派河大桥(40 70 40)m预应力混凝土连续梁桥施工图设计文献综述
2020-04-15 16:52:36
1.本课题的目的及意义
随着科学技术的不断进步和国民经济的飞速发展,人们对交通运输的需求与日俱增。桥梁,作为交通运输载体中不可或缺的组成部分,也得到了更高的关注。在众多桥型中,预应力混凝土连续梁桥由于具有整体性能好、结构刚度大、桥面变形小、抗震性能好、变形曲线平顺、桥面伸缩缝少、行车舒适等优点,加上目前设计和施工技术均较成熟,施工质量和工期都能得到控制,后期养护简单,适用跨径在150m以内,使得预应力混凝土连续梁桥在我国桥梁工程中不断崭露头角,得到广泛运用。
本次毕业设计的主题是公路预应力混凝土连续梁桥设计,通过本次毕业设计,不仅能够让学生综合运用大学期间所学知识,系统掌握梁桥设计的具体流程和基本方法,熟练操作AutoCAD、midas Civil等行业相关软件,而且培养学生学习行业规范和查阅参考文献的能力以及综合分析和独立解决问题的能力,是学生大学期间学习与实践的全面总结,也是学生综合素质与能力的全面检验,对学生今后的学习和工作都具有重要意义。
2.国内外研究现状分析早在19世纪60年代,就有学者提出了预应力混凝土的设想,并开始了相关研究工作,然而,直至20世纪初期,都没有取得较大的进展。从20世纪30年代起,得益于材料学科的发展,随着具有足够强度的混凝土和预应力钢筋及可靠的锚固体系的问世,预应力技术才迎来了空前盛况。如今,预应力混凝土连续梁桥不仅跻身大跨径桥梁的范畴,而且在建桥数量上已遥遥领先。
预应力混凝土连续梁桥早期的典型代表是联邦德国1953年建造的胡尔姆斯桥(Worms)和1954年建造的科布伦茨桥(Koblenz),不过由于中间带铰,温度等影响因素使结构在铰处形成明显的折现变形状态,不利于行车。20世纪60年代初期,在中等跨径预应力混凝土连续梁桥中,应用了逐跨架设法与顶推法。20世纪60年代中期,联邦德国在莱茵河上建成的本多夫桥(Bendorf),采用了悬臂浇筑法。目前世界上跨径最大的预应力混凝土连续梁桥为挪威1994年建成的瓦罗德2号桥(Varodd-2),主跨达260m。
我国预应力混凝土连续梁桥在20世纪70年代首次应用于城市桥梁工程,1973年建成的北京复兴门立交桥(8.25m 25m 8.25m)为支架拼装的预应力混凝土连续梁桥,1979年建成的兰州黄河桥(47m 3x70m 47m)为悬臂浇筑的分离式双室箱梁桥。1985建成的湖北沙洋汉江公路桥,其主跨布置为63m 6x111m 63m,长792m,是八跨一联单箱单室预应力混凝土连续箱梁桥,推动了我国预应力混凝土连续梁桥的修建和发展。我国预应力混凝土连续梁桥起步比欧洲起步晚,但近三十年来发展迅速,预应力混凝土连续梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。目前,我国跨径最大的预应力混凝土连续梁桥主跨达到165m,分别是南京长江二桥北汊大桥(90m 3x165m 90m)和江苏宿淮高速公路京杭运河大桥(93m 165m 93m)。
从我国已建成的大跨度预应力混凝土连续梁桥的工程实践来看,大部分采用悬臂浇筑法施工,通过大量的工程实践,施工工艺不断革新,施工质量不断提高,施工周期不断缩减,在施工机具、挂篮设备、现浇技术等方面取得了较大发展。挂篮形式多样,结构更趋合理,重量不断减轻;分段浇筑工艺日趋成熟,低松弛预应力钢绞线和大吨位预应力锚具体系使得预应力混凝土连续梁桥结构轻型化,跨越能力得到提高;桥梁结构分析软件得到大力开发和应用,大大提高计算精度和速度,使得大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制成为可能。随着悬臂施工法的不断完善和推广,在跨度为150m以内的桥梁中,预应力混凝土连续梁桥占据了主要地位。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title} 1.设计的基本内容、目标本次设计的目标是以派河大桥为工程背景,完成一座(40 70 40)m的三跨公路预应力混凝土连续梁桥的施工图设计,并编制设计说明书。
设计的基本内容包括完成桥梁上、下部结构的设计计算及模型建立;绘制两阶段施工图,A3类图纸不少于30张,图纸包含桥型布置图、主要施工工序图、主梁一般构造图、预应力钢束布置图、桥墩一般构造图、桥墩钢筋构造图、桩基一般构造图、桩基钢筋构造图等;撰写毕业设计论文,论文字数为3.55.5万字,A4页面不少于80页;翻译一篇约2万印刷字符(或不少于5000个汉字)的桥梁工程英文期刊论文。
2.拟采用的技术方案及措施
本次设计的(40 70 40)m三跨公路预应力混凝土连续梁桥,道路级别为高速公路,采取上、下行车道分离式布置,选用单箱单室变截面箱型结构梁,梁高以及底板厚度按2次抛物线变化。桥梁采用midas Civil软件建立模型并分析计算,主要施工方式为先支架浇筑0号块,再依次采用挂蓝悬臂对称浇筑,各阶段混凝土达到一定强度后张拉预应力,采用先边跨合拢后中跨合拢的方式进行合拢,最后进行桥面系施工。