1. 研究目的与意义
(1)背景
装配式钢筋混凝土简支梁桥,常用的经济合理跨径在20m以下。跨径增大时,不但钢材耗量大,
而且混凝土开裂现象也往往比较严重,影响结构的耐久性。为了提高简支梁的跨越能力,可采用预应力混凝土结构。目前,世界上预应力混凝土简支梁的最大跨径已达76m。但是,根据建桥实践,当跨径超过50m后,不但结构笨重,施工困难,经济性也较差。因此,我国桥规明确指出:预应力混凝土简支梁桥的标准跨径不宜大于50m。某装配式预应力混凝土T型截面简支梁桥,桥梁跨度为25m,桥宽29.5m(47 20.75),梁高1.35m,桥面横坡1.5%,横隔板高1.0m。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:车辆荷载:公路II级。人群荷载:3.5km/m2。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》。
2. 课题关键问题和重难点
(1)装配式钢筋混凝土简支梁桥,常用的经济合理跨径在20m以下.跨径增大时,不但钢材耗量大,而且混凝土开裂现象也往往比较严重,影响结构的耐久性
(2).主梁布置:经济分析表明,对于跨径较大的预应力混凝土简支梁桥,当吊装重量不受限制时,采用较大的主梁间距比较合理,一般可采用1.8~2.5m. (3)截面效率指标:对跨径较大的预应力混凝土简支梁,适当加大翼缘宽度,增加梁的间距,可以提高截面效率指标 (4)主梁高度:预应力混凝土简支梁桥的主梁高度取决于采用的汽车荷载等级,主梁间距及建筑高度等因素
(5)其他细部尺寸:在预应力混凝土梁中,由于混凝土所受预应力和预应力束筋弯起,能抵消荷载剪力的作用,肋中的主拉应力较小,肋宽一般都由构造和施工要求决定 (6)配筋构造:预应力混凝土梁内的配筋,分为主要的纵向预应力筋,非预应力纵向受力钢筋,架立钢筋,箍筋,水平分布钢筋,承受局部应力的钢筋(如锚固端加强钢筋网)和其他构造钢筋等.3. 国内外研究现状(文献综述)
桥梁不仅是一个国家文化的象征更是生产发展和科学进步的写照。桥梁是供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、海湾、湖泊、山谷、低地或其他交通线路时使用的建筑结构。它是一种永久性的公共建筑物,具有广泛的社会性。因此,从一座桥上不仅可看出当时当地社会的发展状况和技术工艺水平的高低,而且可折射出一个国家和地区政治、经济、科学、技术、文化等各方面情况。改革开放以来,我国公路建设进入了以高速公路为标志的快速发展阶段。随着国家实施积极的财政政策,公路投资力度不断加大,公路建设更是以前所未有的速度向前发展,这对于加强全国各族人民的团结和文化交流巩固国防等都有非常重要的作用。在公路建筑中桥梁是路线的重要组成部分。就其数量来说,即使地形不复杂的地段每公里上一般也有2~3座桥梁。到1998年底全国公路桥梁的数量以达22万座总长度745.35万延米。就其造价来说桥梁一般要占公路全部造价的10%~20%。同时桥梁施工也比较复杂。因此正确的、合理的进行桥梁设计和施工对于节约材料加快施工进度降低工程费用保证工程质量和公路正常营运都有着极其重要的意义。
预应力混凝土简支梁桥的横截面类型基本上与钢筋混凝土梁桥相似,通常也做成T形,II形,I形。有时为了提高单梁的抗扭刚度,降低梁高并增加美观,也常采用斜腹板的箱型截面。装配式构件的划分方式也与钢筋混凝土梁桥相同,最常采用的是以纵向裂缝划分的T梁。此外,鉴于用预应力钢筋施加压力的特点,还可做成横向也分段的串联梁。
我国编制的公路桥涵标准图中,无论是钢筋混凝土还是预应力混凝土T梁,主梁间距全部采用1.6m,并根据桥面净空和人行道宽度的不同而在横截面内相应采用5,6和7片主梁。这种横截面布置主要是为了能尽量减少主梁自重,便于安装,并使与一般钢筋混凝土T梁配合使用时在构造布置上能协调一致。沿纵向的横隔梁布置基本上与钢筋混凝土桥相同。但当主梁跨度大,梁体较高的情况下,为了减小自重而往往将横隔梁的中部挖孔。
4. 研究方案
某装配式预应力混凝土T型截面简支梁桥,本设计拟采用三片跨度内横隔梁,桥梁跨度为25m,桥宽29.5m,梁高1.35m,桥面横坡1.5%,横隔板高1.0m。
本桥单幅顶板宽13.65m,全桥等宽,单幅12m。
桥面布置双向四车道,每向各14.75m;下部结构采用实体墩、钻孔摩擦桩基础。
5. 工作计划
毕业设计的工作进程安排详见下表。
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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