E882-岭阳桥上部结构设计 下载积分：150　资料编号： E882

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  摘要

    本设计是对岭阳桥的上部结构进行设计，桥设计车速V=100Km/h，全长120m（4×30m），采用4跨式预应力混凝土简支箱型梁桥。对于桥梁的设计应该以“安全、适用、经济、美观”为基本原则，与此同时也应该充分考虑到施工方法与技术的科学性和环境的可持续发展要求，并且能够考虑到地理环境与取材和施工的方便性和养护等各种因素。

通过对设计资料及相关规定，在满足设计的合理性、经济条件、技术要求和使用的安全性、可靠性和持久性的情况下，本设计采用预应力简支箱型梁桥，箱梁的尺寸采用变截面设计；这样的桥型设计基本与荷载分布相匹配，能够满足使用的要求。

     本设计对横隔梁和桥面板进行了详细的计算和合理的分析与说明，也对预应力钢束布置进行了细致的说明，这些就是本设计创新的地方。

关键词：岭阳桥；上部结构设计 ；预应力；简支箱形梁桥；基本原则；横隔梁 

目录

前言 1

1 设计资料及方案比选 2

1.1 地貌及地质概况 2

1.2 气候及水文资料 2

1.3 方案比选 3

1.3.1 箱形截面 3

1.3.2 简支梁桥 3

1.3.3 方案比选结果 3

2 设计要点和材料及工艺 4

2.1 设计要点 4

2.1.1 桥梁的总体布置 4

2.1.2 结构尺寸 4

2.1.3 箱梁设计及施工要点 4

2.1.4 横隔梁的设置 4

2.2 材料及工艺 4

2.2.1 混凝土 4

2.2.2 预应力钢绞线 4

2.2.3 普通钢筋 5

2.2.4 钢板 5

2.2.5 锚具 5

2.2.6 预应力管道 5

2.2.7 支座 5

2.2.8 伸缩缝 5

2.2.9 焊条 5

2.2.10 施工方法 6

3 桥梁平纵横设计和桥面布置及附属设施选择 7

3.1 桥梁平纵横设计 7

3.1.1 平面设计 7

3.1.2 纵断面设计 7

3.1.3 横断面设计 7

3.2 桥面布置及附属设施选择 8

3.2.1 主梁布置 8

3.2.2 桥面铺装 8

3.2.3 纵横坡 8

3.2.4 防水层的设置 9

3.2.5 排水设施的设置 9

3.2.6 桥面伸缩缝 9

3.2.7 护栏的选择 9

4 主梁毛截面几何特性计算 10

4.1 计算截面几何特性，采用分块法。 10

4.2 主梁跨中毛截面的几何特性计算 10

5 主梁的内力计算 13

5.1 恒载内力的计算 13

5.1.1 一期恒载 13

5.1.2 二期恒载 14

5.1.3 恒载内力作用效应 14

5.2 活载内力计算 16

5.2.1 冲击系数和车道折减系数的确定 16

5.2.2 荷载横向分布系数计算 16

5.2.3 车道荷载的取值 20

5.2.4 活载的内力计算 21

5.3 主梁作用效应组合 25

6 预应力钢束的估算及其布置 27

6.1 跨中截面钢束的估算及确定 27

6.1.1 按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 27

6.1.2 按承载能力极限状态估算钢束数 27

6.2预应力钢筋的布置 28

6.2.1 跨中截面及锚固段钢束布置 28

6.2.2 钢束起弯角和线形的确定 31

6.2.3 钢束的计算：以N3为例 31

7 非预应力钢筋截面面积估算及布置 36

7.1 受力普通钢筋 36

7.2 箍筋设计 37

7.3 水平纵向钢筋 37

7.4 架立钢筋 37

7.5 堵头板钢筋 38

8 主梁截面几何特性计算 39

8.1 第一阶段（孔道压浆前） 39

8.2 第二阶段（管道结硬后至湿接缝结硬前） 41

8.3 第三阶段（湿接缝结硬后） 43

8.4 各控制截面不同阶段的截面几何特性汇总表 45

9 钢束预应力损失估算 47

9.1 预应力钢筋张拉（锚下）控制应力 47

9.2 钢束预应力损失的估算 47

9.2.1 预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失 47

9.2.2 锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失 49

9.2.3 预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性模量压缩引起的预应力损失 51

9.2.4 钢筋松弛引起的预应力损失 52

9.2.5 混凝土收缩、徐变引起的预应力损失 52

9.2.6 各截面钢束预应力损失平均值及有效预应力汇总 54

10 应力验算与主梁截面承载力验算 56

10.1 短暂状况的正应力验算 56

10.1.1 构件在制作、运输及安装等施工阶段 56

10.1.2 短暂状况下（预加应力阶段）梁截面上、下缘正应力 56

10.2 持久状况的正应力验算 57

10.2.1 截面混凝土的正应力验算 57

10.2.2 持久状况下预应力钢筋的应力验算（以跨中为标准） 58

10.3 持久状况下混凝土主应力验算 59

10.3.1 截面面积距计算 59

10.3.2主应力计算 60

10.3.3 主应力的限制值 62

10.3.4 主应力验算 62

10.4 持久状况下截面承载力极限状态验算 62

10.4.1 正截面承载力计算（验算跨中截面） 62

10.4.2 斜截面承载力计算 63

11 抗裂性验算 67

11.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 67

11.1.1 预加力产生的构件抗裂验算边缘的混凝土预压应力计算 67

11.1.3 正截面混凝土抗裂验算 67

11.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 68

11.2.1 主应力计算 68

11.2.2 主拉应力的限制值 70

12 主梁变形（挠度）计算 71

12.1 荷载在短期荷载效应作用下主梁挠度验算 71

12.1.1 可变荷载作用引起的挠度 71

12.1.2 考虑长期效应的一期恒载、二期恒载引起的挠度 71

12.2 预加力引起的上拱值计算 72

12.3 预拱度的设置 72

13 锚固区局部承压计算 73

13.1 局部受压区尺寸要求 73

13.2 局部抗压承载力计算 74

14 横隔梁内力计算 75

14.1 确定作用在跨中截面横隔梁上的可变作用 75

14.2 跨中横隔梁的作用效应影响线 75

14.2.1 绘制弯矩影响线 76

14.2.2 绘制剪力影响线 78

14.3 截面作用效应计算 79

14.4 截面配筋计算 80

14.4.1 初步计算所需普通受力钢筋 80

14.4.2 钢筋的配置 81

15 桥面板计算 82

15.1 自由悬臂板荷载效应计算 82

15.1.1 永久作用 82

15.1.2 可变作用 83

15.1.3 承载能力极限状态作用基本组合 83

15.2 连续板荷载效应计算 83

15.2.1 永久作用 84

15.2.2 可变作用 85

15.2.3 作用效应组合 87

15.3 截面设计、配筋与承载力验算 87

15.3.1 悬臂板及连续板支点截面处的抗弯钢筋 87

15.3.2 连续板跨中截面处的抗弯钢筋 88

15.3.3 承载力验算 89

16 附属设施设计 91

16.1 桥面排水设施 91

16.2 桥面伸缩缝的设置 91

16.3 护栏的选择 92

17 施工方案设计 94

17.1 编制的依据和原则 94

17.1.1 编制的依据 94

17.1.2 编制的原则 94

17.2 概述 95

17.2.1主要资料 95

17.2.2 主要数据 95

17.3 主要机械设备的配置 96

17.3.1 地基处理需要的机械设备 96

17.3.2 预应力箱梁滑模逐孔现浇施工 96

17.3.3 预应力混凝土简支箱梁顶推 96

17.3.4 预应力混凝土简支箱梁悬浇施工 96

17.3.5 钢筋混凝土预应力箱梁预制 96

17.4 箱梁预制场平面布置及建设方案 96

17.4.1 预制场地布置 96

17.4.2 箱梁台座制作 96

17.5 预制箱梁施工过程及方法 97

17.5.1 钢筋下料、成型、绑孔、安装和波纹管安装 97

17.5.2 模板安装、混凝土浇筑、养护和拆模 98

17.5.3 预应力施工 99

17.5.4 移梁和存梁 100

17.5.5 预制箱梁架设 100

17.5.6 湿接缝连接施工及体系转换 100

17.6 后张箱梁施工流程及标准 101

17.6.1 后张箱梁施工工艺流程图 101

17.6.2 质量评定标准表 102

17.7 采用的技术和措施 102

17.7.3 保证质量措施 102

17.7.2 安全施工措施 104

17.7.3 工期保证措施 104

17.7.4 季节性气候影响的施工安全措施 105

17.8 预制箱梁常出现的问题及改善措施 105

17.8.1 箱梁混凝土表面 105

17.8.2 混凝土浇筑质量 105

17.8.3 钢筋常出现的问题及预防措施 106

17.8.4 保护层不准的预防措施 106

17.8.5 混凝土收缩裂缝预防措施 106

18 工程概算定额的编制 108

18.1 编制依据 108

18.2 编制步骤 108

18.3 工程概算定额的计算 109

结论 110

致谢 111

参考文献 112

附录A 113

附录B 121

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