立交橋畢業設計管理論文

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摘要

本設計是根據設計任務書的要求和《公路橋規》的規定，對棋盤山立交橋進行方案比選和設計并對棋盤山跨越魚塘部分的橋梁進行結構設計計算。對于棋盤山立交橋，為使其橋型與周圍環境相協調，又節省資金，本論文提出兩種不同的立交橋型方案進行比較和選擇：方案一為小環型立交橋，方案二為變喇叭式立交橋。通過對橋梁安全、經濟、適用、美觀、和使用效果等方面的比較，確定變喇叭式立交橋為推薦方案。跨越魚塘部分的橋梁結構形式定為等截面預應力混凝土箱形連續梁橋。

在設計中，橋梁上部結構的計算著重分析了橋梁在施工過程中，恒載內力的計算。運用力法方程求解活載內力影響線，并根據新規范的規定進行活載的加載，進而求出活載內力。另外還進行了主梁的配筋計算，估算了鋼絞線的六種預應力損失。進行了預應力階段和使用階段主梁截面的強度和變形驗算、撓度及預拱度的計算。下部結構采用以鉆孔灌注樁為基礎的單墩柱，支座采用盆式橡膠支座，并分別對支座、橋墩和樁基礎進行了計算和驗算。根據本橋跨魚塘線通車的特點和現場條件，采用了滿堂紅支架的施工方案。

本設計的全部圖紙采用AutoCAD繪制。另外，本論文還翻譯了《預應力混凝土橋梁》”的英文文獻。

關鍵詞：變喇叭式立交、預應力、等截面箱形連續梁、計算機輔助設計

Abstract

AdesignofpartialbridgestructureovertherailwayinQipanshanwasfinishedinthispaper,accordingtoDesigningAssignmentandtheStandardofRoadandBridge.Basedontypeofthebridgecorrespondingwiththeambienceandcostsaving,thispaperprovidestwodifferenttypesofbridgeforselection.Thefirstonewascircularcrossroadsandthesecondoneistrumpetcrossroads.Afterthecomparisonsofeconomy,appearance,characteristicunderthestrengthandeffect,thesecondoneisselectedforthisdesign.Thebridgestridingoverfishpondadoptedpre-stressedconcretecontinuousbridge.

Inthedesign,inconstructionprocessofthestructuralcalculationoftheupperpartinthecontinuousbridge,thepermanentloadweresimulatedandcalculated.ThemethodofForceEquationisusedtocalculatetheinfluencelineofthevariableload.Alsothemethodofthedynamicprogrammingisusedtoloadthevariableload.Thenthepre-stresslosswasestimated.Thecheckingcalculationofstrengthformaingirderwasprecedednotonlyduringperiodofpre-stressingforcebutalsoinusing.Thedeformationofthemaingirder,deflection,pre-camberandtheassessmentofreinforcingsteelbarwerecheckedtoo.

Thepierofthebridgewasbasedondiggingpile,andtherubberpotbearingisadopted.Accordingtothecharacteristicoftheoverpassbridgeandlocalecondition,aredconstructionwereadopted.

AllofthedesigndrawingsweredrawbyAutoCAD.Inadditiontothethesiscalled“Pre-stressedconcretebridges”wastranslatedintoChinese.

Keywords:BridgeEngineering;Pre-stressedConcrete;ContinuousBridge;AutoCAD

引言

畢業設計對于我們土木工程專業的學生而言是一個十分重要的實踐性學習環節。我們通過畢業設計，可以將以往所學的基礎課、專業基礎課和專業課課程進行綜合性應用，同時也是我們畢業走向工作的一次演習。

本設計為棋盤山互通立交工程（跨河區域）方案比選和部分結構設計。按照設計任務書的要求進行設計。本文提出兩種立交方案：環形立交和變喇叭形立交?？缭紧~塘部分的橋梁采用預應力混凝土連續梁橋。

設計共分為四部分：第一部分為橋梁設計，包括第一章介紹橋型設計方案比選，第二章介紹橋梁上部結構設計，第三章介紹橋梁上部結構設計，第四章介紹施工方案；第二部分為橋梁工程英文資料及文獻翻譯；第三部分為專題；第四部分為附錄。

設計本著安全、經濟、適用、美觀的原則按照新規范進行設計，并參考了大量的相關書籍。設計數據力求準確無誤，滿足使用要求。

由于時間、能力和知識有限，設計難免有疏漏之處，敬請指正。

目錄

引言6

第一部分橋梁設計7

第一章橋型設計方案比選7

1.1設計說明7

1.1.1設計原始資料7

1.1.2設計范圍7

1.1.3巖土工程勘查技概況7

1.1.4地層7

1.2方案比選8

1.2.1立交方案說明8

1.2.2方案比選：10

第二章上部結構設計11

2.1設計說明11

2.1.1任務依據及設計范圍11

2.1.2橋梁設計概述11

2.2橋型及縱、橫斷面的布置12

2.2.1橋梁的布置及孔徑的劃分12

2.2.2截面形式及截面尺寸擬定13

2.3恒載內力計算13

2.3.1計算恒載集度13

2.3.2解算二次超靜定結構：14

2.4溫度及支座沉降次內力計算14

2.4.1溫度次內力的計算14

2.4.2支座沉降次內力計算15

2.5活載內力計算16

2.5.1活載增大系數16

2.5.2繪制三跨連續梁內力影響線18

2.5.3影響線加載27

2.6內力組合28

2.6.1按承載能力極限狀態設計28

2.6.2按正常使用極限狀態設計28

2.7配筋設計33

2.7.1預應力筋計算與設計33

2.7.2鋼束的布置34

2.7.3毛截面的幾何特性與換算截面的幾何特性計算36

2.8預應力損失及有效應力的計算37

2.8.1摩阻損失的計算37

2.8.2錨具變形、鋼束回縮損失的計算40

2.8.3混凝土彈性壓縮損失的計算41

2.8.4鋼筋松弛引起的應力損失的計算42

2.8.5混凝土的收縮和徐變損失43

2.8.6預應力損失組合及有效應力44

2.9預加力產生的次內力45

2.10應力、變形及其它驗算46

2.10.1預加應力階段的正截面應力驗算46

2.10.2使用階段正應力驗算47

2.10.3使用階段的主應力的驗算48

2.10.4非預應力鋼筋的設置53

2.10.5截面強度計算54

2.10.6斜截面強度驗算54

2.10.7撓度與預拱度計算55

第三章橋梁下部結構的設計57

3.1支座的設計57

3.1.1支座上的荷載組合57

3.1.2支座尺寸的確定59

3.2橋墩的設計59

3.2.1荷載計算59

3.2.2配筋計算61

3.3樁基礎及承臺的設計62

3.3.1承臺的設計62

3.3.2樁的設計63

第四章施工方案65

4.1主要材料65

4.1.1施工前的準備工作65

4.2上部結構施工66

4.3預應力混凝土連續箱梁施工68

4.3.1工程材料68

4.3.2預應力體系68

4.3.4預應力后張法施工工藝69

4.4下部結構施工70

4.4.1盆式橡膠支座的施工70

4.2.2橋墩的施工70

4.2.3樁基礎的施工70

第二部分橋梁工程英文資料及文獻翻譯74

第三部分專題81

第四部分附錄91

結束語91

致謝92

附件一:彎矩影響線數值表93

附件二:設計圖紙119

參考文獻120

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