1. 研究目的与意义
预应力混凝土空心板梁桥建筑高度小、自重轻、施工方便,施工速度快、装配化程度高、便于架设安装,桥梁纤细美观,结构断面受力合理,钢束分散布置,避免了锚下混凝土应力集中,节省钢筋,经济效益好。随着科技的发展,预应力混凝土空心板的结构形式不断增多,如部分预应力混凝土扁空心板梁,预应力混凝土大空心板梁等。
通过这次的毕业设计,可以认识和理解到桥梁设计的过程和内容,并且能将大学四年所学的和桥梁有关的课本上的理论知识综合运用到设计过程中。同时,在设计过程中,遇到难题,能够主动的查阅相关书籍和资料,在老师的指导下,独立自主的完成毕业设计的个个环节。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:
1.预应力混凝土简支梁的设计,梁体的结构设计,预应力的配束,普通钢筋的设计。
2.预应力混凝土构件的承载能力极限状态的设计验算,构件正截面承载力、受拉截面、受剪截面等的计算以及疲劳验算。
3. 国内外研究现状(文献综述)
空心板梁桥的优点是建筑高度小,适用于桥下净空受限制的桥梁。它的外形简单,制作方便,既便于工厂成批生产,并且装配式桥梁构件的重量小,架设方便;为了减轻自重,多用空心板结构。但它的主要缺点是仅适用于跨径较小的桥梁。
位于319国道逾长高速公路段的徐家沟大桥,原设计为一座4孔20米标准跨径的常规预应力混凝土简支空心板桥,全桥宽为30.5米。常规预应力混凝土空心板桥(每块板宽1.0米)的优势在于采用预制-运输-安装的工序,桥梁的上下部结构可同步进行施工,工期短,效率高。然而,在庆山区特点的条件下,这一优势常常得不到发挥,一是因为运输不便,无法形成一个能供应较长区段预制板的集中预制场;二是对为数不多的几跨梁开辟专用预制场和准备配套的调运设备不经济;三是大多数直接施工人员的素质更适合于支架现浇法施工。在支架现浇的条件下,每跨半幅常规预应力混凝土空心板桥由12块空心板组成,每块板为一施单位,即需重复进行12次立摸、扎筋、成孔、浇混凝土、穿束、张拉、锚固、灌浆等一整套复杂的工艺;而橫张预应力混凝土空心板桥是全跨一次立摸,整体现浇,一次性横向张拉预应力束定位后灌注明槽混凝土而成,避免了常规预应力混凝土空心板桥面可能出现的沿板缝的纵向裂缝。橫张预应力混凝土空心板桥的一个突出优点是全跨一次性成型,同步张拉,简洁、快速、省材、整体性好。
预应力混凝土的产生和发展是由于钢筋混凝土结构的缺陷促成的。在人们的不断试验和尝试中,逐渐发现了钢筋混凝土存在不少问题:1.钢筋混凝土构件为带裂缝工作。裂缝的存在,不仅使构件的刚度下降,而且不能运用于不允许开裂的结构中。2.钢筋混凝土构件无法充分利用高强材料的强度。
4. 研究方案
预应力混凝土空心板简支梁桥,桥梁标准跨径20m,计算跨径19.56m,桥宽26m,双幅,单幅宽13m,梁高0.85m。材料:混凝土C40;预应力钢绞线:ASTM270K级低松弛钢绞线,公称直径15.24mm,标准抗拉强度1860MPa,弹性模量;普通钢筋:直径≥12mm,采用HRB335级,直径<12mm,采用R235级,预应力金属波纹管直径50mm。桥面构造:8cm厚沥青砼 防水层 10cm厚C40混凝土找平层。温度:上下缘温差5℃。设计荷载:公路II级。设计规范:《公路桥涵通用设计规范》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》。
5. 工作计划
论文具体写作步骤:
毕业设计工作进程表
周次 | 工作内容 | 检查内容 | 备注 |
2.22~2.26 (1周) | 翻译英文资料 布置设计任务,借阅规范图书,阅读文献资料 | 检查英文翻译 检查初步方案 | |
2.29~3.4 (2周) | 开题报告 | 检查开题报告 | |
3.7~3.25 (3周) | 学习MDIAS软件,建立有限元模型 | 熟悉软件 | |
3.28~4.22 (3周) | 进行截面设计 | 检查计算模型 | |
4.25~5.13 (2周) | 进行承载力的复合及验算,检查计算结果,整理计算书,绘制CAD图 | 检查施工图、设计报告等材料 | |
5.16-5.27 (2) | 答辩 | 答辩 |
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