临清河大桥主桥预应力混凝土连续梁上部结构设计开题报告

 2021-08-08 20:38:39

1. 研究目的与意义

①掌握预应力混凝土连续梁设计的原则及要点,并能独立完成结构设计与分析;②提高结构计算、绘图、查阅文献、使用规范手册的基本技能,掌握结构设计与分析的基本方法和步骤;③熟练掌握AutoCAD、Midas Civil等工程软件,能够利用这些软件进行结构分析;④通过毕业设计的各个环节综合训练,为毕业后参加实际工作或者继续进行科研深造做准备。

2. 国内外研究现状分析

连续梁是一种古老的结构体系,它具有变形小,结构刚度好、行车平顺舒适,伸缩缝少,养护简易,抗震能力强等优点。然而,在50年代前,预应力混凝土连续梁虽是常被采用的一种体系,但跨径均在百米以下。50年代后,预应力混凝土桥梁应用悬臂施工方法后,加速了它的发展步伐。预应力锚具结构的悬臂体系和悬臂施工方法相结合产生了t型刚构,在60年代,跨径100-200m范围内,几乎是大跨预应力混凝土梁桥中的优胜方案。然而,这种结构,由于中间带铰,并对混疑土徐变,收缩变形估计不足,又因温度影响等因素使结构在铰处形成明显折线变形状态,对行车不利。因此,对行车条件有利的连续梁获得了新的发展。对中跨预应力混凝土连续梁,在60年代初期,逐跨架设法与顶推法的应用,对大跨预应力混凝土连续梁,各种更完善的悬针施工方法的应用,使连续梁废弃了昂贵的满堂的施工方法而代之以经济有效的高度机械化施工方法,从而使连续梁方案获得新的竞争力,逐步在40-200m范围内占主要地位。

连续梁桥向大跨度发展,巨型支座(支座反力3.924~9.810mn)的设计制造与支座的养护变成了关键问题。而t型刚构却在这方面具有无支座的优点。60年代后,因人们对铰的作用和如何控制结构变形作了研究,对它的缺陷作了预防措施,所以在60年代后期至70年代,t型刚构还仍是预应力混凝土桥梁的一个主要桥型。但应指出,t型刚构体系在设计中不断改进,逐步与连续梁体系的优点相结合。这样,逐步形成了采用柔性薄墩(墩壁厚度一般为0.2-0.3支点梁高)、墩梁连固形式的连续-刚构体系。连续-刚构与连续刚构体系(或称多跨刚构体系)的区别在于:后者受力特件属于刚构范畴,而前者梁体部分主要起连续梁的作用,它可归属到连续梁体系的范畴。连续-刚构体系可以分跨带铰或无饺的两种类型。

预应力混凝土连续梁在中等跨径范围,它更是千姿百态。无论在桥跨布置、梁、墩腹面形式,或是在体系上(吸取其它结构的优点)不断改进桥型布置,例如v形墩的连续梁体系、双薄壁墩连续梁体系。

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3. 研究的基本内容与计划

城市桥梁,采用预应力混凝土连续梁结构,拟定分跨为(32 52 32)米,双向四车道,桥面宽度18m(0.75m防撞墙 7.5m机动车道 1.5m分隔带 7.5m机动车道 0.75m防撞墙),采用单箱双室箱形截面。荷载等级:城-a,地震设防烈度:7度。结构设计与计算内容包括:桥梁上部结构设计;荷载计算;有限元计算模型、内力分析、内力组合及变形验算等。

课题的主要内容:

①预应力混凝土连续梁结构主要构造尺寸的确定与结构内力分析;

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4. 研究创新点

根据任务书要求以及参考当地的人文地理和水文情况,运用所学结构力学,结构设计原理,桥梁工程,基础工程等专业课并结合规范,通过桥梁方案比选,进行荷载计算,绘制计算简图,内力分析及内力组合计算,并分别对桥梁上、下结构进行结构设计计算和变形验算,并绘制桥梁施工图,使桥梁造型美观、大方实用,经济节省。

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