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1、.,西北农林科技大学 North West Agriculture and Forestry University,导 师: 张鹏 答辩人: 贾红晶 专 业: 土木工程,毕业设计答辩,柞小高速老庄河大桥结构设计,柞小高速老庄河大桥结构设计初步设计为69m+120m+69m的预应力混凝土箱形连续梁桥。该桥采用并列双幅布置，左、右幅桥等长。 上部结构为预应力钢筋混凝土单箱双室梁。边跨支点处梁高1.8m,中跨支点7.0m,跨中截面2.7m。为降低主梁高度，减少预应力引起的上拱度，该桥按全预应力混凝土构件设计，主梁配筋采用预应力筋和非预应力筋混合配筋。预制件在张拉钢绞线时混凝土的强度应达到85%以上张
2、拉。 下部桥墩为钢筋混凝土圆形双柱式墩，墩柱上直径2.4m；下直径3m,桥墩基础为钻孔灌注桩基础，桩径1.5m,桩基为单排桩形式，采用正循环泥浆护壁成孔。,设计概况,桥梁资料,设计荷载：公路级 ，车道荷载10.5kN/m、 车辆荷载360kN车、群荷载2.5 kN/m 桥面宽度：净11.25m2+1.52m(人行 道)+2m中央隔离带) +20.5m（护栏） 上部结构：预应力钢筋混凝土箱行连续梁 下部结构：双柱式桥墩（墩柱高3.5m） 钻孔灌注桩基础（桩身高38.0m） 桥面铺装：采用C40防水混凝土为10cm 混凝土垫层平均厚度20cm 坡度： 横坡2%、纵坡2.5% 材料： 预应力钢筋采用
3、7j15.2钢绞线 非预应力钢筋采用直径12mm的用 级螺纹钢 筋 ，直径12mm的用级光圆钢筋 主梁采用C50混凝土,墩台采用C30混凝土,设计依据,（1）公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004） （2）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004） （3）公路桥涵施工技术设计规范（JTJ041-89） （4）公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85） （5）公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022-85）,本设计选取了三个不同类型的桥型方案进行比选图，如下： 方案一：280m独塔双跨式斜拉桥，采用单箱三室等高度箱梁。 方案二：69m+120m+69m预应力
4、混凝土连续梁桥，采用单箱双室变高度箱梁。 方案三：270m中承式拱桥，采用等截面肋拱。,方案比选,方案二细部尺寸,本设计采用变高度的直线梁。根据桥梁设计常用数据手册第 481、482 页关于截面细部尺寸的规定：支点处：H=（1/151/20 ） L，跨中 H=（ 1/301/5）L，箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要 求和构造两个方面的控制。支墩处底版还要承受很大的压应力，一般来讲：变截面的底板厚度也随梁高变化，底板一般为 25-100cm（变厚），顶板 25-30cm（等厚），腹板一般为 30-80cm（变厚）。 综上所述：确定边跨支点处梁高1.8m,中
5、跨支点7.0m,跨中截面2.7m，顶板30cm，支点处底板60cm，跨中处底板25cm，腹板60cm。,预应力混凝土箱梁内力计算： （1）永久荷载内力计算 （2）可变荷载内力计算； （3）内力组合； （4）预应力筋的计算与布置 （5）预应力损失计算 （6）主梁截面几何特性计算； （7）主梁截面验算；,上部结构计算,下部结构计算,（1）支座设计 （2）墩身设计与验算 （3）桩基础设计,.,永久荷载计算,本设计计算的永久荷载有：一期恒载、二期恒载、基础变位引起内力。 （1）一期恒载计算：用CAD面域命令和massprop 计算出截面面积或使用midas中截面特性编辑器计算。 （2）基础变位引起内力
6、：计算方法是三跨连续梁的四个支点中的每个支点分别下沉，其余的支点不动，所得到的内力进行叠加，绘制弯矩、剪力包络图，取最不利的内力范围。,.,可变荷载计算,本设计计算的可变荷载有：汽车荷载、人群荷载、温差应力。 （1）汽车荷载内力计算： a 冲击系数：用桥通规4.3.2，连续梁结构基频公式计算。 b 横向折减系数、纵向折减系数:桥梁工程课本第39页 c 横向分布系数：方法一：采用增大系数乘以车道折减系数，方法二：采用等刚度原则，将连续梁的某一跨等代为等跨径等截面简支梁来计算荷载的横向分布系数 ，本设计采用方法一,.,可变荷载计算,（2)人群荷载：同汽车荷载计算方法 （3）温差应力计算：使用mid
7、as计算温度应力，本桥桥面采用10cm沥青混凝土铺装。根据桥通规表4.3.10-3规定差基数为：，14度到5.5度线性变化阶段厚10cm，5.5度到0度的线性变化阶段厚30cm，计算简图如下，取跨中截面进行计算把截面单元划分为四份：,温度效应计算简图,.,荷载效应组合,荷载效应组合包括：承载能力极限状态组合 ；正常使用极限状态组合 。而正常使用极状态组合包括：短期作用组合；长期作用组合。 在组合过程中注意：结构的重要系数；各种荷载的分项系数,.,预应力筋的计算与布置,（1）计算原理：,(荷载短期效应弯矩组合设计值),（预应力损失，按20%的控制应力计）,（2）配筋表：按短期效应最大组合 ，按短
8、期效应最小组合 ，然后去两种配筋表的最大钢绞线根数。,.,预应力筋的计算与布置,（3）钢束的布置：,a 注意混凝土保护层厚度 b锚具的间距不应小于2倍的波纹管直径 c留有一定数量的备用管道，一般占总数的1% d 具体布置详看布置原则，布置构造要求,（4）配筋表：按短期效应最大组合 ，按短期效应最小组合 ，然后去两种配筋表的最大钢绞线根数。,.,预应力损失的计算,公预规规定，预应力混凝土构件在正常使用极限状态计算中，后张法应考虑下列因素引起的预应力损失值。,预应力筋束与管道壁之间的摩擦 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 混凝土的弹性压缩 预应力筋束的应力松弛 混凝土的收缩和徐变,.,主梁截面特性计算,主梁截面特性计算包括:净截面计算和换算截面计算两部分。 净截面几何性质为毛截面去除预应力孔道后截面的性质；换算截面几何性质为孔道压浆后钢束与混凝土梁形成的整体后的截面性质。前者用于施工阶段的内力计算，后者用于使用阶段。 净截面和换算截面几何性质主要计算截面形心、截面积和截面惯性矩。,.,主梁截面验算,主梁截面验算：正截面抗弯承载力验算；斜截面抗剪承载力验算；正截面抗裂验算；混凝土法向应力验算；挠度验算。,验算不合格时：调整办法,答辩完毕,谢谢老师的耐心观看,.,谢 谢！,放映结束 感谢各位批评指导！,让我们共同进步,知识回顾Knowledge Review,