(54 90 54)m变截面连续箱梁桥施工图设计文献综述
2020-04-15 09:43:13
1.1、设计背景
南京市江北滨江大道(浦口新城段)桥梁工程第四联为预应力混凝土变截面连续箱梁,跨径布置为54 90 54m,主梁为箱形预应力混凝土结构;设计汽车荷载:公路-Ⅰ级。
1.2、国内外的研究现状分析
由于科学技术的进步,全民经济、文化水平的提高,人们对桥梁建筑提出了更高的要求。为了建立四通八达的现代交通网络,需要更多现代化的大跨度桥梁。桥梁技术的第一次飞跃源于19世纪中期钢材的出现,随后高强度钢丝与钢材的应用使桥梁工程的跨度不断扩大。到20世纪30年代预应力混凝土技术的使用,由于其良好的抗裂性能、刚度大、承载能力好等优点,广泛应用于各种结构中。实践证明,预应力混凝土桥梁已经能和200-300m甚至更大跨径的钢桥相媲美。1928年法国Freyssinet首创了预应力混凝土的概念和设计理论,直到19世纪中期,预应力技术的成熟,又促进了预应力混凝土梁式桥的迅速发展。1953年前联邦德国Finsterwald首创挂篮的平衡悬臂法建造预应力混凝土桥梁新技术,在莱伊河上成功建成了沃伦姆斯桥(跨度为101.65m 114.20m 104.20m)。1979年瑞士Christian Menm教授设计建造了利用双薄壁墩的柔性克服温度效应并可削去负弯矩尖峰的连续刚构桥,使预应力混凝土梁式桥的跨越能力进一步提高。可以看出,现代桥梁技术的发展大多得益于欧美的日本等发达国家。
我国的现代化桥梁从20世纪五六十年代开始发展,修订了各种桥梁设计规程,编制了桥梁标准设计图纸和设计计算手册,培养了一支强大的工程队伍。目前我们所采用的计算大都是学习、引进发达国家20世纪60到70年代以来所创造的新材料、新技术和新工艺。到20世纪80年代,用平衡悬臂法施工的大跨度预应力混凝土箱型连续梁桥获得了较大发展,1985年建成的湖北沙洋汉江桥,主桥跨径为63m 6×111m 63m。
在预应力连续梁桥的建造中,常用的施工方式有悬臂挂篮施工、支架就地浇筑施工、顶推施工和转体施工等。悬臂挂篮施工在现浇预应力混凝土连续箱梁的施工在比较常见,在我国公路和铁路桥梁建设中选择悬臂挂篮施工的工程越来越多。他是指浇筑悬臂梁桥时,采用吊篮就地分段悬臂作业,不需要搭设支架和采用大型起重机械。其优点是结构轻,拼装简单,不受桥高和河深的影响。在建造连续体系梁桥时,直接从已建墩台顶部向跨径方向延伸施工,每延伸一段就施加预应力使其与成桥部分联接成整体。在采用悬臂挂篮施工设计桥梁的施工过程中,需要注意的是,当桥梁跨度较大时,施工过程中可能出现较大的不平衡力矩,为了保证施工过程中桥梁的稳定性,必须保证墩与梁固结,本次设计采用搭设临时支架的支架式固结措施,此方法在桥不高且水又不深时可以采用,拼装过程中的不平衡力矩完全靠梁段的自重来保持稳定。不仅如此,还要考虑施工期出现的体系转换问题,本次设计桥梁是从桥墩向两侧用对称平衡的悬臂施工法建造双悬臂梁,开始时结构体系如同T型钢构,继续浇筑中跨合拢段混凝土,体系转换为三跨连续梁,此桥在中跨拼接完成后,简支体系由悬臂体系转换为连续体系。这种体系转换方式只有小部分后加荷载和活载才具有连续梁的受力效果,会使梁的预应力筋大部分按悬臂弯矩图布置。
目前预应力混凝土连续梁桥数量已经过半,预应力混凝土连续箱梁桥由于其结构刚度大、伸缩缝少、养护费用低、行车平顺舒适等优点在高速公路及铁路的市政工程中得到了广泛应用。不断出现新的桥梁结构和桥梁设计理论,施工工艺的不断革新,质量的提高,使预应力混凝土连续梁桥表现出了强大的生命力。
1.3、设计目的和意义
桥梁工程作为土木工程中属于结构工程的一个重要分支学科,其目的是为桥梁建造提供理论基础。桥梁是在人类的生产和生活中,为了克服各种天然障碍,用石、砖、木、混凝土、钢筋混凝土和各种金属材料建造的结构工程。
作为一名土木工程道路与桥梁方向的本科生,利用现有科学与技术,结合大学四年所学专业知识,借助本次毕业设计检验四年来所学知识,可以将所学知识以文字和图纸的形式表现出来,将理论付诸与实践,独立完成一份完整的毕业设计。在这一过程中,需要掌握连续梁桥设计的基本原理和方法,依据设计原则和方法,考虑设计问题的条件与原因,说明材料规格、施工技术、施工方法、程序、质量控制标准等,开展桥梁结构设计。通过此次毕业设计,也可以使我们掌握: