最新桥梁施工实训报告
(一).设计现状和发展趋势
桥梁工程在工程规模上约占道路总造价的10%——20%,它同时也是保证全线通车的咽喉,特别在战时,即便是高技术战争,桥梁工程仍具有非常重要的地位。
随着科学技术的进步和经济社会文化水平的提高,人们对桥梁建筑提出了更高的要求。经过几十年的努力,我国的桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。
桥梁按受力体系可分为一下几种:
1. 梁式桥
梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构,由于外力(恒载和活载)的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,因而与同样跨径的其他结构相比,梁桥内产生的弯矩最大,通常需用抗弯、抗拉能力强的材料来建造。对于中、小跨径桥梁,目前在公路上应用最广的是标准跨径的钢筋混凝土简支梁桥,施工方法有预制装配和现浇两种,这种梁桥的结构简单,施工方便,简支梁对地基承载力的要求也不高。
2. 拱式桥
拱式桥的主要承重结构是拱圈和拱肋(拱圈横截面设计成分离形式时称为拱肋)。拱结构在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力。同时,根据作用力和反作用力原理,墩台向拱圈(或拱肋)提供一对水平反力将大大抵消在拱圈(或拱肋)内由荷载所引起的弯矩。因此,与同跨径的梁相比,拱的弯矩、剪力和变形都要小得多,鉴于拱桥的承重结构以受压为主,通常采用抗压能力强的圬工材料和钢筋混凝土来建造。
拱桥不仅跨越能力很大,而且外形酷似彩虹卧波,十分美观,在条件许可的情况 下,修建拱桥往往是经济合理的,一般在跨径500m以内均可作为比选方案。但应当注意,为了确保拱桥的安全,下部结构和和体积(特别是桥台)必须能经受住很大的水平推力作用。此外,与梁式桥不同,由于拱圈(或拱肋)在合拢前自身不能维持平衡,因而拱桥在施工过程中的难度和危险性要远大于梁式桥
根据近年的实践,钢筋混凝土拱桥自重较大,跨越能力比不上钢拱桥,但是,因为钢筋混凝土拱桥造价低,养护工作量小,抗风性能好等优点,仍被广泛采用,特别是崇山峻岭的我国西南地区。
3. 刚构桥
刚构桥的主要承重结构是梁(或板)与立柱(或竖墙)整体结合在一起的刚架结构,梁和柱的连结处具有很大的刚性,以承担负弯矩的作用。在竖向荷载作用下,柱脚处具有水平反力,梁部主要受弯,但弯矩值较同跨径的简支梁小,梁内还有轴压力,因而其受力状态介于梁桥和拱桥之间,刚架桥跨中的建筑高度可做到很小。但普通钢筋混凝土修建的刚架桥在梁柱刚结处较易产生裂缝,需在该处多配钢筋。刚架桥一般均需承受正负弯矩的交替作用,横截面宜采用箱形截面,连续刚构桥主梁受力与连续梁相近,横截面形式与尺寸也与连续梁基本相同。
4. 悬索桥
悬索桥(也称吊桥)是用悬挂在塔架上的强大缆索作为主要承重结构,在桥面系竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大的拉力,缆索锚于悬索桥两端的锚碇结构中,为了承受巨大的缆索拉力,锚碇结构需做的很大(重力式锚碇),或者依靠天然完整的岩体来承受水平拉力(隧道式锚碇),缆索传至锚碇的拉力可分解为垂直和水平两个分力,因而悬索桥也是具有水平反力(拉力)的结构。
5 斜拉桥
斜拉桥由塔柱、主梁和斜拉索组成。它的基本受力特点是:受拉的斜索将主梁多点吊起,并将主梁的恒载和车辆等其他荷载传至塔柱,在通过塔柱基础传至地基,塔柱基本上以受压为主。跨度较大的主梁就像一条多点弹性支承(吊起)的连续梁一样工作,从而使主梁内的弯矩大大减小。由于同时受到斜拉索水平分力的作用,主梁截面的基本受力特征是偏心受压构件,斜拉桥属于高次超静定结构,主梁所受弯矩大小与斜拉索的初张力密切相关,存在着一定最优的索力分布,使主梁在各种受力状态下的弯矩(或应力)最小。
㈡ 方案比选
技术标准:汽车荷载:公路-II级
桥面宽度:全桥宽度(11m行车道+2*人行道+2*栏杆)
比选原则:① A、所设计的桥梁结构在强度和稳定方面要有足够的安全储备。B、防撞栏杆应具有足够的高度和强度。②适用耐久,应保证桥梁在设计基准期内正常使用。③桥梁设计应遵循因地制宜,就地取材和方便施工的原则。④桥的外形从任何角度看都应该是优美的,结构布置必须精练,并在空间有和谐的比例。⑤桥梁设计必须考虑环境保护和可持续发展的要求。
方案一:(2×40)m预应力混凝土简支T型梁桥
优点:制造简单,整体性好,接头也方便,而且能有效的利用现代高强材料,减少构件截面,与钢筋混凝土相比,能节省钢材,在使用荷载下不出现裂缝等。
缺点:预应力张拉后上拱偏大,影响桥面线形,使桥面铺装加厚等。 施工方法:采用预制拼装法施工,即先预制T型梁,然后用大型机械吊装的一种施工方法。
方案二:(25+30+25)m预应力混凝土连续箱形梁桥
优点:结构刚度大,变形小,行车平顺舒适,伸缩缝少,抗震能力强,线条明快简洁,施工工艺相对简单,造价低,后期养护成本不高等。
缺点:桥墩处箱梁根部建筑高度较大,桥梁美观欠佳。超静定结构,对地基要求高等。
施工方法:采用悬臂浇筑施工,用单悬臂—连续的施工程序,这种方法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土,待混凝土达到一定强度后,张拉预应力筋,移动机具、模板继续施工。
方案三:(4X20)m预应力混凝土空心板桥
优点: 预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压,不仅充分发挥了高强材料的特性,而且提高了混凝土的抗裂性,促使结构轻型化,因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力。
采用空心板截面,减轻了自重,而且能充分利用材料,构件外形简单,制作方便,方便施工,施工工期短,而且桥型流畅美观。
缺点:行车不顺,同时桥梁的运营养护成本在后期较高。
施工方法:采用预置装配(先张法)的施工方法,先张法预制构件的制作工艺是在浇筑混凝土之前先进行预应力筋的张拉,并将其临时固定在张拉台座上,然后按照支立模板—钢筋骨架成型—浇筑及振捣混凝土—养护及拆除模板的基本施工工艺,待混凝土达到规定强度,逐渐将预应力筋松弛,利用力筋回缩和与混凝土之间的黏结作用,使构件获得预应力。
方案比选表
设计方案一
设计方案二
设计方案三
适用性 各梁受力相对独立,避免超静定梁的复杂问题,行车较舒适。 箱形截面抗扭刚度大,可以保证其强度和稳定性,有效的承担正负弯矩,桥梁的结构刚度大,变形小,行车平稳舒适。
空心板截面,减轻了自重,而且能充分利用材料,构件外形简单,制作方便,方便施工,施工工期短。
美观性 构造简单,线条简洁 全桥线条简洁明快,与周 围环境协调好,因此,桥 型美观 全桥线条简洁,但桥孔跨 度多,因此显得有些繁缛 影响桥型美观
施工难
等跨径布置,细部尺寸相同,可以重复利用模板预制,施工较为方便。
相对简支梁桥的施工要更复杂。 相对于简支T型梁和连 续箱形梁施工较简单。
经济性
等截面形式能大量节约模板,加快建桥进度,简易经济,但不能充分利用截面作用,基础设计量连续梁刚度大,变形小,伸缝少,能充分利用高强材料特性,促使结构轻型化,跨能力强。 充分发挥了高强材料的 特性,而且提高了混凝 的抗裂性,促使结构轻 型化。后期养护成本较高 大。
结论:通过经济性、适用性、美观性、施工难易等方面的综合比较,我推荐第一个方案。
桥梁改造申请报告怎么写及范文
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桥梁毕业设计开题报告
连续梁桥的特点
两跨或两跨以上连续的梁桥,属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下,产生的支点负弯矩,对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,由此可以增大桥下净空,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少,并且因为跨中截面的弯矩减小,使得桥跨可以增大。连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的一种桥梁结构,预应力混凝土连续梁桥是其主要结构形式,它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适等优点,在30-120m跨度内常是桥型方案比选的优胜者。而横张预应力混凝土技术在T型梁、箱型梁、空心板桥三座常规跨径简支梁桥中的应用,取得了明显的技术经济效益。为拓宽横张预应力技术的应用范围,将其应用到更大跨度的连续梁桥中就显得尤为必要了。
预应力混凝土梁桥
预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点。加上这种桥型的设计施工均较成熟,施工质量和施工工期能得到控制,成桥后养护工作量小。预应力混凝土连续梁的适用范围一般在150m以内,上述种种因素使得这种桥型在公路、城市和铁路桥梁工程中得到广泛采用。
预应力混凝土桥梁有强大的竞争能力,主要的因素有:
(1)预应力混凝土充分发挥了高强材料的特性,具有可靠的强度,刚度及抗裂性能。结构在车辆运行中噪音小,维修工作量少。
(2)预应力混凝土桥梁的施工方法已达到很先进的水平,现代化技术的应用已使它的施工周期大大缩短,显示出巨大经济效益。
(3)预应力混凝土桥梁适用于各种结构体系,而且还在不断创新出体现预应力技术特点的新型结构体系。
(4)预应力混凝土桥梁可充分利用材料可塑的特点,在建筑上有丰富、多采的表现潜力。
预应力混凝土连续梁桥
连续梁桥简介
两跨或两跨以上连续的梁桥,属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,由此可以增大桥下净空,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少,并且因为跨中截面的弯矩减小,使得桥跨可以增大。
简支转连续桥发展
简支转连续梁桥作为一种特殊的连续梁桥,综合了简支梁桥与连续梁桥的优点,具有造价低、整体性好、桥面接缝少、工期短等优点,已在高速公路上广泛使用。近年来,由于预应力体系的不断更新,新技术的应用,新的施工工艺的完善,吊装能力的不断提高,使得简支转连续梁桥更经济适用。该结构较之于简支梁桥具有变形小、刚度大、伸缩缝少、行车平顺等特点,能适应高速公路的行车要求,而且桥墩上由两排支座减少为一排,结构中的钢束数基本相当;较之于现浇连续梁具有受力明确,受混凝土收缩徐变、支座沉陷等影响较小的特点,施工简便,不需搭脚手架,施工质量容易控制,而且可以不阻断桥下交通。其主梁可以在下部结构施工的同时进行预制、成批生产,缩短施工周期,有效提高建桥速度。因此,简支转连续施工的桥梁在高速公路中等跨径的桥梁中得到了广泛的应用,其结构的合理性和施工的快速已得到工程界的认可。
随着高等级公路的迅速发展,大量中等跨径的预应力混凝土连续梁桥方案常常作为优胜方案而被采用。为了适应中等跨径长桥的建设需要,出现了全跨径长度的梁或板的预制构件,形成了将整跨梁或板架设于支座就位后“拼装_成连续梁的逐孔施工方法。这种整跨梁预制、架设就位后,在支座处通过现浇接头、待混凝土强度达到规定值后张拉预应力实现结构连续的施工方法,即是我们常说的“先简支后连续施工方法。为了与常规的施工方法形成的连续梁结构体系区分开来,我们把这种施工方法形成的结构体系称为“先简支后连续结构体系。随着中等跨径桥梁建设的需要,和先简支后连续施工方法所固有的优点,因而受到了设计者和施工者的欢迎。
先简支后连续梁桥
采用预制装配施工的连续梁桥,同其它体系的桥梁相比,先简支后连续结构体系在实际工程中它具有许多优点:
(1)由于采用预制构件,因而可以在预制场内批量生产,这样则便于统一生产管理并严格控制预制构件的尺寸。采用标准构件时更有利于技术操作、提高预制速度、节省模板费用。
(2)由于在下部结构施工的同时便可进行上部构件的预制,因而节省了施工时间,加快了施工速度,有利于提高经济效益。
(3)整片梁的吊装就位仅需要吊装设备,简支梁的预应力筋张拉可在工厂进行,而负弯矩的布置或张拉可在梁上进行,因而减少了旌工设备,又可避免造成地面障碍,在拥挤的市区或风景区以及城市立交桥等一些要求旌工中不能中断交通的工程中特别适用。
(4)避免采用大量的脚手架,可保护环境,节省费用。
(5)同其它方法施工的连续梁一样,这种方法施工形成的连续梁同样具有刚度大、收缩缝少、变形小的优点,可提高车速,使行车舒适。
(6)由于是在工厂预制,首期预应力的张拉至浇筑接缝、后连续预应力的张拉时己有相当的龄期,因而减少了混凝土的收缩、徐变对结构体系的影响,而简支梁的预应力筋对结构不产生次力矩,可使结构设计简便。
(7)基础沉降对结构的'影响小。由于这种结构体系是梁的恒载按简支梁传力,而仅仅是活载和二期恒载(桥面铺装、栏杆、安全带)是按连续梁结构传力,因而结构的受力性能优越,适合于软土上的建设。
近几年国内所修建的高等级公路的大、中桥几乎都是采用此方法施工的。在交通运输工程事业蓬勃发展的今天,推广此方法必将收到良好的经济和社会效益,也使标准化桥梁设计前进了一大步。
箱梁的优点
我国公路建设近年来发展迅速,大跨径梁桥、吊桥、斜拉桥的设计、施工水平不断提高,但中等跨径桥梁的设计、施工水平发展相对缓慢,结构形式仍然以简支空心板和简支T梁为主,一些中小跨径大桥采用先简支后连续箱梁和支架现浇连续梁。简支梁桥设计、施工简便,工期短。但桥面伸缩缝较多,行车条件差;跨中弯矩大而墩顶弯矩为零,结构受力不合理;梁高仅受跨中截面弯矩控制,其它截面材料不能得到充分利用。目前,在中小跨径桥梁的设计和施工中多采用先简支后连续箱梁和支架现浇连续梁,但这两种形式都有一定的不足。装配式连续梁桥是将预制梁与现浇梁相结合的全新结构形式,这种结构形式综合了其他两种形式的优点,弥补了它们的不足,是中等跨径梁桥设计与施工的新理念、新方法。 简支箱形截面梁以其优良的力学特性-具有较大的刚度和强大的抗扭性能和结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大、桥下视觉效果好等优点。而被广泛地应用于城市桥梁和高等级公路立交桥的上部结构中。建筑高度较低,易保养和维护,桥下视觉效果好。受力明确等截面形式,可大量节省模板,加快建桥进度,简易经济。构造简单,线形简洁美观桥梁的上、下部可平行施工,使工期大大缩短;无需在高空进行构件制作,质量以控制,可在一处成批生产,从而降低成本。适用于对桥下视觉有要求的工程,适用于各种地质情况;用于对工期紧的工程;对通航无过高要求的工程。
桥梁设计报告范文
本设计根据给定的桥位地形、地质、水文、气象等自然条件的特点,通过对桥位原始资料的分析,依据《公路工程技术标准》、《公路桥涵通用设计规范》等_最新颁发的有关技术标准和规范及相关施工技术指南,在指导老师的指导下依次进行桥梁总体设计、上部结构设计、下部结构设计、施工方案设计,撰写设计说明书,绘制设计施工图纸,由此完成一座桥梁施工图设计。
总体设计
根据设计任务书给的历年年最大流量资料,在海森机率格纸进行经验频率曲线、理论频率曲线的绘制,根据设计洪水频率计算设计洪水流量。根据河段特征按经验公式计算满足水文要求的最小桥孔净长,计算满足不通航要求的最小桥面标高,计算最低冲刷线标高。最后将计算结果绘在桥孔布置图上,要求纵横比例一致。
结构设计
在桥梁总体设计方案确定之后,须对结构进行分析计算。包括受力分析计算,配筋计算及结构验算。用计算结果验证所选的结构尺寸及材料性能、配筋量等是否满足规范要求,不满足规范要求则必须对设计进行修改。
施工方案设计
本阶段的施工方案设计,仅对施工方法和施工顺序进行宏观考虑.
设计说明书编写,施工图绘制
须对设计计算内容做全盘的系统整理,设计说明书按学校有关规定格式书写,图纸应根据工程制图标准与规定绘制,最后正式装订成册。
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