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大佛寺长江大桥大跨度预应力混凝土斜拉桥静力分析与计算(包含全套图纸)毕业设计

  • 简介: 摘要主梁是斜拉桥的重要基本承载构件之一,主梁的强度、刚度和稳定性直接影响到全桥的刚度和稳定性。本文运用平面杆系有限元法,考虑拉索垂度对结构的非线性影响,计算斜拉桥的初始索力,并通过计算来确定恒载作用下的主梁的内力和变形以及索塔内力,应...
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摘要
主梁是斜拉桥的重要基本承载构件之一,主梁的强度、刚度和稳定性直接影响到全桥的刚度和稳定性。本文运用平面杆系有限元法,考虑拉索垂度对结构的非线性影响,计算斜拉桥的初始索力,并通过计算来确定恒载作用下的主梁的内力和变形以及索塔内力,应用能量法来调整斜拉索恒载张力,使主梁和索塔的内力都达到较优的状态;同时对主梁进行了运营阶段的强度和稳定性的计算,计算成桥状态下的索力和主梁在各种荷载作用下的内力和变形。对斜拉索锚固区,配置U型预应力钢束来平衡斜拉索的强大的水平分力,其预留孔道采用最新的PT-PLUS塑料波纹管,以减小钢束的摩阻损失。
但该计算仅仅是斜拉桥设计的一部分,通过本设计为将来设计大跨度桥梁打下一定的基础。

关键词  主梁   斜拉桥  有限元  垂度  非线性  初始索力  锚固区  塑料波纹管  摩阻损失
Abstract
Girder is an important elementary load supportive part of cable stayed bridge.The intensity and rigidity and stability of girder influence the rigidity and stability of the whole bridge directly.In this paper I  use plane bar system limited elements method ,taking into account the nonlinear influence of cable deformation ,to calculate the original force of each cable,to calculate the force and deflection of both girder and girder ,using energy method to regulate the force of cables under dead load ,and to analyse the rigidity and stability of cable stayed bridge girder in service phase,including the force of each cable and the force and flexibility of girder under several different loads.I use PT-PLUS plastic corrugated pipes to reduce frictional loss.
This is only one part of computation in the design of cable stayed bridge,yet this design pave the way for my future work and study.

Keywords  cable stayed bridge  nonlinear  deformation  dead load  service phase  plastic corrugated pipes  frictional loss

 

 


目录

摘要... I

Abstract II

1 绪论... 1

1.1 斜拉桥发展概述... 1

1.2 斜拉桥结构概述... 1

1.3 斜拉桥施工概述... 2

1.3.1 索塔和基础的施工... 2

1.3.2 主梁的施工... 2

1.3.3 拉索的施工... 2

1.4 斜拉桥的发展方向... 2

2 桥梁概况及基本资料... 4

2.1 桥梁概... 4

2.2 设计资料... 4

2.2.1 技术指标... 4

2.2.2 桥位地形、地质、气象、水文概述... 5

2.2.3 材料参数... 5

2.2.4 桥梁总体布置... 6

第3 计算模型及结构计算参数... 7

3.1 顺桥向计算模型... 7

3.1.1 模型说明... 7

3.2 结构计算参数... 8

3.2.1 材料参数... 8

3.2.2 结构几何尺寸的确定... 9

4 索力优化... 11

4.1 概述... 11

4.2 斜拉索计算参数... 12

4.2.1 斜拉索的出口标高的确定... 12

4.2.2 斜拉索的倾角计算... 12

4.2.3 拉索特性参数的选择... 13

4.3 拉索优化理论... 15

4.3.1 斜拉桥索力调整理论... 15

4.3.2 刚性支承连续梁法... 16

4.3.3 影响矩阵法... 19

5 结构计算... 27

5.1 各种参数的计算及取值... 27

5.1.1 恒载计算参数... 27

5.1.2 斜拉索的设计弹性模量... 27

5.1.3 活载计算参数... 28

5.2 恒载内力计算... 29

5.3 活载内力计算... 35

5.4 温度和基础沉降次内力计算... 46

5.5 荷载内力组合... 56

6 配筋计算... 68

6.1 控制截面钢束面积估算... 68

6.1.1 按强度要求估算... 68

6.1.2 按施工和使用阶段的应力要求估算... 68

6.2 钢束布置... 70

6.2.1 钢束布置原则... 70

6.3 环形钢束的配束计算... 71

6.4 桥面板内力及配筋计算... 71

6.5 横隔梁计算... 74

7 预应力损失及有效预应力计算... 75

7.1 净截面、换算截面几何特性计算... 75

7.2 预应力损失方式... 75

7.2.1 预应力钢筋与管壁间摩擦引起的应力损失 ........... 75

7.2.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 ............ 76

7.2.3 混凝土弹性压缩所引起的预应力损失 ............ 76

7.2.4 钢筋松弛(徐舒)引起的应力损失( ... 78

7.2.5 混凝土收缩和徐变引起的应力损失( ... 79

8 强度验算... 81

8.1 截面强度验算步骤... 81

8.1.1 求受压区高度(中性轴位置)... 81

8.1.2 强度计算... 81

8.2 截面强度验算结果... 82

9 应力、变形及其他验算... 83

9.1 正常使用状态正应力计算及验算... 83

9.1.1 计算公式及限值... 83

9.2 正常使用状态下主应力验算... 84

9.3 裂缝计算... 85

9.4 变形计算... 85

9.4.1 主梁挠度... 85

9.5 斜拉索抗拉强度验算... 86

结论... 88

致谢... 89

参考文献... 90

附录1. 91

附录2. 94

附录3. 98

 

参考文献

1 刘士林.斜拉桥,北京:人民交通出版社,2002

2 范立础.桥梁工程.北京:人民交通出版社,2001

3 叶见曙.结构设计原理.北京:人民交通出版社,1997

4 袁国干.配筋混凝土结构设计原理. 北京:人民交通出版社,1990

5 铁道部大桥工程局. 北京:科学技术文献出版社,1992

6林元培. 北京:人民交通出版社,1995

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