4×25m预应力混凝土连续箱梁桥施工图设计文献综述
2020-05-02 17:59:06
设计背景:
东风大桥位于广州市花都汽车城东风大道,其引桥第一联为4跨连续的预应力混凝土箱梁桥,跨径布置为4×25m,主梁为单箱双室预应力混凝土结构,梁宽17m,设计汽车荷载:城市-A级;设计基期:100年。
国内外研究现状分析:
随着我国高速公路建设的快速发展,在中小跨径桥梁中使用装配式连续箱梁结构的比重越来越大。采用预应力混凝土箱梁,可以有效的降低材料费用投入,并且减少施工时间,缩短工期;施工工艺难度低,施工操作更便捷,质量水平也有一定提高。针对本次设计25m中小跨径桥梁而言,应选用箱梁的结构式。先简支后桥面连续预应力混凝土箱梁结构兼具简支结构施工便捷的优点和连续结构行车舒适性好的优点。
在50年代前,预应力混凝土连续梁虽是常被采用的一种体系,但跨径均在百米以下。当时主要采用满堂支架施工,费工费时,限制了它的发展。50年代后,预应力混凝土桥梁应用悬臂施工方法后,连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展,早期有典型意义的桥梁便是联邦德国1953年建造的胡尔姆斯桥和1954年建成的科布伦茨(Koblenz)桥。然而,这种结构,由于中间带铰,并对混凝土徐变、收缩变形估计不足,又因温度影响等因素使结构在铰处形成明显折线变形状态,对行车不利,因此,对行车条件有利的连续梁获得了新的发展。对中跨预应力混凝土连续梁,在60年代初期,逐跨架设法与顶推法(F.Leonhardt所创建)的应用,对大跨预应力混凝土连续梁,各种更完善的悬臂施工方法的应用,使连续梁废弃了昂贵的满堂的施工方法,采用了经济有效的高度机械化施工方法,从而使连续梁方案获得新的竞争力,逐步在40-200m范围内占主要地位。如1962年在委内瑞拉的卡尼罗河上,用顶推法修建的6跨连续箱梁桥是顶推法的代表作,主跨为96m。目前,无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥,还是跨河大桥,预应力混凝土连续梁都发挥了其独特的优势,成为优胜方案。
我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥,至今已有60多年的历史,比欧洲起步晚,但近对年来发展迅速,在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异,预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。近20年来,我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m的哈尔滨松花江大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m的宜昌乐天溪桥、跨径154m的云南六库怒江大桥等。
相比较于普通钢筋混凝土梁有过早地出现裂缝、结构自重大、跨越能力差、材料利用率低等缺点,预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。箱形截面空心率高,有利于减轻结构自重;截面抗弯与抗扭刚度大,受力性能好,同时适应抵抗正、负弯矩。因此,本次设计中使用预应力混凝土连续箱梁作为桥梁的上部构件。
设计目的及意义:
毕业设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节。它着重培养学生综合分析和解决问题的能力和独立工作能力、组织管理和社交能力,对于增强事业心和责任感,提高毕业生全面素质具有重要意义。是学生学习、研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。毕业设计是土木工程专业本科培养计划中最为重要的教学环节。它要求学生积极跟进学术动态,充分了解国内外各种道路桥梁的现状和发展趋势,并且在一定程度上了解和掌握它们的设计与施工方法,并且运用本科所学的各门基础课与专业课知识,在老师的指导下,遵循相关的设计施工规范,独立地完成一个课题的全部设计工作,解决与之相关的问题,熟悉相关设计规范,手册,标准图,以及工程实践中常用的方法。
在毕业设计之中,能够对以下各个方面的综合能力进行锻炼,其中包括:培养学生综合分析和解决问题的能力和独立工作能力、组织管理和社交能力。有效提升了学生对工程报告、设计文件的编写过程的熟悉程度。充分了解国内外各种道路桥梁的现状和发展趋势,使学生具备从事道路桥梁方面工作的实际能力,为将来走向工作岗位打下良好的基础。提高计算,绘图的能力,能够熟练地查阅文献和使用规范手册,使我们对于CAD,MIDAS等计算机辅助软件运用的能力得到很大的提升。