发布时间 : 星期二 文章土木工程-桥梁工程-毕业设计论文稿-32+48+32m - 图文更新完毕开始阅读3fd66101e87101f69e31959f
兰州交通大学毕业设计（论文）
目 录
第一章 设计概况 .................................................................................................................... 1
第一节 设计依据 ...................................................................................................... 1 第二节 设计资料 ...................................................................................................... 1 第三节 桥梁选型 ...................................................................................................... 3 第四节 主梁施工方法及施工阶段划分 .................................................................... 6
第二章 主梁细部尺寸拟定及材料选用 .............................................................................. 8
第一节 细部尺寸拟定 ................................................................................................ 8 第二节 材料选用 ........................................................................................................ 9
第三章 结构内力计算 .......................................................................................................... 12
第一节 有限元模型的建立 .................................................................................... 12 第二节 恒载内力计算 ............................................................................................ 15 第三节 活载内力计算 ............................................................................................ 17 第四节 基础沉降引起的内力计算 ........................................................................ 28 第五节 温度荷载引起的内力计算 ........................................................................ 28 第六节 内力组合 .................................................................................................. 29
第四章 主梁配筋 .................................................................................................................. 33
第一节 预应力钢筋数量的估算 ............................................................................ 33 第二节 预应力束筋的布置 .................................................................................... 39
第五章 主梁验算 .................................................................................................................. 42
第一节 截面几何特性 .............................................................................................. 42 第二节 正截面抗弯强度验算 .................................................................................. 44 第三节 斜截面抗弯强度验算 .................................................................................. 47 第四节 斜截面抗剪强度验算 .................................................................................. 51 第五节 正截面抗裂验算 .......................................................................................... 54 第六节 斜截面抗裂验算 .......................................................................................... 59 第七节 应力验算 ...................................................................................................... 76 第八节 变形验算 ...................................................................................................... 79
结束语 ...................................................................................................................................... 81 致谢 .......................................................................................................................................... 82 参考文献 .................................................................................................................................. 83
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第一章 设计概况 第一节 设计依据
《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》 铁建设函[2005] 258号 《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》 铁建设[2005]140号 《铁路桥涵设计基本规范》 TB1002.1-2005 《铁路桥梁施工规范》 TB10203-2002
《铁路防雷、电磁兼容机接地工程技术暂行规定》 铁建设[2007]90号 《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设(2005) 157号及“局部修订条文” 铁建设 [2007]90号
《电气化铁路接触网‖型钢柱》图 通化[2008]1301号 《铁路工程抗震设计规范》 GB50111-2006
《客运专线综合接地技术实施办法》铁集成[2006]220号
铁建函[2008]399号文“关于做好客运专线接触网支柱，桥梁通用参考图实施工作的通知”
第二节 设计资料
一、设计荷载
（一）恒载
1.结构自重：按《铁路桥涵设计基本规范》（TB1002.1）第4.2.1采用。
2.二期恒载：轨下枕底道砟厚度为350mm，荷载包括钢轨、道砟、轨枕 、防水层、保护层、人行道栏杆、遮板或声屏障，防护墙，接触网支柱、 电缆槽盖板机竖墙等附属设施自重。有声屏障直线梁按190kN/m、曲线梁按205.9kN/m计算，无声屏障直线梁按163.3kN/m、曲线梁按179.2kN/m计算。
3.基础不均匀沉降：相邻两支点不均匀沉降△≤0.01m。 （二）活载
1.设计列车竖向荷载采用中-活载；并满足开行双层集装箱的要求。客运专线采用ZK荷载。
2.列车活载的动力系数应按下列公式计算
中-活载 1+μ=1+α{6/(30+L)} α=4(1-h)
式中h为填土厚度（从轨底算起）；L为桥梁跨度，以米计。
ZK荷载 计算剪力 φ1=0.996/（√Lφ-0.2）+0.913
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计算弯矩 φ2=1.494/（√Lφ-0.2）+0.851
式中Lφ——加载长度（m），取平均跨度乘以1.3的扩大系数，当Lφ大于最大跨度时，取最大跨度。 （三）附加力
1.温度影响力：《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1办理。纵向温度荷载按顶板升温5℃考虑。运梁阶段时，按竖向温度梯度20℃考虑。
2.桥上列车制动力或牵引力应按列车竖向静活载的10%计算。但当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时，制动力或牵引力应按竖向静活载的7%计算。双线桥采用一线桥的制动力或牵引力。
二、主要设计指标
（一）梁体变形限制 1.梁体竖向挠度：
在中-活载静力作用下，体竖向挠度不大于梁体计算跨度的1/1200。 ZK活载静力作用下，体竖向挠度不大于梁体计算跨度的1/1500。
2.在中-活载静力作用下，梁端竖向折角不应大于3‰，在ZK活载静力作用下，梁端竖向折角不应大于2‰。 （二）设计安全系数
按照《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB1002.1-2005)[1]规定具体见表1-1。
表1-1 设计安全系数
项目 检算条件 运营荷载下（主力） 强度安全系数 设计安全系数 运营荷载下（主+附） 安装荷载下 运营荷载下 抗裂安全系数 安装荷载下 Kf≥1.1 控制条件 K≥2.2 K≥1.98 K≥1.8 Kf≥1.2
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第三节 桥梁选型
一、概述
桥梁是跨越河流，峡谷或其他交通线路时通济利涉的建筑物。它随着交通功能的需要和经济与科学技术的发展，在力学规律和美学法则支配下，通过精心设计和精心施工而成，是人文科学，工程技术和艺术三位一体的产物。优秀的桥梁建筑不仅体现出人类智慧和伟大的创造力，而且往往成为时代的象征，审美的对象和文化的遗产。
18世纪铁的生产和铸造，为桥梁提供了新的建造材料。但铸铁抗冲击性能差,抗拉性能也低,易断裂，并非良好的造桥材料。19世纪50年代以后，随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展，钢材成为重要的造桥材料。钢的抗拉强度大，抗冲击性能好，尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材，为桥梁的部件在厂内组装创造了条件，使钢材应用日益广泛。
18世纪初，发明了用石灰、粘土、赤铁矿混合煅烧而成的水泥。19世纪50年代，开始采用在混凝土中放置钢筋以弥补水泥抗拉性能差的缺点。此后，于19世纪70年代建成了钢筋混凝土桥。
近代桥梁建造，促进了桥梁科学理论的兴起和发展。1857年由圣沃南在前人对拱的理论、静力学和材料力学研究的基础上，提出了较完整的梁理论和扭转理论。这个时期连续梁和悬臂梁的理论也建立起来。桥梁桁架分析(如华伦桁架和豪氏桁架的分析方法)也得到解决。19世纪70年代后经德国人K.库尔曼、英国人W.J.M.兰金和J.C.麦克斯韦等人的努力,结构力学获得很大的发展,能够对桥梁各构件在荷载作用下发生的应力进行分析。这些理论的发展，推动了桁架、连续梁和悬臂梁的发展。19世纪末，弹性拱理论已较完善，促进了拱桥发展。20世纪20年代土力学的兴起，推动了桥梁基础的理论研究。
二、方案比选
由于拱桥对基础的要求比较高，及使用斜拉桥的跨径比较大，在此可考虑的桥型有预应力混凝土简支梁桥，预应力混凝土连续梁桥， T形刚构 。
（1）预应力混凝土简支梁桥，是梁式桥中应用最早，使用最广泛的一种桥型。它受力简单，梁中只有正弯矩，适用T形截面梁这种构造简单的截面形式，体系温变，混凝土收缩徐变，张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力，设计计算方便，最容易设计成各种标准跨径的装配式结构。常用的经济合理跨径在20m以下，目前我国预应力混凝土简支梁的标准跨径在40m以下。20世纪50年代，我国在修建大量小跨径钢筋混凝土梁桥的同时，开始对预应力混凝土桥梁进行了研究和试验，于1956年在公路上建成了第一座跨径20m的预应力混凝土梁桥。随后，预应力混凝土简支梁在公路上获得广泛采用，并
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