[学士]大跨度铁路连续梁拱组合桥梁毕业设计书

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内容简介

　　第2章、方案比选　　 2.1、方案比选 　　 根据设计要求，本桥为大跨度铁路桥梁设计（90+180+90m）。跨度较大，为了选出较优的桥梁设计方案，这里对各种适用方案做个对比。桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥…………　　 2.1.1 拱桥方案　　 三孔拱桥90m+180m+90m…………　　 由于拱桥在不等跨分孔时，由于相邻孔的恒载推力不相等，会使桥墩和基础受恒载不平衡推力作用。为改变这种状况，可以利用矢跨比与推力成反比的关系，在相邻两孔中大跨用用较陡的拱，小跨用较坦的拱…………　　 拱两端支承处有竖向反力，也有水平推力，由于水平推力，拱内弯矩大大减小。如果形状设计合理，拱主要承受压力，而弯矩，剪力较小…………　　 注意到简支梁在均布荷载作用下，梁内弯矩与荷载集度成正比，这限制了简支梁跨度的的增加。相比之下，由于拱的受力特性，其跨越能力比梁要大…………　　 2.2、上部结构尺寸拟定　　 2.2.1主梁构造　　 根据设计要求，参考《京沪高铁镇江京杭运河特大桥主桥连续梁拱设计》。该设计跨度与各方面尺寸与本桥有很大相似之处，参考该设计尺寸拟定如下…………　　 主梁为预应力混凝土结构，采用单箱双室变高度箱形截面，跨中及边支点处梁高4．5m，中支点处梁高10．0m，梁高按圆曲线变化。主梁顶宽14．2m，中支点处局部顶宽16．5m；顶板厚0．42m，中支点处局部顶板厚 1．02m，边支点处局部顶板厚0．72m；底宽10．8m，中支点处局部底宽13．8m；底板厚度0．40～ 1．049m，中支点处局部底板厚1．50m，边支点处局部底板厚0．85m。腹板采用直腹板，腹板厚分0．40m、0．55m、0．70m三种，中支点处…………　　第3章、荷载内力计算　　 3.1、内力计算方法　　 对于大跨度的连续梁拱组合桥梁，当截面的几何尺寸和材料，施工方法确定之后，可根据施工阶段计算出恒载与活载内力…………　　 设计中要进行两次荷载组合：　　 第一次荷载组合是为了估算预应力钢束。此时钢束数还未确定，预应力也就无法考虑。由于预应力对混凝土的徐变有很大的影响，故估算钢筋时也不考虑收缩徐变的影响。况且，此时用的几何特性是毛截面特性，所以第一次组合的内力不是桥梁的实际受力状态，仅供估筋参考…………　　 第二次荷载组合是根据估束结果确定钢筋的数量和几何特性后，考虑预加力和收缩徐变的影响重新计算的内力。如各项验算都通过，则作为最终结果。如不满足，则调整钢束甚至修改截面后进行验算直到全部截面都通过验算。设计是一个逐次迭代逐次逼近的过程（表3-2 荷载组合系数）…………　　 连续梁悬臂施工中要进行体系转换。在各个施工阶段可能具有不同的静力体系，在计算恒载内力时要精确模拟施工过程，反映在结构约束，荷载列阵及总体刚度矩阵等随施工阶段发生变化。桥梁的恒载内力由个施工阶段的内力叠加而成。而活载，温度，支座沉降等内力发生在成桥之后，与施工方法无关…………　　 采用MIDAS建模，建模原点坐标为（0,0,0），主梁采用变截面组生成，共设37个节点（节点1—37）36个单元。拱采用建模助手直接生成，分割数量为18，吊杆采用受拉构件，共设19根…………　　 3.2、恒载内力计算　　 主梁的内力计算可分为设计内力计算和施工内力计算两部分。设计内力是强度验算及配筋设计的依据。施工内力是指施工过程中，各施工阶段的临时施工荷载，如施工机具设备（挂篮、张拉设备等）、模板、施工人员等引起的内力，主要供施工阶段验算用…………　　 预应力混凝土连续梁桥恒载内力计算与所采用的施工方法有着直接的关系。主梁恒载内力，包括自重引起的主梁自重（一期恒载）内力和二期恒载（如铺装、栏杆等）引起的主梁后期恒载内力…………　　 主梁的自重内力计算方法可分为两类：　　 (1)在施工过程中结构不发生体系转换的，可按荷载集度乘主梁内力影响线面积计算…………　　 (2)在施工过程中有结构体系转换时，应该分阶段计算内力。所谓体系转换，是指桥梁结构在最终形成之前，曾经历过以不同的结构体系（如简支、悬臂、连续等）承受当时作用在其上的恒载（结构自重、徐变影响等）的各种施工阶段。若施工中存在体系转换，则按最终体系计算得到的结构恒载产生的内力和变形，就不同于按各阶段的体系计算得到的恒载内力和变形的叠加值…………　　编制于2010年 共162页

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