装配式预应力混凝土简支空心板桥毕业设计.docx

装配式预应力混凝土简支空心板桥设计方案20xx年XX月目录第二*方案比较方案一：预应力混凝土连续梁桥(8×8m)5第三章初步设计第一节原始资料6第二节水文计算7第三节桥面总体布置9第一节永久作用效应计算I1.第二节基本可变作用效应计算H第三节作用效应组合17五章预应力筋*18第一节项应力钢筋截面积的估算18第二节预应力钢筋的布置23第三节换算截面几何特性计算23第四节空心板强度计算24第五节预应力损失计算27第六节短音状态应力验算29第七节持久状况应力验算29第八节正常使用极限状态应力验算32第九节变形计算33第十节项施应力截面上绿拉应力计算34八章的抗第一节被缝剪力影响线36第二节作用在较缝上的荷载计算37第一节按受弯构件计算内力3842第三节连接杆锚固长度计算434344第一节确定支座平面尺寸第二节确定支座厚度第三节支座偏转的胎算第四节支座抗滑稳定性的骏算45第一节设计资料第二节桥台尺寸拟定46第一节上部结构重力计算46第二节汽车荷载与人群荷载计算47第三节桥帽与敢身自承48第四节墩身底竖向荷载效应标准值48第五节风荷载48第六节纵向力49第七节墩身底截面按承载能力极限状态验算50第八节内力组合53第九节桥墩稳定性验算53第十节地帽配筋5454第十一章班上瞰计第一节设计资料54第二节桩的设计55第三节群桩布置56第四节桩的内力计算57第五节桩基础的脸算62第一节桩顶处的局部压应力验算6668第三节承台抗弯及抗剪切强度骗算70.考姬:第一章概述发展交通事业，实现四通八达的现代化交通，对发展国民经济，巩固国防具有非常重要的作用。在公路、铁路、城山.和农村道路交通以及水利等建设中，为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路)必建各种类型的桥梁与涵洞.因此，桥涵又成为陆路交通中的重要组成部分。在经济上，桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10¾-20¾.特别是在现代高等级公路以及城市.高架道路的修建中，桥梁不仅在工程规模上十分巨大，而且也往往是保证全线早日通车的关键。在国防上，桥梁是交通运输的咽%在需要高度快速、机动的现代战争中具有非常重要的地位。考虑到沙河两岸具有许多工厂、商业区、大量:高层建筑房屋，政府有关部门计划在沙河之上建一座桥梁，以方便两岸人民、发展两岸经济，并命名为“利民桥”。第二章方案比较为了获得适用、经济和美观的桥梁设计，有关部门进行了深入细致的调包和研究，并结合有关方面的要求综合考虑，满足使用、经济、结构尺寸、构造、施工、美观上的要求，做出几种方案，最后通过技术、经济等方面的综合比较获得最优设计.方案一：预应力混凝土连续梁桥(8×811)方案二：预应力混凝土简支板桥(支X4m)方案：.：钢筋混凝土双曲拱桥(32×2m)衣2-1方案比较表序号、方案类比、较项目、第一方案第二方案第三方案预应力混凝土连续梁(8×8m)预应力混凝土简支板桥(16×4m)钢筋混凝土双曲拱桥(32×2m)1桥高(m)3332桥长(m)6464643最大纵坡(%)1.52.02.04工艺技术要求技术先进，工艺要求严格，所需设备较少，占用施工场地少.技术较先进，工艺要求严格，施工方便，制造工艺简单。已有成熟的工艺技术经验，需用大量的吊装设备，占用施工场地大，需用劳力多。5使用效果属于超静定结构，受力较好，主桥桥面连续，无伸缩缝，行车条件好，养护属于静定结构,受力不如超静定结构好,但其结构质量安全可靠,耐劳性好，计算简便。拱的承载潜力大伸缩缝多，养护较麻烦。纵坡较大，东岸广场及引道填土太高，土方显也容易。大，土方来源困难。6造价及用材钢材用量大，造价也大。钢材用量小，造价低。造价最低，耗用钢材少，但木材、水泥多。通过以上T种方案比较，从使用效果、造价、材料等诸多方面看，第二方案优点最多。第一方案由于“利民桥”属于城市桥梁且桥跨较小，造价较高不宜采用：第三方案由于在城市施工，施工场地不宜占大旦土方来源困难，不宜采用。所以第二方案最为介理。第三章初步设计第一节原始资料一、水文数据资料设计洪水为频率为2乐设计潦量为：Q,=962/$,设计流速为匕=4.1.",s,I1.=O-8,e=0.8.波浪SJ度取0.5%.二、气象资料：当地最热日月平均气温23.5。,最冷日月平均气温-6.1"C,极端最高温38"C,极端最低温度-25.0"C,地面冻土深0.8，“，设计风速V=I7j/s.三、地质资料据工程地质勘察报告（钻探深度为20"?）,桥位河床下的地质条件如下表：表3T河床下地质资料报告表土名土特征参数充填土=20KPa*E=70jI'.层厚15.=25.3.y=9.87m'.y=1.9.1Vm,淤泥质粘土=QAMPar1=12叱灌注桩KbiJ=IQkPa,e=.2,Ti=IOSd打入桩）层厚3.5m,=16,5kNmy.y'=9.90Vm'.Vuv=23.5粉质粘上I1.=0.3,<y=20.4%,C=3kPa,=22,y'=9.9kNmf,=18.7AVm/=26.9rmJ=T（Upa（打入桩），r,=65A&（灌注桩）e=（）.73.0=IX）kPa.层厚5，粘土I1.=O.8,）=25.2%,C=IOAPa«=20"./=9.73,z./=9MNmy=27kNm力=37H（打入桩）>>=407P（灌注桩）e=0.8.0=120AP”，层摩15”中砂D1=0.5.=19.9%,¢=36*'.=1.9.8Vwy=26.9kNmi,r.=65kPa(打入桩)，r,=5(MP”(灌注桩)=26(X)APaM厚1.5，砾砂Dr=0.8.=26.1%.f=42",y=11.UNmy=26.7AN/mi=I(X)J1.Prt(打入桩)，弓=10OkPa(灌注桩>o=560kPa,层厚6m(该层未钻透)河流两岸除河床标高下与河中心相同外，岸边河中心标高以上为松散砂土，地基容许承载力hj=mx,空隙比10.95,夹有淤泥历粘土，层厚为1m.四'设计荷载公路-H级人群荷载：3.QkNZm2桥面宽度：净-7+2X1.0，“道路等级：U级本河道不通航抗震设防烈度为7度第二节水文计算一、过水面积计茸设计水位拟订为983.33/«,水面宽度69.606m过水面枳：1=0.333X0.12×-=0.02m12Aj=4.9×(0.12+3.16)X-=8.036mi2>=27.3×(3.16+3.91)×i=96.50f>m2A,=3.4×<3.91+4.44)×-=14.195mi21.=15.3×(4.44+4.08)×-=65.178m1At=12.9×<4,08÷2.76)×-=44.118m22A,=2.76X5.496X-=7.584mz2A41=A1+A.+A+A.+Ar,+A,.+A,=235.637m2设计过水面积：W=q,vn=9624.1=234.631nt2A-W=235.637-234.634-1.003J取标准跨径=16m分为4跨，桥长64n,桥墩宽取1.2n°j=15.Im：p=1.2加：Q,962117s:1.-60.4m-d1.=1.2/64-0.01875,¢=1-*H=0.8982：15.1QWA=NP=221849/H21£*(T)M0,8982x1.2x(1-0,01875)x4.1Aj=ASX(1-)=217.689M二、桥面标高非通航河潦：I1.=II,+gM+A?+A也2S4桥涵水文B表12-4A/?=0.5，桥面铺装采用防水混凝土铺装，上面层为3E厚的细粒式沥青混凝土与5Cm厚的中粒式沥青混凝土，下面U为IOa厚的C40防水混凝土。波浪高度h,=0.5m.-.=2/3X0.5=0.33tnH,=983.33m:.H.-983.33*0.33+0.5+0.88=984.95；«三、桥梁墩台的冲刷计算(一)一般冲刷深度计算河槽为粘土质河槽1.=0.3；e=0.95：仁=4=,1.=235.637/64=3.682单宽流量集中系数：¢-1.3;桥孔侧收缩系数：£=0.8982：河槽部分一般冲刷深度：hp=)I=8.Mm(二)最大冲刷深度计算：侨墩计.算宽度B=1.2，”：桥型系数1=0.99：4w：1.-60.4m：»5j1.3x962(4.44V0.8982X60.413.682)0.33×0.3冲止流速:K=V,=0.22(7=1J=0.22×f8.14=1.185；1.,>e)p【0.3*、獭1h,8.14一=6.78>2.5：BQ12hb=0.83XKi-j5v=O.83×0.99×1.2m×O.3s×1.185=0.24m：最大冲刷深度：hi=hp+%=8.14+0.24=8.38m第三节桥面总体布置一、桥面总体布置：预制板标准跨径：=6.n；计算跨径：/=15.60：板长：15.96?：桥面净空：净7+2X1.0,：设计荷载：公路一II级：人群荷载：3.OkNZnr.图37桥梁立面示意图二、构造型式及尺寸选定桥面净空为：7+2X1.0/«：全桥宽采用九块预制预应力空心板，每块空心板宽99“。空心板全长15.96m,每块板内主筋采用钢跤线1X3束12.9c:。图3-2空心板截面构造及尺寸（尺寸单位c，n）<-）毛截面面积=99x7O-2×38×1.8-4×ffx1.9-2×!-×7×2.5+7×2.5+-×7×5222=69301368-226«.2299-87.5=3206.3cm(二)毛酸面对中心的惯矩每个挖空的半圆面积为：4,=-Ri=-!-x92=567.1EJ：224R4×I9q“出心、：y=80.6mm：3113汽半网对其自重重心的轴0-0的惯矩为：,=0.（XX>8/4=0.（X）686x384=14304cm'：全截面对1/2板搞出的睁矩：Si.ma=2×；x5x7x（|x7+2】）+2.5x7x（28+1）+；x2.5x7x（28+g）=2538.1.cn2s.Shr板高2538.1毛被而重心离1/2板高处的距离为：4=一宗一=痂3=°79”（向下移：铁缝重心对"2板高处的距离为：dn=个祟=29cm：由此得空心板毛截面对重心轴的惯矩Ih：'99x70_+99x70x079，