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1目录摘要................................................................................................................2Abstract第一章桥梁结构方案比选1.1.方案比选...............................................................................................41.2.设计资料...............................................................................................7第二章行车道板及主梁内力横隔梁的计算2.1.行车道板内力计算................................................................................82.2.行车道板的配筋...................................................................................102.3.主梁结构重力内力...............................................................................112.4.主梁内力计算.....................................................................................152.5.横隔梁的计算.....................................................................................19第三章装配式钢筋混凝土简支T形梁桥配筋设计3.1.设计资料..............................................................................................223.2.跨中正截面钢筋设计.........................................................................223.3.跨中正截面承载力复核.......................................................................243.4.腹筋设计...............................................................................................253.5.全梁承载力校核...................................................................................313.6.横隔梁配筋...........................................................................................33第四章主梁截面验算4.1.支座计算.............................................................................................344.2.裂缝计算.............................................................................................384.3.挠度计算............................................................................................394.4.桥孔灌注桩、双柱式桥墩设计........................................................41第五章施工方案5.1.钻孔灌注桩..........................................................................................425.2.承台施工............................................................................................455.3.墩身施工...........................................................................................465.4.盖梁、桥台施工措施.........................................................................485.5.梁体预制...........................................................................................497.6.桥面施工工艺流程............................................................................51结论.........................................................................................................52致谢..........................................................................................................56参考文献...................................................................................................572-9+2×0.75m装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计计算摘要目前,混凝土被广泛的使用于各种中小跨度的桥梁中,而且大量采用混凝土将是未来桥梁发展的趋势。在确定方案时,根据调研及查阅大量的资料,在此桥位上布置了装配式钢筋混凝土简支T梁桥,拱桥,T型刚构桥三种设计方案,根据“安全、适用、经济、美观”的原则,对各种桥型的优缺点进行了比选,而装配式钢筋混凝土简支T梁桥,在此桥位上更具有竞争力,反映在工程造价比较低,施工工期短,施工技术成熟,因此,最终选择了装配式钢筋混凝土简支T梁桥为设计方案。所以,设计的对象为一座-9+2×0.75m简支梁桥,桥梁平面位于直线段上,全长18米,宽度10米,设计荷载为公路Ⅱ级。主梁横向由5片T梁组成,梁高均为1.3m,两片梁之间设置4cm宽现浇湿接缝。本桥采用桩柱式桥墩,直径1m的圆形截面墩柱及直径1.2m的圆形截面钻孔灌注桩,桩基础嵌入完整微风化砂岩5.4m以下;采用重力式U型桥台,桥台基础为直径1.5m的钻孔灌注桩基础。桥梁上部结构手算进行主梁内力分析。横向分布系数通过计算完成。内力计算结果包括基本组合、长期组合及短期组合作用下的弯矩图、剪力图、最大应力图。根据内力计算结果,对主梁进行了承载能力及正常使用性能的验算。盖梁承载能力验算及裂缝宽度验算与抗剪验算、墩柱承载力验算及裂缝宽度验算、桩基承载力验算及裂缝宽度验算均由手算计算完成。根据验算结果得出结论:设计的桥梁结构是安全、经济、合理的,并满足现行规范的要求。关键词:桥梁;荷载组合;内力;验算;承载能力3第一章1.1方案比选1.必选方案的主要标准桥梁方案比选有四项主要指标:安全、适用、经济和美观。其中以安全与经济为重,随着各项事业的飞速发展,桥下净空往往成为运输瓶颈,至于桥梁美观,要视经济与环境条件而定,并且桥位所在自然以及技术条件,要因地制宜。方案一为连续钢构桥,方案二为装配式钢筋混凝土简支T形梁桥,方案三为拱桥。连续钢构桥装配式钢筋混凝土简支T形梁桥拱式桥适用性全桥3跨,13+26+13m,与河道适应性好,对河床压缩较多,建筑高度较大,对地质要求较高。属于单孔静定结构,受力明确;适用于中小跨径;结构尺寸标准化。拱式体系受力合理,在竖向荷载下支承出除产生竖向反力外,还产生水平力,拱圈内主要承受压力。安全性结构刚度大,变形小,建国初大量采用目前国内大量采用;安全、行车方便。钢管拱肋吊装重量轻,可省去拱桥的施工支架。美观性桥型外观较为单一结构美观,整体性好外形、结构美观经济性构造复杂,工期较短构造简单,施工方便,可以大量节约模板、支架,降低劳动度,缩短工期。钢产量低时,用石拱桥;钢产量高时,用双曲无脚拱桥。方案一:(1)孔径布置本方案桥全长为53m,孔径布置为13+26+13;(2)上部结构主梁采用T形梁,梁高为1.3m,翼缘板根部厚度为0.14m,肋板宽为0.18m。(3)下部结构两端桥台均为钢筋混凝土重力式桥台,基础采用钢性扩大基础,桥墩采用混凝土重力柱式墩。(4)施工顺序:刚性扩大基础施工;桥台及桥墩施工;墩顶0号块的浇筑;悬臂阶段的预制安装;各桥跨间合拢段施工及相应的施工结构体系装换;桥面体系施工。4平面图立面图侧面图图1-1方案二:(1)孔径布置本方案桥全长为53m,孔径布置为17+18+17;(2)上部结构主梁采用T形梁,梁高为1.3m,翼缘板根部厚度为0.14m,肋板宽为0.18m。(3)下部结构两端桥台均为钢筋混凝土重力式桥台,基础采用钢性扩大基础,桥墩采用混凝土重力柱式墩。(4)施工方案简支梁在修建下部结构的同时可以在预支T梁或者现场预制上部结构,待下部结构完工且达到一定强度后可以安装上部结构。因此,施工难度小,节约大量模板支架,缩短施工工期,加快速度。1.5%1.5%侧面图平面图立面图地面线地层分界线图1-2方案三:5(1)孔径布置本方案桥全长为53m,孔径布置为50m;(2)上部结构拱桥的上部结构有拱肋和拱圈与拱上建筑构成主,拱圈承受主要结构(3)下部结构下部结构由桥墩、桥台及基础等组成(4)施工方案土方开挖;土方回填;砌石工程;砼及钢筋砼工程施工。半立面半纵剖面拱脚剖面拱顶剖面主拱圈侧墙栏杆人行道防水层桥面铺装拱腹填料栏杆人行道伸缩缝侧墙防水层拱腹填料桥面铺装桥台挡墙基础拱脚主拱圈拱背拱顶拱轴线拱腹起拱线平面图图1-3经过以上三个比选方案的技术,经济比较,推荐第二方案装配式钢筋混凝土简支T形梁桥作为推荐桥型方案。1.2.设计资料1、桥面净宽6净—9m+2×0.75m人行道2、主梁跨径和全长标准跨径:bl=18.00m(墩中心距离);计算跨径:l=17.50m(支座中心距离);主梁全长:全l=17.96m(全梁预制长度)。3、设计荷载:公路Ⅱ级,人群荷载3kN/m2。4、材料:钢筋主筋用HRB335钢筋,其它用R235钢筋;混凝土:C40。5、计算方法:极限状态法。6、结构尺寸如图1所示,全断面五片主梁,主梁间距为2.2m,腹板宽为0.18m,设五根横梁。横断面图12345i=1.5%i=1.5%沥青混凝土厚8cmc40混凝土垫层2-9cm图1-4纵断面图图1-57、设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004),简称《桥规》;(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004),简称《公预规》;(3)《公路桥涵基地与基础设计规范》(JTJ024—85),简称《基规》。第二章行车道
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