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1、预应力混凝土箱梁桥设计毕业设计论文毕业设计论文任务书专业班级：学生姓名：一、题目：焦作惠普桥上部构造设计二、起止日期三、主要任务与要求任务：桥梁的构造设计；桥梁的行车道板设计；主梁的设计；横隔梁的设计；支座的设计；共计五个部分组成。要求：学生应严格根据毕业设计大纲规定的内容，独立完成相应的设计任务，设计讲明书文字部分不少于3万字。在设计中必须贯彻执行党和政府关于道桥基本建设工作的各项方针、政策，设计编制的内容应符合（公路工程技术标准）、（公路桥涵设计规范）等行业规程和规定。设计应力求技术先进、经济合理、安全可靠。从事专题科研的学生，对从事的科研专题必须提交出全部或阶段报告。科研计划由指导老师和
2、学生共同研究编制。设计中除列出计算经过外，应说明设计原则和根据，对不同方案应作技术经济论证，做到讲明明晰、具体，计算准确。完成不少于25000字符的专业外文翻译。指导老师：职称：院领导：签字盖章年月日河南理工大学毕业设计论文评阅人评语题目：焦作惠普桥上部构造设计评阅人：职称：工作单位：年月日河南理工大学毕业设计论文评定书题目：焦作惠普桥上部构造设计指导老师：职称：年月日河南理工大学毕业设计论文答辩许可证答辩前向毕业答辩委员会小组提交了如下资料：1、设计论文讲明共页2、图纸共张3、指导老师意见共页4、评阅人意见共页经审查，土木工程专业道桥10-3班杨坤同学所提交的毕业设计论文，符合学校本科生毕业
3、设计论文的相关规定，到达毕业设计论文任务书的要求，根据学校教学管理的有关规定，同意参加毕业设计论文答辩。指导老师：签字盖章年月日根据审查，准予参加答辩。答辩委员会主席组长签字盖章年月日河南理工大学毕业设计论文答辩委员会小组决议土木工程学院道路与桥梁专业道桥10-3班杨坤同学的毕业设计于2021年06月11日进行了答辩。根据所提供的毕业设计论文材料、指导老师和评阅人意见以及在答辩经过中学生回答问题的情况，毕业设计论文答辩委员会小组做出如下决议。一、毕业设计论文的总评语二、毕业设计论文的总成绩：三、答辩组组长签名：答辩组成员签名：答辩委员会主席：签字盖章年月日摘要本设计主要是关于小跨度预应力混凝土
4、简支箱梁桥上部构造的设计。预应力混凝土简支箱梁桥以构造受力性能好、变形小、行车平顺舒适、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。设计桥梁标准跨度35米，横向布置4片箱梁，桥面宽为13.5米，设计车道数为3车道。设计经过如下：首先，确定主梁主要构造及细部尺寸，它必须与桥梁的规定和施工保持一致。考虑到抗弯刚度及抗扭刚度的影响，设计采用箱形梁。顶板厚度沿全桥不变为0.2米,底板厚度在跨中为0.25米，端部为0.3米。其次，计算桥梁构造总的内力(包括恒载和活载的内力计算)。然后进行内力组合，进而估算出纵向预应力筋的数量，然后再布置预应力钢绞线。然后，计算后张法中各个阶段的预应力损失
5、。进一步进行截面强度的验算，其中包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。在正常使用极限状态验算中包括计算截面的混凝土法向应力验算、预应力钢筋中的拉应力验算、截面的主应力计算，预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度和变形验算、锚固区局部强度验算和挠度的计算。最后，对横隔梁和行车道板进行配筋计算，并对支座进行了设计。关键词:箱梁桥；预应力损失；有效预应力ABSTRACTThedesignismainlyonsmall-spanprestressedconcretesimplysupportedboxgirderbridgesuperstructure.Prestressedconcretesimply
6、supportedboxgirderbridgehasbecomeoneofthemostcompetitivebridgesforitsgoodbehaviorofstructure、smalldeformation、gooddrivingcomfort，asmallamountofmaintenanceworkandgoodseismicperformance.Thestandardspanis35m.Thewidthofthebridgeis13.5mwithfourpiecesboxgirder，threelanes.Thedesignprocessisasfollows：Firstl
7、y,drawupthemainsizeofthebeam.Itmustcorrespondwiththeprovisionsofthebridgeandconstruction.Takingintoaccounttheeffectsofbendingstiffnessandtorsionalrigidity,thedesigntakestheboxgirder.Theroofthicknessalongtheentirebridgewasunchangedforthe0.2m;slabthicknessinthemiddleofthespanis0.25m,theendof0.3m.Secon
8、dly,analyseinternalgrossforceofthestructures(includingdeadloadandlivedload),thencombinetheinternalforces,estimatethenumberoflongitudinalpre-stressedreinforcement,andthenarrangetheprestressedsteelstrand.Thirdly,calculatetheprestresslossateachstagewithposttensioningmethod.Andchecksectionintensityfurth
9、er,includingbearingcapacitylimitstateandserviceabilitylimitstate.Innormaluselimitstatecheckingtheconcretemethodincludingthecalcula-tionofsectiontostresschecking,prestressedreinforcementintensileprincipalforcechecking,sectionstresscalculation,prestressingstageandusingstagegirdersectionofthestrengthan
10、ddeformationcalculationofanchoragezone,localstrengthanddeflectioncalculation.Finally,doesthereinforcementcalculationofthecrossbeam，deckandthebearingaredesigned.KeyWords:boxgirderbridge；prestressloss；effectiveprestress目录摘要.I第一章项目可行性分析.(1)1.1项目简介(1)1.2建设意义(1)第二章设计资料(2)2.1设计资料概述(2)2.1.1桥梁设计根据(2)2.1.2采用
11、的标准与规范(2)2.2桥梁址工程地质条件(2)2.3河流横断面(2)第三章桥梁总体设计(5)3.1方案比选(5)3.1.1桥梁设计原则(5)3.1.2各种桥梁的特点(5)3.1.3方案比选(6)3.1.4梁部截面形式比选(6)3.1.5所选方案(7)3.2孔跨布置(7)3.3主要设计技术参数和标准(8)3.3.1交通参数(8)3.3.2公路设计技术标准(8)3.3.3主要材料(8)3.4箱形梁构造形式及相关设计参数(9)3.4.1横截面尺寸(9)3.4.2箱梁底板厚度和腹板宽度(10)第四章主梁作用效应计算(11)4.1永久作用集度(11)4.1.1一期永久作用集度主梁自重(11)4.1.2
12、二期永久作用集度(11)4.2永久作用效应(11)4.3可变作用效应计算(12)4.3.1冲击系数和车道折减系数计算(12)4.3.2横向分布系数计算(13)4.3.3可变荷载作用效应计算(16)4.4主梁作用效应组合(20)第五章预应力钢束估算及布置(23)5.1预应力钢筋数量估算(23)5.2预应力钢筋布置(23)5.2.1跨中截面及锚固段截面的钢束位置(23)5.2.2钢束弯起角度及线形确实定(24)5.2.3钢束计算(24)第六章计算主梁截面几何特性(28)第七章预应力损失计算(29)7.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失(29)7.2由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失(
13、30)7.3预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失(31)7.4钢筋松弛引起的预应力损失(31)7.5混凝土收缩、徐变引起的预应力损失(31)7.6钢束预应力损失汇总(33)第八章承载力、应力、挠度、抗裂性验算(34)8.1持久状况承载能力极限状态验算(34)8.1.1跨中正截面承载力验算(34)8.1.2斜截面承载力验算(35)8.2应力验算(37)8.2.1短暂状况构件的应力验算(37)8.2.2持久状况构件的应力验算(40)8.3抗裂性验算(43)8.3.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算(43)8.3.2作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算(43)8.4主梁变形挠度验
14、算(44)8.4.1预加力引起的跨中反拱度(44)8.4.2荷载引起的跨中挠度(44)8.4.3预拱度的设置(45)8.5局部承压验算(45)8.5.1局部承压区的截面尺寸验算(45)8.5.2局部抗压承载力验算(46)第九章行车道板计算(47)9.1悬臂板荷载效应计算(47)9.2连续板荷载效应计算(47)9.2.1永久作用(47)9.2.2可变作用(48)9.2.3作用效应组合(50)9.3截面设计、配筋和承载力验算(50)9.3.1截面设计及配筋(50)9.3.2抗剪承载力验算(51)第十章横隔梁计算(52)10.1确定横隔梁上的可变作用(52)10.2跨中横隔梁作用效应影响线(52)1
15、0.2.1绘制弯矩影响线(52)10.2.2绘制剪力影响线(53)10.3截面配筋计算(53)第十一章支座设计(55)11.1确定支座平面尺寸(55)11.2确定支座厚度(55)11.3验算支座偏转情况(55)11.4验算支座的抗滑稳定性(56)参考文献(57)致谢(1)第一章项目可行性分析1.1项目简介该工程位于焦作市与郑州市的一条交通要道。随着经济的发展，车辆增加迅速，加之该桥特殊地理位置市与市之间的主要枢纽，及旧桥设计宽度较窄及年度已久，无法承当起交通重荷，交通堵塞情况日益严重，故需修建此跨线桥梁。1.2建设意义1)是促进沿线经济、开发旅游的需要。“要致富，先修路。郑州是河南政治、经济的
16、中心，焦作与郑州毗邻，故通往郑州的道路对焦作经济等的发展有很大的影响。此外，焦作是中国优秀旅游城市，太极拳的故土。焦作旅游资源丰富而独特：焦作山水深得大自然的造化，南北兼长，雄秀双绝；八百里太行，挟燕赵欢歌，顶三晋风尘，逶迤南下，至此轰然横断，陡起一挂挂险峰绝壁，切下一条条深峡幽谷，托出云台山、青天河、神农山、峰林峡、青龙峡五大峡谷景观。置身其中，如同步入了一座宏伟神奇的地质宝库，又像走进了一部精彩绝伦的山水宝典，品味不尽的青山绿水，奇山秀水。2)有利于太极文化的传播，丰富民众的精神生活。焦作陈家沟是陈氏太极拳的起源地，大力发展交通运输事业，建立四通八达的当代交通网络，有利于太极文化的传播，对于促进文化沟通具有重要的作用。太极文化博大精深，源远流长。太极拳是中国的一大精粹，它更与博大精深的中华武术是分不开的，而它又是我中华武术的升华。太极拳讲究行云流水，刚柔相济，中正安舒，不偏不倚。当代生活节拍十分快，很多人身心俱疲，容易烦躁。太极拳于当代属于养生拳，用于调养生息，男女老少皆能够练习，它使人到达一个“和的状态，是中国文化中的中庸之道的完美体现。