对连续梁悬臂施工过程模拟计算中,主要对结构构件的模拟分析的内容包括:主梁的模拟、预应力筋的模拟、施工荷载形式模拟、边界条件的模拟以及混凝土收缩、徐变的影响等。主要研究内容如下:
1.用midas软件较精确地模拟某连续梁桥的主桥上部结构;
2.完成恒载内力标准值计算、活载内力标准值计算、收缩及徐变引起的二次内力标准值计算、预应力损失引起的二次内力标准值计算、荷载组合、各主要构件承载力极限状态验算、各主要构件正常使用极限状态验算;
3. 研究计划与安排
第1-2周:查阅文献;熟悉midas建模过程;熟悉毕业论文相关资料;
第3-8周:利用midas建立连续梁桥有限元模型;
第9-12周:完成该连续梁桥的内力计算分析;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 中华人民共和国交通部. 公路桥涵设计通用规范(jtg d60-2004).北京:人民交通出版社,2004
[2] 中华人民共和国交通部. 公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范(jtg d62-2004).北京:人民交通出版社,2004
[3] 范立础. 桥梁工程(上、下册). 北京:人民交通出版社,1996