斜拉桥毕业设计 白蛇沟大桥设计.rar

斜拉桥毕业设计  白蛇沟大桥设计

摘 要

本桥根据设计任务要求，依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件，拟定了三个比选方案：双塔斜拉桥、连续刚构桥、地锚式悬索桥。按“实用、经济、安全、美观、环保”的桥梁设计原则，比较三个方案的优缺点之后，将双塔斜拉桥作为推荐方案，进行了斜拉桥总体布置和上部结构细部尺寸拟定，并利用Midas/Civil 6.7.1建立了有限元简化模型，对全桥在施工阶段和成桥使用阶段进行受力和变形分析以及动力特性分析。
经过有限元分析，对结构进行了应力强度验算和变形验算，在此基础上，对钢主梁和斜拉索还进行了疲劳验算。最后，对全桥进行了抗风评价和抗风验算。经分析比较和验算，表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。

关键词：方案，斜拉桥，有限元，结构分析，验算

 
ABSTRACT

According to request of the design task，the existing highway and bridge specification, three types of bridges are presented,which are double pylon cable-stayed bridge, PC continuous rigid frame bridge and suspension bridge, on the basis of considering the geology and terrain conditions of the bridge position. According to the principle of “practical，economical，secure，aesthetic and environment-friendly”，after comparing their characters comprehensively, the double-pylon cable-stayed bridge is chosen as the main design scheme, and we have accomplished the general layout of the cable-stayed bridge and redacted the detailed dimension of the superstructure. At the same time, we have analyzed the stress, deformation and dynamic characteristics of the bridge in its using stage and the construction stage through making finite element model by Midas/Civil 6.7.1.
Moreover, based on the calculation results, the stress intensity and deformation of bridge’s structure was checked. On this basis, we did the checking computations about fatigue of the steel girders and cables. In the finally，we did the wind resistance assessment and checking computation. Through comparison and checking computations，it shows the  calculation method of this design is right, the internal forces distributing is reasonable, and it is satisfied with the requirement of the design task.

Key words: Designs,  Cable-stayed bridge,  Finite element,  Structural analysis, Checking computations
 
目   录

概  述 1
第一章  方案比选 2
1.1 桥型方案设计概述 2
1.1.1 桥型方案设计原则 2
1.1.2 桥梁设计方案概述 2
1.2 主桥桥型方案设计 3
1.2.1 方案一：双塔斜拉桥 3
1.2.2 方案二 预应力混凝土连续刚构桥 5
1.2.3 方案三: 地锚式悬索桥 5
1.3 桥型方案比选 8
第二章  总体设计 10
2.1 技术指标与设计资料 10
2.1.1 技术标准 10
2.1.2 材料参数 10
2.1.3 设计规范及标准 11
2.2 结构构造与总体设计 11
2.2.1 方案构思与总体设计 11
2.2.2 主梁设计 12
2.3 索塔设计 14
2.3.1 索塔尺寸的拟定 15
2.3.2 索塔基础 17
2.4 斜拉索设计 17
2.5 辅助墩、过渡墩及基础 18
2.5.1 辅助墩及基础 18
2.5.2 过渡墩及基础 18
2.6 施工方案设计 19
2.6.1 索塔施工 19
2.6.2 主梁施工 19
2.7 桥面系设计 19
2.7.1 钢桥面的铺装 19
2.7.2 伸缩缝 20
2.7.3 防撞护栏 20
第三章  结构建模 21
3.1 计算理论 21
3.1.1 未知荷载系数法 21
3.1.2 未闭合配合力 22
3.2 计算参数 22
3.2.1材料参数 22
3.2.2作用标准及参数 23
3.3 作用及其组合 23
3.3.1 作用 23
3.3.2 作用效应组合 24
3.4 计算模型建立 24
3.4.1 模型建立 24
3.4.2 模型截面几何特性计算及材料参数 25
3.4.3 边界条件 25
3.4.4 成桥阶段索力确定 26
第四章  成桥阶段内力计算分析 29
4.1 斜拉桥整体静力分析 29
4.1.1结构控制截面内力计算结果 29
4.1.2 支撑反力计算 30
4.1.3 主梁内力计算 30
4.1.4 主塔内力计算 33
4.1.5 斜拉索内力计算 34
4.2 斜拉桥的动力特性分析 35
第五章  施工阶段内力计算分析 37
5.1 施工方法介绍 37
5.1.1 施工阶段划分 37
5.1.2 主要施工阶段图示 38
5.2 施工阶段内力分析 40
5.2.1 主梁内力分析 40
5.2.2 斜拉索内力分析 41
第六章  结构验算 44
6.1 主梁验算 44
6.1.1 钢主梁验算 44
6.1.2 混凝土主梁验算 53
6.2 主塔强度验算 58
6.2.1 验算原理 58
6.2.2 使用阶段主塔强度验算 58
6.3 斜拉索验算 60
6.3.1 验算原理 60
6.3.2 使用阶段拉索强度与疲劳验算 60
6.4 斜拉桥变形验算 62
6.4.1 验算原理 62
6.4.2 斜拉桥变形验算 62
6.5 斜拉桥抗风验算 64
6.5.1 设计基准风速计算 64
6.5.2 本桥的基频估算 65
6.5.3 颤振临界风速计算 66
6.5.4 颤振风速验算 67
第七章  施工方案简述 68
7.1 全桥施工 68
7.2 索塔施工 69
7.3 基础施工 69
7.4 主梁施工 69
致 谢 70
参考文献 71