63 90 63m预应力混凝土连续箱梁设计开题报告
2022-11-01 10:28:58
1. 研究目的与意义
(1)背景
盐城市振兴路蟒蛇河大桥工程位于盐都区张庄镇,为规划振兴路上的一座桥梁,为预应力混凝土变截面连续箱梁,跨径组合为(63 90 63)m,采用双箱单室截面,桥梁全宽28m。桥梁设计荷载为公路-Ⅰ级,结构设计安全等级为一级
预应力混凝土连续箱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、抗震能力强等特点而成为最富有竞争力的主要桥型之一。箱型截面能适应各种使用条件,特别适合于预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥。嵌固在箱梁上的悬臂板长度可以较大幅度变化,腹板间距也能放大;箱梁有较大的抗扭刚度,在独柱支墩上建成弯斜桥;箱梁容许有最大细长度;重心轴不偏一边,同t形梁相比徐变变形较小。因此预应力混凝土变截面连续箱梁可用于该桥的主桥。
2. 课题关键问题和重难点
1、设计难点
本桥上部结构为三跨混凝土连续梁桥,采用分段悬臂浇筑的方式施工,预应力混凝土连续梁桥采用悬臂施工法需在施工中进行体系转换,经过一系列施工阶段逐渐形成最终的连续梁体系。在各个阶段可能具有不同的静力体系,其中包括安装单元、拆除单元、张拉预应力、移动挂篮等工况,因此恒载内力计算时必须精确模拟各个施工阶段。桥梁恒载内力由各个施工阶段的内力叠加而成,显然对不同的施工方法,桥梁恒载内力是有很大区别的。而汽车恒载、人群恒载和温度、墩台沉降等作用在成桥以后才发生,与施工方法无关。由于悬臂施工涉及很多施工工况,由于体系发生转换使预应力和徐变产生的次内力计算变得非常复杂,故设计时必须借助计算机辅助计算(电算)才能完成。
2、迈达斯系统的使用及设计规范的运用
3. 国内外研究现状(文献综述)
预应力混凝土连续箱梁具有变形小,结构度好,行车平顺舒适,养护简易,以及抗震能力强等特点而被广泛采用。随着预应力技术的发展和不断完善,尤其是以悬臂、顶推等施工方法的出现,预应力混凝土连续箱梁桥如虎添翼,无论是城市桥梁、高架道路、山区高架栈桥,还是跨越江河湖海的大桥,预应力混凝土连续箱梁桥都以独特的魅力而取代其他桥型,成为优选方案。预应力混凝土连续箱梁所用建筑材料、锚具、支座及伸缩装置等的发展,施工机具和施工技术的不断改进和更新,特别是悬臂浇筑法的广泛应用,使得桥梁跨径在200m以下时预应力混凝土连续箱梁成为我国桥梁建设的主要桥型。南京长江二桥北汊桥的上部结构为90m 3165m 90m的五跨变截面预应力混凝土连续梁桥,由上、下行分离的两个单箱单室箱型断面组成,箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系。
悬臂施工方法分为悬臂浇筑和悬臂拼装。悬臂施工法具有很大的优越性:不需大量施工机械和临时设备,不受桥下地形、河流和交通影响;可以采用多工作面施工,缩短总工期。因此悬臂施工法在连续梁和连续刚构中得到广泛应用,尤其适应于大跨径连续梁桥和变截面箱型梁桥的施工,如虎门大桥辅航道桥(主跨270m连续刚构)即采用悬臂浇筑法施工。
混凝土箱梁由于其高的强度重量比和增强的扭转阻力,通常用于在中国铁路桥梁。然而,当地的场地条件可能使正交支承结构的使用变得不可行并且斜交结构可能被需要。对于具有相同跨度和轴承条件箱梁桥,更大的宽跨比(b/l)降低了垂直位移和扭转变形,但增加了结构的扭转应力。垂直弯矩略受影响。此外,增加或减少箱形梁的宽度可导致不实用的结构,即使影响是有益的。由于箱梁桥交角的增加,垂直弯矩和变形减少。然而,扭转应力和变形以及差动反应水平增加。因此,高速铁路上的斜交桥不建议有大的交角(大于45)。
4. 研究方案
为满足航道通航要求和预留234省道向北单侧拓宽空间,主桥采用63 90 63m变高度预应力砼连续梁,引桥采用30m装配式预应力砼连续箱梁,跨径组成为7x30 (63 90 63) 6x30m,桥梁全长607.08m。桥梁宽度组成为2.75m人行道 22.5m行车道 2.75m人行道,桥梁全宽为28m。桥面行车道为双向1.5%横坡,人行道为反向1%横坡。
下部结构采用直立式墩、柱式墩、扶壁式台,钻孔灌注桩基础。
主桥上部结构采用挂篮悬臂浇注,引桥采用预制安装。
5. 工作计划
毕业设计工作进程表
周次 | 工作内容 | 检查内容 | 备注 |
1 | 了解毕业设计有关要求,熟悉所给设计资料,考虑结构设计方案 | 检查结构方案 | |
2 | 编写开题报告 | 检查开题报告 | |
3 | 完成结构布置,进行电算建模 | 检查计算模型 | |
4 | 进行电算建模 | 检查计算模型 | |
5 | 完成上部结构内力计算 | 检查内力计算结果 | |
6 | 完成上部结构配筋计算 | 检查配筋计算结果 | |
7 | 完成极限状态验算 | 检查验算结果 | |
8 | 绘制结构布置图 | 指导并检查绘图进展情况 | |
9 | 绘制配筋图 | 指导并检查绘图进展情况 | |
10 | 整理计算书,完成论文初稿 | 检查论文初稿质量 | |
11 | 论文规范性检查、图纸质量检查 | 检查毕业设计成果质量 | |
12 | 论文规范性检查、图纸质量检查并修改; 准备毕业设计答辩 | 检查毕业设计成果质量; 毕业设计答辩安排 | |
13 | 答辩 | 进行答辩 | |
14 | 答辩 | 进行答辩 |
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