大跨径预应力混凝土连续梁桥设计.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文大跨径预应力混凝土连续梁桥设计大跨径预应力混凝土连续梁桥设计 摘要：介绍了京昆高速南水北调大桥工程概况，建立了连续梁桥的Midas和桥博计算模型；通过计算结果表明：该桥按全预应力混凝土构件设计满足规范要求，承载能力有一定储备。 关键词：连续梁桥 预应力混凝土 设计 Abstract: this paper introduces the general situation of the construction of the high speed of south-to-north water transfer project bridge, a bridge of the continuous girder bridge for Midas and bo calculation model; Through the calculation results show that: the bridge is according to all prestressed concrete component design meet the requirements of specification, carrying capacity have certain reserves. Key words: prestressed concrete continuous girder bridge for design 中图分类号：U445文献标识码： A 文章编号： 工程概况 南水北调大桥是京昆高速公路上一座重要大桥，桥梁跨越南水北调中线属于饮用水源保护区，南水北调中线干渠属于明渠段，设计地下水位低于渠底，桥梁与中线交角90度，采用一跨过河。桥型设计方案经前期充分论证比较，确定主桥桥型为55+100+55m变截面预应力混凝土连续梁桥，桥梁按上、下行双幅桥设计。主桥桥型布置立面图见图1。 图1 主桥桥型布置立面图（单位：cm） 主要设计技术指标 公路等级：一级公路； 设计荷载：公路-I级； 设计车速：100km/h； 地震烈度：地震基本烈度度； 桥梁设计 3.1总体布置 桥梁全长600m，跨径布置为3-30+(55+100+55)+10-30m，主桥为三跨变截面预应力混凝土连续梁，引桥为30m预应力砼组合箱梁。桥梁全宽34.5m，中空带宽1m，单幅桥宽为16.75m，行车道宽15.25m。 3.2主梁结构 上部结构为预应力混凝土分离双幅箱梁。单幅桥为变截面箱梁，主墩支点处梁高5.80m，跨中梁高2.6m，单箱单室断面，采用直腹板形式，箱梁横断面箱底宽8.35m，箱顶宽16.75m，箱梁挑臂4.2m。梁底按1.75次抛物线变化。箱梁顶板厚度28cm；箱梁腹板厚度60cm，中支点截面腹板厚度为80cm，边支点截面腹板厚度为100cm；箱梁底板厚度变化范围从30cm，到支点处90cm。箱梁顶板形成单向2%的横坡。中支点截面横隔梁厚2.0m，其下设置球型钢支座。边跨端支点截面横隔梁厚1.5m，纵桥向梁端设一空心段可供检修人员进入箱梁。主桥箱梁采用C55混凝土浇筑。箱梁截面尺寸见图2所示。 图2 箱梁支点与跨中截面（单位：mm） 预应力体系： 箱梁采用三向预应力混凝土结构： a）纵向预应力设计 采用s15.2高强度低松弛预应力钢绞线，标准强度fpk=1860MPa，预应力锚具腹板束采用19s15.2，顶板束采用15s15.2和22s15.2，中跨底板合拢束采用19s15.2，中跨顶板合拢束采用15s15.2，边跨顶、底板合拢束采用19s15.2，钢束控制张拉应力取con=0.75fpk，预应力管道采用塑料波纹管。 b）横向预应力设计 采用4s15.2高强度低松弛预应力钢绞线，标准强度fpk =1860MPa，预应力锚具采用扁锚，束矩为50cm。 c）竖向预应力 腹板布置了竖向预应力，竖向预应力采用32精轧螺纹钢100cm的布置，并且注意与纵、横向预应力系统的避让,每根螺纹钢的张拉力为567kN。 结构分析计算 上部结构采用Midas Civil 2010对施工阶段、使用阶段的结构刚度、强度、应力进行分析计算，并采用桥梁博士3.2进行了对比复核计算，主桥箱梁按全预应力混凝土构件设计。根据规范要求，施工阶段按施工步骤及工况逐阶段进行分析，验算梁体内力及应力状态；使用阶段考虑恒载、活载、预应力、基础沉降、收缩徐变、温度等效应。上部结构计算模型如图3 所示： 图3上部结构计算模型 计算结果如下： 施工阶段箱梁截面最大压应力14.6Mpa，小于0.7fck=24.85MPa; 最大拉应力-0.4Mpa，小于0.7ftk=1.92MPa。 使用阶段正应力见表-1表-3，表中应力满足规范要求。 表-1长期效应组合下结构正应力值（MPa） 承载能力极限状态计算内力值见表-6，结构强度满足规范要求，且有一定安全储备。 表-6承载能力极限状态弯矩值（Kn*m） 主桥施工方法及步骤 主桥变截面连续梁采用挂篮对称悬臂浇筑法施工，梁段划分为：0号块总长12m，悬浇段112号块为（5×3m+7×4m），合拢段长2.0m。 1）设置中墩墩顶临时支座，临时支座的尺寸大小由施工单位自定，并布置临时锚固钢筋，一端深入墩身混凝土内，一端伸入0节段内。 2）在桥墩承台部位搭设支架立模浇筑0节段。 3）同时安装两套挂篮，并从1节段开始利用挂篮逐段对称进行悬臂浇筑，直至12节段，张拉相应节段悬臂钢束。同时利用立于边墩承台上的支架立模浇筑边跨现浇段。 4）浇筑边孔合拢段，张拉边跨预应力钢束，拆除边跨合拢段挂篮或压重。 5）浇筑中跨合拢段，张拉中跨跨中顶板及部分底板连续钢束，释放中墩临时固结，拆除中跨合拢段预压重。 6）施工桥面系，完成全桥施工。 结语 预应力混凝土连续梁以其结构整体刚度好、抗弯强度高、抗扭性能好、行车平稳舒适、养护简单、施工工艺成熟等特点，在40-150m跨径范围具有较大竞争优势。本文就设计及施工中考虑的问题做了一些简要介绍，希望为今后同类桥梁提供参考。 参考文献： 1 邵旭东.桥梁工程S.北京:人民交通出版社.2006. 2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D602004）S.人民交通出版社. 3 公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）S. 北京:人民交通出版社. 4 北京迈达斯技术有限公司. 分析设计原理S. 2008. 5 范立础.预应力混凝土连续梁桥S. 北京:人民交通出版社，2001. 6 范立础.桥梁工程S. 北京:人民交通出版社，2001.-最新【精品】范文