装配式预应力混凝土箱型梁跨度40m共三跨桥梁毕业设计.doc

河北联合大学轻工学院毕业设计 前言 PAGE 92 PAGE 91 前言 桥梁工程始终在生产发展与各类科学技术进步的综合影响下，遵循适用、安全、经济与美观的原则，不断的向前发展。随着金融危机的快速蔓延，世界各国都在采取相应措施来应对这场金融海啸。我国投资四万亿用于基础设施建设，来拉动内需保持国民经济快速发展。根据使用任务、性质和所在线路的远景发展需要，结合该桥所在的地形、气候和水文地质以及交通情况，按照安全、适用、经济、先进和适当照顾美观的原则进行多方案比较，最后选择了预应力混凝土简支梁桥。 本设计为南水北调大桥的内力计算和配筋设计。本项目所跨越段属于规划中的中线。中线工程地理位置优越，可基本自流输水，工程投资较大；水源水质好，规划输水干线与现有河道全部立交，水质易于保护；输水渠线所处位置地势较高，可解决京、津、冀、豫4省（直辖市）京广铁路沿线的城市供水问题，还有利于改善生态环境。全桥长120米，分3跨，跨径40米，为预应力钢筋混凝土简支箱型梁桥。 桥梁上部结构内力设计是下面进行的配筋设计及下部结构设计的前提，对于整座桥梁也是极其重要的部分。本设计按照相关桥梁规范规定，对主梁尺寸拟定、主梁内力的计算、横隔梁内力的计算、行车道板内力的计算以及附属设施和概算的设计进行编制。在此过程中，主要参考了桥梁工程、结构力学、材料力学、专业英语等相关的国内外书籍和文献。综合考虑了材料以及结构的强度、刚度、稳定性等综合性能。充分考虑了桥梁设计的“安全、适用、经济、美观”的原则。 设计的内容还包括配筋设计。其中包括：预应力钢束面积的估算即钢束的布置；非预应力钢筋面积的估算与布置；截面几何特性的计算；持久状况截面承载能力极限状态的计算；预应力损失的计算；短暂状况及持久状况的应力验算；短期效应组合作用下的的截面抗裂性验算；主梁变形（挠度）计算；锚固区局部承压计算；行车道板的配筋设计。设计还包括附属设施防撞墙的设计，工程概预算、施工组织设计及对桥梁先简支后连续一些理论及技术的学习。 本次设计是大学四年所学理论知识的综合运用，为以后的工作打下良好基础由于本人的能力有限，设计中错误以及考虑疏漏之处在所难免，敬请各位指导老师随时指出，我将努力加以改正和弥补！ 第1章 原始资料、设计要求及方案比选 1.1 概述 本项目所跨越段属于规划中的中线。中线工程地理位置优越，可基本自流输水，工程投资较大；水源水质好，规划输水干线与现有河道全部立交，水质易于保护；输水渠线所处位置地势较高，可解决京、津、冀、豫4省（直辖市）京广铁路沿线的城市供水问题，还有利于改善生态环境。随着与之相连的相关高速公路的陆续建成通车，拟建成通车必将成为我国中部一条重要的东西向交通动脉。 1.2 原始资料 河南省地跨暖温带和北亚热带两大自然单元的我国东部季风区内。气候比较温和，具有明显的过度性特征。南北各地气候显著不同，山地和平原气候也有显著差异。全年四季分明。总的气候特征是：冬季寒冷少雨雪，春短干旱多风沙，夏天炎热多雨，秋季晴朗日照长。 桥位范围内详勘地质主要为粘土、全风化花岗岩、弱风化花岗岩，地质概况如下： 第1层：亚粘土，黄褐色，含少量沙砾，含量约10％，砾径1-3mm，下部加杂花岗岩强风化物。 第2层：全风化-强风化花岗岩，，岩芯呈砂砾状，自上而下砾径逐渐变粗，下部局部呈碎块状。 第3层：弱风化花岗岩，上部岩芯呈碎块状，主要矿物成分为长石，角闪石，粗粒结构，块状构造。下部岩质新鲜，岩芯呈柱体状。 根据所查阅资料，河南省年平均气温为12.8-15.5℃，历史最高为43℃。年平均降水量1004mm ，全年无霜期从北往南为180—240天。往往全年的降水量主要集中在夏季，约占全年降水量的45-60%，设计洪水频率百年一遇。地震烈度为八度。由于预应力混凝土简支箱梁，桥梁上、下部结构可以平行施工，加快施工进度，缩短工期，预制构件便于工厂化批量生产，质量容易控制，成本相对较低。但是构件之间存在拼装接缝，结构整体性相对较差，且需要大型起重运输设备和预制场地。 河流为独流水域，流量随季节变化大，平均水深0.8米左右，洪期水深2米左右，地下水类型为第四系空隙潜水，水位埋深4.5米左右。 1.3 设计要求 根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60——2004）（以下简称《桥规》）， 第1章 原始资料、设计要求及方案比选 《公路钢筋混凝土及预应混凝土桥涵设计规范》（JTG D62——2004）（以下简称《公路桥规》）要求，按A类即部分预应混凝土构件设计此梁。 1.4 方案比选 根据原始资料及使用要求，初步拟定以下三种方案： 方案一：预应力混凝土箱型拱桥（重力式墩台）。 图1-1 预应力混凝土箱型拱桥（重力式墩台） Fig.1 -1 Prestressed Concrete Arc