[學(xué)士]某橋主橋方案比選與施工圖設(shè)計(jì)（全套附圖紙）

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　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而成為最富有競(jìng)爭(zhēng)力的主要橋型之一?！　≡O(shè)計(jì)過程如下：　　首先，進(jìn)行方案比選，擬訂主梁主要構(gòu)造及細(xì)部尺寸，本設(shè)計(jì)采用箱形梁。主梁的高度呈二次拋物線變化，因?yàn)槎螔佄锞€近似于連續(xù)梁橋彎矩的變化曲線。　　其次，利用橋梁博士軟件分析結(jié)構(gòu)的內(nèi)力(包括永久作用和可變作用的內(nèi)力計(jì)算)。用于計(jì)算的內(nèi)力組合結(jié)果也由橋梁博士計(jì)算而得，通過內(nèi)力組合結(jié)果估算出縱向預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)目，然后再布置預(yù)應(yīng)力鋼束?！　≡俅?，計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失及二次力，二次內(nèi)力包括收縮徐變次內(nèi)力、溫度變化次內(nèi)力?！　∽詈?，進(jìn)行截面強(qiáng)度的驗(yàn)算，包括承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算。在正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算中包括計(jì)算截面的混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算、預(yù)應(yīng)力筋的拉應(yīng)力驗(yàn)算、截面的主應(yīng)力計(jì)算等等?！　?.1 工程背景 　　 近年來，隨著株洲市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，城市中心區(qū)域交通日益吃緊。株洲市的交通就成為市民的一塊“心病”。 交通負(fù)荷過重，制約了城市間區(qū)域的聯(lián)系和城市用地開發(fā)。增加跨江的通道項(xiàng)目，提高道路設(shè)施的通行能力，已成為城市建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急，新建跨江橋梁迫在眉睫。株洲快速環(huán)道某大橋（也稱某橋），是該市重點(diǎn)工程，其建成通車，對(duì)解決城市中心區(qū)域交通擁擠狀況作用顯著，將為促進(jìn)株洲和長(zhǎng)株潭“金三角”經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮重要作用?！　?.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述　　預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是在二戰(zhàn)前后發(fā)展起來的，當(dāng)時(shí)西歐很多國(guó)家在戰(zhàn)后缺鋼的情況下，為節(jié)省鋼材，各國(guó)開始競(jìng)相采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)代替部分的鋼結(jié)構(gòu)以盡快修復(fù)戰(zhàn)爭(zhēng)帶來的創(chuàng)傷，預(yù)應(yīng)力混凝土從設(shè)計(jì)理論、結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)跨度到施工方法、施工機(jī)械都有了飛躍的發(fā)展，我國(guó)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)起步晚，但近年來得到了飛速發(fā)展?，F(xiàn)在，我國(guó)已經(jīng)有了簡(jiǎn)支梁、帶鉸或帶掛梁的T構(gòu)、連續(xù)梁、桁架拱、桁架梁和斜拉橋等預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)體系?！　☆A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以構(gòu)造受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等而成為最富有竟?fàn)幜Φ闹饕獦蛐椭?。隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展和不斷完善，尤其是懸臂、頂推等先進(jìn)施工方法的出現(xiàn)，更使預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋活躍在整個(gè)橋梁工程領(lǐng)域，無論是城市橋梁、高架道路、山區(qū)高架棧橋，還是跨越江河的大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋都以它獨(dú)特的魅力，而取代其他橋型成為優(yōu)勝方案。此外，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋具有以下特點(diǎn)：1）混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；2）結(jié)構(gòu)造型靈活，可根據(jù)使用要求澆筑成各種形狀的結(jié)構(gòu)；3）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建成后維修費(fèi)用較少；4）結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度較大，變性較??；5）可采用預(yù)制方式建造，將橋梁的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)； 6）預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋所采用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為橋梁裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的拼裝手段，通過施加縱向、橫向預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成整體，進(jìn)一步擴(kuò)大了裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍；7）連續(xù)梁內(nèi)力的分布較合理，其剛度大，對(duì)活載產(chǎn)生的動(dòng)力影響較小。混凝土收縮徐變引起的變形也是較小的。　　在我國(guó)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁雖然也在不斷地發(fā)展，然而，要趕超國(guó)際先進(jìn)水平，就必須解決好下面幾個(gè)課題：　　1． 發(fā)展大噸位的錨固張拉體系，避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，否則混凝土保護(hù)層難以保證，密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高?！　?． 在一切適宜的橋址，設(shè)計(jì)與修建墩梁固結(jié)的連續(xù)—?jiǎng)倶?gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護(hù)調(diào)換不易的大噸位支座?！　?． 充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長(zhǎng)懸臂頂板的單箱截面，既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點(diǎn)加快施工進(jìn)度。　　另外，在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，它是設(shè)計(jì)方案合理性與經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)志。目前，各國(guó)都以每平方米橋面的三材（混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋）用量與每平方米橋面造價(jià)來表示預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針。但是，橋梁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指針的研究與分析是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，三材指標(biāo)和造價(jià)指標(biāo)與很多因素有關(guān)，例如：橋址、水文地質(zhì)、能源供給、材料供應(yīng)、運(yùn)輸、通航、規(guī)劃、建筑等地點(diǎn)條件；施工現(xiàn)代化、制品工業(yè)化、勞動(dòng)力和材料價(jià)格、機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)等全國(guó)基建條件。同時(shí)，一座橋的設(shè)計(jì)方案完成后，造價(jià)指針不能僅僅反應(yīng)了投資額的大小，而是還應(yīng)該包括整個(gè)使用期限內(nèi)的養(yǎng)護(hù)、維修等運(yùn)營(yíng)費(fèi)用在內(nèi)?？偠灾?，一座橋的設(shè)計(jì)包含許多考慮因素，在具體設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)人員綜合各種因素，作分析、判斷，得出可行的最佳方案。　　1.3 方案比選　　簡(jiǎn)支梁橋適合于中小跨徑，尤其是適合于建筑高度受到限制和平原區(qū)高速公路上的橋梁，某橋位于株洲市，主橋跨徑460m，通航要求三級(jí)，所以簡(jiǎn)支梁不適合，而懸索橋適合于特大跨徑橋梁，造價(jià)高，460m跨徑

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