1、 毕业设计 (论文 )计算书 题目： 冷水江市新城大桥 左 幅引桥施工图设计 课 题 类 别： 设计 论文 学 生 姓 名： 学 号： 班 级： 桥梁 1202 班 专业（全称）： 桥梁工程 指 导 教 师： 2016 年 3 月 冷水江新城 大桥左幅引桥 I 冷水江 市新城 大桥左幅引桥施工图设计 摘要 本设计的步骤为：根据设计任务要求，依据现行公桥规范 ,综合当地地质、地形条件，经初选后提出了混凝土连续箱梁、混凝土连续 T 梁 、混凝土连续钢构三个比选桥型。按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，对三个方案进行比选后把混凝土连续箱梁作为主要设计方案。之后进行结构细部尺寸拟定、主梁内力计
2、算、配筋设计及必要的强度、应力验算，以及变形验算等。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。 关键词： 比选方案 ;混凝土连续箱梁；混凝土连续 T梁 ；混凝土连续钢构；结构分析 冷水江新城 大桥左幅引桥 II XINCHENG BRIDGE IN LENGSHUIJIANG CITY LEFT BRIDGE CONSTRUCTION DESIGN ABSTRACT The design steps: according to the requirements of the design task, according to the current highwa
3、y bridge specifications, comprehensive local geological and topographical conditions, the primary proposed concrete continuous box beam and concrete continuous T beam and concrete continuous steel three types of bridge. According to “practical, economic, safe and beautiful“ of the bridge design prin
4、ciples, the three programs are compared to the concrete continuous box girder as the main design. After the structure detail size, the main beam internal force calculation, reinforcement design and the necessary strength, stress, and deformation checking, etc. Through analysis and comparison, it is
5、showed that the design calculation method is correct, the internal force distribution is reasonable, and the design task is in accordance with the requirements of the design. Key word: selectionscheme; concrete continuous box girder concrete continuous beam; T; concrete continuous steel; structure a
6、nalysis 冷水江新城 大桥左幅引桥 1 目录 目录 . 1 第一章 前 言 . 4 第二章 设计资料及概述 . 5 2.1 设计依据及设计规范 . 5 2.2 主 要技术标准 . 5 2.3 设计荷载 . 5 第三章 桥梁结构设计方案比选 . 6 3.1 设计标准及要求 . 6 3.2 桥型方案比选 . 6 3.2.1 桥型方案比选原则 . 6 3.2.2 比选方案 . 6 3.2.2.1 方案一 . 6 3.2.2.2 方案二 . 7 3.2.2.3 方案三 . 8 3.2.3 推荐方案说明 . 9 第四章 设计说明 . 13 4.1 主要构造尺寸及细节 . 13 4.1.1 上部结构
7、 . 13 4.1.2 下部结构 . 13 4.2 主要材料 . 13 4.2.1 主要材料 . 13 4.2.2 预应力钢筋 . 13 4.2.3 焊条 . 14 4.3 桥梁的计算分析 . 14 冷水江新城 大桥左幅引桥 2 4.4 施工注意事项 . 14 4.4.1 混凝土部分 . 14 4.4.2 桥面部分 . 14 4.4.3 桥台部分 . 15 4.4.4 其他 . 15 第五章 模型设计及计算 . 16 5.1 桥型布置 . 16 5.2 主要技术标准及设计采用规范 . 16 5.2.1 主要技术标准 . 16 5.2.2 设计采用规范 . 16 5.3 桥梁结构设计说明 . 1
8、7 5.3.1 上部结构设计说明 . 17 5.3.2 下部结构设计说明 . 17 5.4 桥面工程及其他 . 17 第六章 上部结构计算 . 18 6.1 桥梁结构分析方法 . 18 6.1.1 计算采用程序 . 18 6.2 建立全桥模型 . 18 6.2.2 恒载内力计算 . 18 6.2.3 计算结果 . 20 6.2.4 建立模型 . 29 6.4 荷载组合 . 32 6.4.1 作用效应组合 . 32 6.4.2 计算承载能力极限状态组合 . 33 6.4.3 计算正常使用极限状态内力组合 . 36 6.5 钢筋数量的估算及布置 . 39 6.5.1 换算截面 . 39 6.5.2
9、 按承载能力极限计算时满足正截面强度要求 . 39 冷水江新城 大桥左幅引桥 3 6.6 预应力钢束的布置 . 42 6.6.1 预应力钢束布置原则 . 42 6.6.2 钢束布置 . 44 6.7 全桥验算 . 44 6.7.1 使用阶段正截面抗弯承载力验算 . 44 6.7.1.1 计算原理 . 44 6.7.1.2 计算结果 . 47 6.7.2 正截面抗裂验算 . 52 6.7.2.1 计算原理 . 52 6.7.2.2 计算结果 . 53 6.7.3 斜截面抗裂验算 . 56 6.7.3.1 计算原理 . 56 6.7.3.2 计算结果 . 59 6.7.4 受拉区钢筋的拉应力验算
10、. 61 6.7.4.1 计算原理 . 61 6.7.4.2 计算结果 . 62 6.7.5 使用阶段正截面压应力检算 . 63 6.7.5.1 计算原理 . 63 6.7.5.2 计算结果 . 64 6.7.6 使用 阶 段斜截面主压应力验算 . 68 6.7.6.1 计算原理 . 68 6.7.6.2 计算结果 . 68 6.7.7 使用阶段斜截面抗剪 . 71 6.7.7.1 计算原理 . 71 6.7.7.2 计算结果 . 73 致谢 . 80 参考文献 . 81 冷水江新城 大桥左幅引桥 4 第一章 前 言 本次设计任务是： 冷水江市大桥 左幅 引桥部分 。结合桥位的自然地质条件，拟
11、定 引桥 全长 120 米 。为了提高工作效率，提高计算精度，使对结构物的受力分析更为符合实际，本次设计上部结构采用 Midas/Civil 桥梁计算程序进行电算、绘图采用 AUTOCAD 软件 。 因为桥梁的规划设计涉及因数 较 多， 所以 应根据所设计桥梁的任务、性质及远景发展需要，按 安全、适用、经济、美观和有利于环保 的原则进行规划和设计，为了在不同的桥型方案中选择一种最 符合 设计要求的方案，就要对各种设计方案进行 较 详细的 比较和分析 ，选出最适合的桥型。经过比 选 ，我选择箱形连续梁 方案。确定桥位 后， 我 根据当地水文、地质、 温度 、 气候 等 条件 ，合理的拟 定了桥梁
12、 的长度、跨径 、桥面标高等，这些是连续梁桥总体布置的 重 要内容。本次设计通过 MIDAS 建模分析，用 AUTOCAD 完成了：方案比选图、全桥布置图、主跨结构图、桥面板结构及配筋图。 通过毕业设计，培养了我 综合运用基础理论、基本知识和基本技能分析 、 解决问题的能力，它 对 我 们 以后的学习和工作 有非常大的帮助 。我将 好好 把握此次 做 毕业设计的契机， 让 我的专业知识和运用所学知识的能力 有一个质的飞跃 。 在本次设计中， 我得到我的指导老师及教研室老师的悉心指导和帮助，在此我表示衷心的感谢，同时也 非常 感谢学院领导对我们 的 督促，以及各位同学对我的 帮助与 关心。鉴于本
13、人水平有限，设计中的错误 与 遗漏之处敬请各位老师予以批评指正。 冷水江新城 大桥左幅引桥 5 第二章 设计资料及概述 2.1 设计依据及设计规范 （一）公路桥涵设计通用规范（ JTG D60-2004） （二）公路工程抗震设计规范（ JTJ004-89） （三）钢结构设计规范（ GB50017-2003） （四）城市桥梁设计荷载标准（ CJJ77-98） （五）城市桥梁设计准则（ CJJ11-93） （六）公路桥涵施工技术规范（ JTJ041-2000） （七）预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程（ JTJ85-2002） （八）公路斜拉桥设计细则（ JTJ/TD65-01-2007）
14、（九）公路桥涵地基与基础设计规范（ JTG063-2007） 2.2 主 要技术标准 （一） 全桥 2 车道，上、下行分幅布置；桥面布置 0.5m(护栏） +2 2.75m（行车道板） + 2 2.75m（行车道板） +0.5m（护栏） （二）桥面纵坡： 0 （三）竖曲线：竖曲线 R=10000 米 （四）桥面横坡：双向 2% 2.3 设计荷载 （一）公路 -I级，人群： 2.75KN/m2 （二）温度影响力：分别按升温 20，降温 20计算 （三）冲击力：计冲击力 （四）混凝土收缩影响力：按降温 40计算 冷水江新城 大桥左幅引桥 6 第三章 桥梁结构设计方案比选 3.1 设计标准及要求 （
15、 1）设计荷载： 公路 -I 级 （ 2）桥面布置： 0.5m(护栏） +2 2.75m（行车道板） + 2 2.75m（行车道板） +0.5m（护栏）桥面宽： 12m （ 3）桥面纵坡： 0.5% （ 4）桥面横坡：双向 1.5% 3.2 桥型方案比选 3.2.1 桥型方案比选原则 （ 1）符合 安全、适用、经济、美观和有利于环保的基本原则 （ 2） 桥梁结构造型 优美 ，与拟建桥址处的环境相 协调 （ 3） 设计方案要保证结构受力合理，技术可靠，施工方便 3.2.2 比选方案 3.2.2.1 方案一 预应力混凝土连续钢构桥图 3.1 预应力混凝土连续钢构桥总体布置图 （单位： cm） 梁底
16、曲线选用圆曲线。桥梁上部采用挂篮悬臂浇筑施工，施工要对称浇筑，应注意立模高程的合理准确控制悬浇高程，主梁边中跨合拢高差应控制在 1cm 以内。箱梁悬浇冷水江新城 大桥左幅引桥 7 施工时在地板上的施工孔不封堵，作为箱梁的通气孔，其中箱梁混凝土采用 55 号。 3.2.2.2 方案二 等截面预应力混凝土连续梁桥 （ 1）桥型布置及孔径划分 本方案采用 5跨的连续梁桥，不但可以减少建筑高度，适当增大跨径，还可提高行车舒适性，在同时考虑了抗洪水要求后，拟定孔径为： 3 40m=120m. 图 3.2 等截面预应力混凝土 连续梁桥总体布置图 （单位： cm） （ 2）截面形式及截面尺寸的拟定 采用等高
17、度的箱型截面，梁高取 h=3m。 选用箱型截面是因为： a、箱型截面整体性好，结构刚度大； b、 箱梁的顶板可提供足够面积来布置预应力钢束来承受正，负弯矩； c、 可提供较大的顶板翼缘悬臂，底板宽度相应较窄，可大幅度减少下部结构工程量。 由于上下行交通分离式的双幅桥面，每幅桥面宽度为： 0.5m(护栏） +2 2.75m（行车道板） + 2 2.75m（行车道板） +0.5m（护栏）。 取单箱单室的构造断面。根据经验，当顶翼缘板悬臂长度在 2.5m 以内时，可以不考虑横向预应力筋的布置。为使梁构造简单，取顶板翼缘外悬 2.5m，则箱梁的顶板宽度为 12m。 考虑布置预应力钢束，普通钢筋及承受荷载的需要，箱梁顶板厚度一般为 20-35cm
