[學士]某橋主橋方案比選與施工圖設計（全套附圖紙）

內(nèi)容簡介

　　本畢業(yè)設計主要是關于預應力混凝土連續(xù)梁橋上部結構的設計。預應力混凝土連續(xù)梁橋以結構受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強等優(yōu)點而成為最富有競爭力的主要橋型之一。　　設計過程如下：　　首先，進行方案比選，擬訂主梁主要構造及細部尺寸，本設計采用箱形梁。主梁的高度呈二次拋物線變化，因為二次拋物線近似于連續(xù)梁橋彎矩的變化曲線?！　∑浯?，利用橋梁博士軟件分析結構的內(nèi)力(包括永久作用和可變作用的內(nèi)力計算)。用于計算的內(nèi)力組合結果也由橋梁博士計算而得，通過內(nèi)力組合結果估算出縱向預應力筋的數(shù)目，然后再布置預應力鋼束?！　≡俅危嬎泐A應力損失及二次力，二次內(nèi)力包括收縮徐變次內(nèi)力、溫度變化次內(nèi)力?！　∽詈?，進行截面強度的驗算，包括承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的驗算。在正常使用極限狀態(tài)驗算中包括計算截面的混凝土法向應力驗算、預應力筋的拉應力驗算、截面的主應力計算等等?！　?.1 工程背景　　近年來，隨著株洲市經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展，城市中心區(qū)域交通日益吃緊。株洲市的交通就成為市民的一塊“心病”。交通負荷過重，制約了城市間區(qū)域的聯(lián)系和城市用地開發(fā)。增加跨江的通道項目，提高道路設施的通行能力，已成為城市建設的當務之急，新建跨江橋梁迫在眉睫。株洲快速環(huán)道某大橋（也稱某橋），是該市重點工程，其建成通車，對解決城市中心區(qū)域交通擁擠狀況作用顯著，將為促進株洲和長株潭“金三角”經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮重要作用?！　?.2 預應力混凝土連續(xù)梁橋概述　　預應力混凝土橋梁是在二戰(zhàn)前后發(fā)展起來的，當時西歐很多國家在戰(zhàn)后缺鋼的情況下，為節(jié)省鋼材，各國開始競相采用預應力結構代替部分的鋼結構以盡快修復戰(zhàn)爭帶來的創(chuàng)傷，預應力混凝土從設計理論、結構形式、結構跨度到施工方法、施工機械都有了飛躍的發(fā)展，我國的預應力混凝土結構起步晚，但近年來得到了飛速發(fā)展?，F(xiàn)在，我國已經(jīng)有了簡支梁、帶鉸或帶掛梁的T構、連續(xù)梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預應力混凝土結構體系?！　☆A應力混凝土連續(xù)梁橋以構造受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強等而成為最富有竟爭力的主要橋型之一。隨著預應力技術的發(fā)展和不斷完善，尤其是懸臂、頂推等先進施工方法的出現(xiàn)，更使預應力混凝土連續(xù)梁橋活躍在整個橋梁工程領域，無論是城市橋梁、高架道路、山區(qū)高架棧橋，還是跨越江河的大橋，預應力混凝土連續(xù)梁橋都以它獨特的魅力，而取代其他橋型成為優(yōu)勝方案。此外，預應力混凝土連續(xù)梁橋具有以下特點：1）混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；2）結構造型靈活，可根據(jù)使用要求澆筑成各種形狀的結構；3）結構的耐久性和耐火性較好，建成后維修費用較少；4）結構的整體性好，剛度較大，變性較??；5）可采用預制方式建造，將橋梁的構件標準化，進而實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)； 6）預應力混凝土梁式橋所采用的預應力技術為橋梁裝配式結構提供了最有效的拼裝手段，通過施加縱向、橫向預應力，使裝配式結構集成整體，進一步擴大了裝配式結構的應用范圍；7）連續(xù)梁內(nèi)力的分布較合理，其剛度大，對活載產(chǎn)生的動力影響較小?；炷潦湛s徐變引起的變形也是較小的?！　≡谖覈A應力混凝土連續(xù)梁雖然也在不斷地發(fā)展，然而，要趕超國際先進水平，就必須解決好下面幾個課題：　　1．發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構造尺寸，否則混凝土保護層難以保證，密集的預應力管道與普通鋼筋層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高?！　?．在一切適宜的橋址，設計與修建墩梁固結的連續(xù)—剛構體系，盡可能不采用養(yǎng)護調(diào)換不易的大噸位支座?！　?．充分發(fā)揮三向預應力的優(yōu)點，采用長懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)約材料減輕結構自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點加快施工進度?！　×硗?，在設計預應力連續(xù)梁橋時，技術經(jīng)濟指標也是一個很關鍵的因素，它是設計方案合理性與經(jīng)濟性的標志。目前，各國都以每平方米橋面的三材（混凝土、預應力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價來表示預應力混凝土橋梁的技術經(jīng)濟指針。但是，橋梁的技術經(jīng)濟指針的研究與分析是一項非常復雜的工作，三材指標和造價指標與很多因素有關，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應、運輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動力和材料價格、機械工業(yè)基礎等全國基建條件。同時，一座橋的設計方案完成后，造價指針不能僅僅反應了投資額的大小，而是還應該包括整個使用期限內(nèi)的養(yǎng)護、維修等運營費用在內(nèi)?？偠灾?，一座橋的設計包含許多考慮因素，在具體設計中，要求設計人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案?！　?.3 方案比選　　簡支梁橋適合于中小跨徑，尤其是適合于建筑高度受到限制和平原區(qū)高速公路上的橋梁，某橋位于株洲市，主橋跨徑460m，通航要求三級，所以簡支梁不適合，而懸索橋適合于特大跨徑橋梁，造價高，460m跨徑

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