中承式钢管混凝土拱桥计算书

13届土木工程（桥梁）毕业设计（论文）前言大学四年的学习生活转瞬即逝，在毕业前的毕业设计对我们而言尤为重要。它不仅仅是学校教学要求的一个重要环节，更是培养我们独立工作能力、理论联系实际的能力、严谨设计能力等能力的一个重要的手段。通过认真的完成毕业设计，可以系统的运用所学的知识，也可以通过毕业设计来查找理论知识存在的不足。本设计是在指导老师的悉心指导下完成的，题目是柳州市某大桥的设计，主要从桥梁方案的设计与比较，桥梁的结构内力计算，预应力筋的配置设计，预应力损失的计算，截面强度、应力验算等几个方面进行。在桥梁方案比选时，首先根据地形地质条件，桥梁的总长，大体确定要选用的基本方案，通过比较分析，按照安全、实用、经济、美观、有利于环保的原则，确定最终的方案。本设计考虑到水位情况、基础埋深、桥面宽度、施工方法等等因素，最终确定出桥型总体布置图，引桥采用跨径为35米和30米的预应力混凝土箱型连续梁桥，主桥采用主跨为140米的中承式钢管混凝土拱桥。主跨拱肋采用圆端形截面，边跨拱肋采用钢筋混凝土矩形截面形式。主跨拱肋采用钢管混凝土截面可以增强截面刚度，减少截面结构尺寸，节约混凝土的用量，进而起到减轻桥梁自重，减少了恒载的重力，在一定程度上也可以减低桥梁造价。随着我国拱桥设计的不断发展，钢管混凝土拱肋也是目前较大跨径拱桥中最常采用的截面形式之一。如将1989年建成的四川省第一座跨径为100米的钢筋混凝土箱型拱肋与箱型板拱定型设计相比，重力与水平推力分别减少小了48%和40%，相当于减小了下部结构圬工数量，从而降低了总造价。另外，在外观上，考虑到该设计为城市桥梁，钢管混凝土中承式拱桥拱桥线形清晰明快，轻盈美观，增加的城市的美观性，并且施工也比较方便，本设计采用缆索吊装施工。由于，钢管混凝土拱桥的这些优点，目前在混凝土拱桥中已被普遍采用。其它结构的设计以及细部的处理都参照了相应的规范和手册进行。在计算时，通过手算和桥梁迈达斯软件计算相结合，进行了截面配筋、应力计算等工作。在模型的建立过程中，对于细部的处理，如何施加荷载、如何导入CAD截面等问题有了更清晰的认识，在整个设计的过程中，CAD制图、桥梁电算、手算等能力有了明显的提高，独立分析计算的能力得到了长足的发展。本设计旨在通过合理的设计，达到安全、实用、经济、美观、有利于环保的目的，同时，要达到学以致用、举一反一的程度。通过计算分析，结构的设计是安全可靠、合理的。通过毕业设计，收获很多、感触颇深，但由于本人能力和知识水平有限，错误之处在所难免，恳请各位老师批评、指正。13届土木工程（桥梁）毕业设计（论文）目录摘要...........................................................1第1章绪论..................................................21.1钢管混凝土拱桥现现状与发展...............................21.2钢管混凝土拱桥的应用现状................................21.3钢管混凝土拱桥的理论研究现状.............................31.4钢管混凝土拱桥的发展优势.................................31.5钢管混凝土拱桥目前存在的问题.............................41.6钢管混凝土拱桥发展趋势..................................5第2章设计资料及概述.........................................62.1技术标准...............................................62.2自然概况................................................62.3不良地质现象及地质灾害...................................62.4设计规范................................................62.5概述....................................................7第3章方案设计与比选...........................................83.1初选设计方案说明........................................83.2方案比选................................................83.3最终方案的确定.........................................14第4章结构设计计算...........................................154.1主要材料及技术性能......................................154.1.1混凝土.............................................154.1.2预应力钢束的物理力学参数取值.......................154.1.3沥青混凝土.........................................154.2结构尺寸拟定............................................154.2.1基本计算构造.......................................154.2.2桥型尺寸拟定.......................................164.2.3主桥上部构造.......................................164.3下部构造................................................194.4迈达斯建模全过程：......................................194.4.1材料的定义：......................................194.4.2截面定义：.........................................214.4.3节点和单元的建立...................................254.4.4边界条件..........................................264.4.5预应力钢束的布置..................................264.5荷载的施加.............................................27第5章主桥内力计算...........................................315.1计算模式...............................................315.1.1结构模型..........................................315.1.2边界条件...........................................315.1.3汽车荷载横向折减系数..............................315.1.4汽车冲击系数的确定................................315.2设计荷载及荷载组合.....................................325.2.1设计荷载...........................................3213届土木工程（桥梁）毕业设计（论文）5.2.2使用荷载组合......................................335.3各截面内力计算.........................................335.3.1承载能力极限状态荷载组合...........................335.3.2活载作用下主拱内力及应力...........................345.3.3横梁内力计算.....................................355.3.4正常使用极限状态荷载组合...........................405.4横梁预应力筋的配置......................................425.4.1配束后内力计算及内力组合...........................445.4.2构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋的数量....455.4.3最小配筋率的要求..................................455.5横梁持久状况承载力极限状态应力验算......................465.6持久状况正常使用极限状态验算...........................495.7预应力损失及有效预应力的计算............................525.8有效预应力的计算.......................................555.9拱肋截面应力验算.......................................555.10拱肋挠度计算..........................................55第6章施工要点和方案概要.....................................596.1建筑材料...............................................596.2下部结构施工...........................................596.3上部结构施工...........................................606.4其它施工注意事项........................................616.5施工安排................................................62结束语........................................................63致谢........................................................64参考文献......................................................65附表1.........................................................66附表2.........................................................67附表3.........................................................69附表4.........................................................72附表5.........................................................86附表6...................................................