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1、預應力混凝土等截面連續(xù)梁橋畢業(yè)設計預應力混凝土等截IAJ連續(xù)梁橋設計原始資料1.地形、地貌、氣象、工程地質及水文地質、地震烈度等白然情況(1)氣象:天津地區(qū)氣候屬于暖溫帶亞濕潤大陸性季風氣候區(qū),部分地區(qū)受海洋氣候影響。四季分明,冬季寒冷干旱,春季大風頻繁,夏季炎熱多雨,雨量集中,秋季冷暖變化顯著。年平均氣溫12.20C,最冷月平均氣溫-40C,七月平均氣溫26.40C。(2)工程地質:天津地鐵一號線經(jīng)過地區(qū)處于海河沖積平原上,地形平坦,地勢低平,地下水位埋深較淺,沿線分布了較多的粉砂、細砂、粉土,均為地震可液化層,局部地段具冇地震液化現(xiàn)象。沿線地層簡單,第四系地層廣泛發(fā)育,地
2、層分布從上到下依次為人工堆積層、新近沉積層、上部陸相層、第一海相層、中上部陸相層、上部及中上部地層廣泛發(fā)育沉積有十幾米厚的軟土。a.人丁填土層,厚度5m,?k=100KPa;b.粉質黏土,中密,厚度15m,?k=150KPa;c.粉質黏土,密實,厚度15m,?k=180KPa;d.粉質黏土,密實,厚度10m,?k=190KPa。第一章方案比選一、橋型方案比選橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。任選三種作比較,從安全、功能、經(jīng)濟、美觀、施工、占地與工期多方面比選,最終確定橋梁形式。橋梁設計原則1.適用性橋上應保證車輛和人群的安全暢通,并應滿足將來交通量增長的需要。橋
3、下應滿足泄洪、安全通航或通車等要求。建成的橋梁應保證使用年限,并便于檢查和維修。2.舒適與安全性現(xiàn)代橋梁設計越來越強調舒適度,要控制橋梁的豎向與橫向振幅,避免車輛在橋上振動與沖擊。整個橋跨結構及各部分構件,在制造、運輸、安裝和使用過程中應具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。3.經(jīng)濟性設計的經(jīng)濟性一般應占首位。經(jīng)濟性成綜合發(fā)展遠景及將來的養(yǎng)護和維修等費用。14.先進性橋梁設計應體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設的新技術。應便于制造和架設,應盡量采用先進工藝技術和施工機械、設備,以利于減少勞動強度,加快施工進度,保證工程質量和施工安全。1.美觀一座橋梁,尤其是座落于城市的橋梁應具有優(yōu)美的外形,應
4、與周圍的景致相協(xié)調。合理的結構布局和輪廓是美觀的主要因素,決不應把美觀片妞的理解為豪華的裝飾。應根據(jù)上述原則,對橋梁作出綜合評估。梁橋梁式橋是指其結構在垂直荷載的作用下,其支座儀產(chǎn)生垂直反力,而無水平推力的橋梁。預應力混凝土梁式橋受力明確,理論計算較簡單,設計和施工的方法日臻完善和成熟。預應力混凝土梁式橋具有以下主要特征:1)混凝土材料以砂、石為主,可就地取材,成本較低;2)結構造型靈活,可模型好,可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結構;3)結構的耐久性和耐火性較好,建成后維修費用較少;4)結構的整體性好,剛度較大,變性較?。?)可采用預制方式建造,將橋梁的構件標準化,進而實現(xiàn)工
5、業(yè)化生產(chǎn);6)結構自重較大,自重耗掉大部分材料的強度,因而大大限制其跨越能力;7)預應力混凝土梁式橋可有效利用高強度材料,并明顯降低自重所占全部設計荷載的比重,既節(jié)省材料、增大其跨越能力,乂提高其抗裂和抗疲勞的能力;8)預應力混凝土梁式橋所釆用的預應力技術為橋梁裝配式結構提供了最有效的拼裝手段,通過施加縱向、橫向預應力,使裝配式結構集成整體,進一步擴大了裝配式結構的應用范圍。拱橋拱橋的靜力特點是,在豎直何在作用下,拱的兩端不僅有豎直反力,而且還有水平反力。由于水平反力的作用,拱的彎矩大大減少。如在均布荷載q的作用下,簡直梁的跨屮彎矩為qL2/8,全梁的彎矩圖呈拋物線形,而拱軸
6、為拋物線形的三鉸拱的任何截彎矩均為零,拱只受軸向壓力。設計得合理的拱軸,主要承受壓力,彎矩、剪力均較小,故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受壓力的結構,因而可以充分利用抗拉性能較差、抗壓性能較好的石料,混凝土等來建造。石拱對石料的要求較高,石料加工、開采與砌筑費工,現(xiàn)在已很少采用。由墩、臺承受水平推力的推力拱橋,要求支撐拱的墩臺和地基必須承受拱端的強大推力,因而修建推力拱橋要求有良好的地基。對于多跨連續(xù)拱橋,為防止其屮一跨破壞而影響全橋,還耍采取特殊的措施,或設置單2向推力墩以承受不T*衡的推力。由于天津地鐵一號線所建位置地質情況是軟土地基,故不考慮此橋型。梁拱組合橋軟
7、土地基上建造拱橋,存在橋臺抵抗水平推力的薄弱環(huán)節(jié)。為此采用大噸位預應力筋以承擔拱的水平推力;預應力筋的寄體是系梁,即加勁縱梁,從而以梁式橋為基體,按各種梁橋的彎矩包絡圖用拱來加強。這樣可以使橋梁結構輕型化,同時能提高這類橋梁的跨越能力。這類橋梁不僅技術經(jīng)濟指標先進、造價低廉,同時橋型美觀,反映出力與美的統(tǒng)一、結構形式與環(huán)境的和諧,增加了城市的景觀。斜拉橋斜拉橋的特點是依靠固定與索塔的斜拉索支撐梁跨,梁是多跨彈性支撐梁,梁內彎矩與橋梁的跨度基本無關,而與拉索的間距有關。他們適用于大跨、特大跨度橋梁,現(xiàn)在還