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30 50 30m部分预应力混凝土连续梁桥设计文献综述

 2020-04-08 04:04  

毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告

1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写

2000字左右的文献综述:

一、 选题的目的及意义

(一)选题目的

毕业设计的目的是使自己学会如何综合运用已学到的理论与实践知识,解决中等复杂程度桥梁工程中的规划、设计以及施工方案等方面的问题。培养个人初步具有工程师的基本技能。

为此,必须在以下几个方面受到综合的训练和提高:

1.系统地巩固和加深已学到的理论知识和桥梁实习所取得的经验;

2.遵循国家的建设方针,按照”规范”、”准则”的具体规定,使用设计手册等参考书进行设计的独立工作能力;

3.提高桥梁结构分析计算的能力;

4.提高桥梁工程制图的基本技能;

5.培养阅读文献、利用资料进行科研的能力;

6.了解桥梁设计的整个过程和全部内容;

7.掌握设计文件的编制方法;

8.熟悉与设计有关的各种设计依据、标准设计并了解有关设计参考资料。

(二)选题意义

毕业设计是个人独立系统的完成一项工程设计,因而对培养个人的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。通过毕业设计这一时间较长的教学环节,自己独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高。以达到具备初步专业工程人员的水平,为将来走向工作岗位打下良好的基础。

二、方案拟定

1.连续梁桥的特点

上部结构由连续跨过三个以上支座的梁作为主要承重结构的桥梁称为连续梁桥。在恒载作用下,由于支点负弯矩的卸载作用,跨中最大正弯矩显著减小。连续梁在每个中间墩上只需设置一个支座,而在相邻两联连续梁的桥墩上仍需设置两个支座。连续梁的突出优点是:结构刚度大,变形小,主梁变形挠曲线平缓,行车平顺舒适,有利于高速行车,同时具有伸缩缝少、养护简易、抗震能力强等优点。连续梁与静定体系其他形式的梁桥相比,具有较为显著的经济性。但连续梁为超静定结构,支座变位将引起结构内力的变化,适用于地质良好的桥位处,可用钢筋混凝土、预应力混凝土和钢材等建成。

连续梁桥可以设计成二跨或三跨一联的,每联跨数太多,受温度变化及混凝土收缩等影响产生的纵向位移也就越大,使伸缩缝及活动支座的构造复杂化;每联长度太短,则使全桥伸缩缝的数目加多,不利于高速行车。为充分发挥连续梁高速行车平顺的优点,现代的伸缩缝及支座构造不断改进,最大伸缩缝长度已达660mm,梁体连续长度已达1000m以上。

由于连续梁是超静定结构,它与静定结构相比有以下不同的特点:

(1) 在结构各部分中内力的大小与抗弯刚度直接相关。因此,若将连续梁中间支承截面的刚度加大(如变高度梁),可以调低跨中的正弯矩,是预应力钢筋的大部分可以布置在梁的顶部,便于张拉。虽然中间支座的负弯矩有所增大,但梁的高度也相应地加高了,并不致引起钢筋用量的增多。另一方面,当超载时,连续梁有可能发生内力重分布,从而提高整个梁部结构的承载能力。

(2) 因墩台基础不均匀沉降等影响,将在结构内产生附加内力(又称次内力),通常用于桥基较为良好的场合。对于基础不均匀沉降的影响,只要不使结构产生损坏性的裂缝,它所引起的附加内力,由于混凝土的徐变特性,随时间会逐步减小。

(3) 连续梁在中间桥墩上只有一个支座,在竖直荷载作用下,除制动墩外,桥墩只受轴向的压力。因此,连续梁的桥墩及其基础的尺寸都可以做的小一些。

(4) 在连续梁等超静定结构中,构件在偏心的纵向预压力作用下,因受弯矩作用而产生弯曲变形。若构件的变形受到约束,则在其支承处必然产生附加的反力,从而导致二次弯矩。二次弯矩与原加力矩的符号相反,致使预压力的偏心向重心轴移动,降低预加应力的作用。

(5) 对于预应力混凝土连续梁,预应力钢筋的布置难于发挥预加应力的优点。由于在梁的大部分截面内既有正号弯矩,也有负号弯矩,这就迫使预应力合力的偏心靠近截面重心轴,从而降低了预加应力的作用,还影响了梁的极限承载力。

连续梁的内力分布要比同样跨径的简支梁合理,虽然两者的弯矩府志都是,但连续跨中最大正弯矩只有简支梁的56%,跨中最大挠度仅为简支梁的40%。因此无论从刚度方面还是从强度方面来说,连续梁都可以采用比简支梁小的跨中梁高。而支点负弯矩值还可以通过调整跨径之比来降低。连续梁在恒载作用下,由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显著减小,其弯矩图形与同跨悬臂梁相差不大,如悬臂梁的悬臂长度恰好与连续梁的弯矩零点位置相对应,起弯矩图就完全一样。然而,连续梁在活载作用下,因主梁连续,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩仍然有卸载作用,其弯矩分布要比悬臂梁合理。

由以上理由,本例采用预应力混凝土连续梁桥。

2、横截面形式

(1)变高度梁的优点及截面变化规律

从预应力混凝土连续梁桥的受力特点来分析,连续梁已采取变高度的布置为宜。连续梁在恒载、活载的作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩,因此采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布规律。另外变高度梁使梁体外形和谐,节省材料并增大桥下净空。

变高度梁的截面变化规律可采用圆弧线、二次抛物线和直线等,通常以二次抛物线最为常用,因为二次抛物线的变化规律与连续梁的弯矩变化规律基本相近。

(2)箱梁截面形式的特点

箱形截面是一种闭口薄壁截面,其抗扭刚度大,并具有较T形截面高的核心距,同时它的顶板和底板面积均比较大,能有效的承担正负弯矩,并满足配筋的需要。此外当桥梁承受偏心荷载时,箱形截面的抗扭刚度大,内力分配比较均匀;在桥梁处于悬壁状态时,具有良好的静力和动力稳定性,对悬臂施工的大跨径桥梁尤为有利,因此,在已建成的大跨径预应力混凝土梁桥中,当跨径超过40米后,其截面大多为箱形截面。由于箱形截面整体性能好,因而在限定车道数时,通过车辆可以超载通行,而装配式桥梁由于整体性能差,承受行驶车辆超载能力有限,故本例采用箱形截面,由于桥面较宽,采用单箱双室截面。

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