摘 要

本次进行贵黄高速公路小箱桥梁的设计,根据设计资料,设计为25m的预应力混凝土简支箱形梁桥,采用四车道布置。上部为装配式部分预应力混凝土的简支箱梁。预制箱梁高为1.4m，主梁的间距3.02m。为降低主梁的高度，减少预应力所引起的上拱度，后张法预应力混凝土箱梁设计荷载下按照部分预应力混凝土A类构件进行设计，主梁配筋采用预应力筋和非预应力筋混合配筋的方式。设计为箱形截面，要完成尺寸拟定,主梁内力计算,包括恒载活载的计算及内力组合，得出最不利的情况，从而来确定预应力钢束的数量以及布置位置。再通过对主梁截面几何特性的计算，进行钢束预应力损失的估算，配筋完成后对截面强度和应力进行验算，主梁端部的局部承压强度验算，主梁变形验算和行车道板计算,横隔梁计算等。下部结构设计包括盖梁,桥墩和桩基的设计与计算等，各部分构件应进行内力和配筋的计算。

关键词：预应力混凝土简支梁；箱梁； 后张法；下部结构;

Abstract

The design of your GUI-Huang casket highway bridge design, according to the design data, a preliminary design for the 25m prestressed concrete simple box girder bridge. A four-lane bridge arrangement. An upper part is fabricated prestressed concrete simply supported box girders. Prefabricated box beam high-1.4m, the main girder spacing of 3.02m. To reduce the height of the main beam, reducing the camber due to prestressing, post-tensioned concrete box girder in prestressed concrete design load according to section Class A component design, the main beam reinforcement bars and prestressed non-prestressed reinforcement mixed reinforcement. The design uses a box-section shall be prepared to complete the size, the main beam internal force calculation including dead and live load and internal force calculation, finding the most adverse circumstances, thereby to determine the number of prestressed steel beam arrangement position. Through the calculation of the main girder approach spans sectional geometry characteristics, thereby performing prestressing tendons loss estimates, after the completion of reinforcement to deal with the stress of a cross-sectional strength checking, checking local bearing strength of the end portion of the main beam, the main beam deformation check traffic Road board computing, horizontal beam calculation. Substructure design includes a cap beams, piers and pile design, beams, pier, pile cap calculation, each member should be part of the internal forces and reinforcement calculation.

Keywords: prestressed concrete simply supported beam; box girder; post-tensioned; substructure;

目 录

摘要 I

Abstract II

1 绪论 1

2 设计资料 2

2.1 技术资料 2

2.2 设计资料 2

3 结构尺寸 3

3.1 主梁间距与主梁片数 3

3.2 主梁尺寸拟定 3

3.2.1 箱梁高度 3

3.2.2 箱梁顶,底,腹板的厚度 3

3.2.3 横截面沿跨长变化 4

3.2.4 横隔梁设置 4

3.2.5 截面效率指标 4

4 主梁内力计算 7

4.1 恒载内力计算 7

4.1.1 一期恒载（主梁自重） 7

4.1.2 二期恒载 7

4.1.3 恒载内力 8

4.2 活载内力计算 8

4.2.1冲击系数和车道折减系数 8

4.2.2 主梁的荷载横向分布计算 9

4.2.2.1 跨中的荷载横向分布系数 9

4.2.2.2 支点的荷载横向分布系数 15

4.2.3 计算活载内力 16

4.2.3.1 活载内力图式 16

4.2.3.2 边梁内力计算 17

4.2.3.3 中梁的内力计算 21

4.3 内力组合 23

5 预应力钢筋面积估算及钢束布置 27

5.1 预应力钢筋面积估算 27

5.2 预应力钢束布置 27

5.2.1 确定跨中及锚固端截面的钢束位置 28

5.2.2 钢束起弯角和线型的确定 29

5.2.3 钢束几控制要素计算 29

5.2.4 各截面钢束位置及倾角计算 30

5.2.5 钢束的长度计算 31

6 主梁截面几何特性计算 32

6.1 截面面积及惯矩计算 32

7 主梁截面强度验算 37

7.1 截面强度验算 37

7.1.1 正截面强度验算 37

8 钢束预应力损失 42

8.1 预应力钢束与管道壁的摩擦损失 42

8.2 由锚具变形，钢束回缩引起的预应力损失 43

8.3 预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失 43

8.4 钢筋松弛引起的预应力损失 45

8.5 混凝土收缩徐变引起的预应力损失 45

9 截面应力验算 49

9.1 短暂状态的正应力验算 49

9.2 持久状态的正应力验算 49

9.2.1 截面混凝土的正应力验算 49

9.2.2 持久状态下的预应力钢筋的应力验算 50

9.2.3 持久状态下的混凝土主应力验算 50

9.3 抗裂性能验算 55

9.3.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 55

9.3.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 55

9.4 主梁变形（挠度）计算 56

9.4.1 荷载短期效应组合下主梁挠度验算 56

9.4.2 预加力引起的上拱度计算 57

9.4.3 预拱度的设置 57

10 梁端锚固区的局部承压验算 58

10.1 局部承压尺寸要求 58

10.2 局部抗压承载力计算 59

11 行车道板计算 60

11.1 翼缘板内力计算及配筋 60

11.1.1 每延米板上的恒载g 60

11.1.2 每米宽板条的内力 60

11.1.3 内力组合 61

11.1.4 截面设计，配筋与强度验算 61

11.2 腹板间连续单向板的内力计算及配筋 62

11.2.1 弯矩计算 62

11.2.2 支点剪力计算 63

11.2.3 内力组合 63

11.2.3.1 承载能力极限状态内力组合 63

11.2.3.2 正常使用极限状态内力组合计算 63

11.2.4 截面设计，配筋与强度验算 64

11.2.4.1 跨中处的配筋计算 64

11.2.4.2 支点处的配筋计算 64

12.横隔梁计算 65

12.1跨中横隔梁的作用效应影响线 66

12.2截面作用效应计算 67

12.3截面配筋计算 68

13 盖梁、柱式桥墩和钻孔灌注桩计算 69

13.1桥墩尺寸 69

13.2 盖梁计算 69

13.2.1 荷载计算 69

13.2.1.1 上部部构造恒载 69

13.2.1.2 活载计算 70

13.2.2 内力计算 74

13.2.2.1 弯矩计算 74

12.2.2.2 剪力计算 75

13.2.3 盖梁配筋计算 80

13.2.3.1 弯矩作用时的配筋计算 80

13.2.3.2 剪力作用时的配筋计算 80

13.3 桥墩墩柱计算 82

13.3.1 荷载计算 82

13.3.2 截面配筋计算 83

13.4 钻孔灌注桩计算 86

13.4.1 荷载计算 87

13.4.2 桩长计算 87

13.4.3 桩的内力计算 88

13.4.4 桩顶纵向水平位移验算与桩身材料截面强度验算 91

13.4.5 桩身材料强度验算 92

结束语 96

参考文献 97

致谢 99

第1章 绪论

随着桥梁结构形式的改变和近年来高速公路及城市交通的迅猛发展，以及预应力施工技术的不断进步，箱梁作为梁桥的一种截面形式在目前桥梁中广泛使用。

箱型截面的主要优点：

（1）抗扭刚度大,稳定性好。

（2）底板厚,施工方法适应现代化要求

贵黄高速公路小箱桥梁设计可供选择的桥型方案比较多。本设计设计荷载为机动车道为公路-Ⅰ级，桥面宽度为:0.5m防撞墙 7.5m机动车道 1.5m隔离带 7.5m机动车道 0.5m防撞墙，上部结构采用25m的预制箱梁。

第2章 设计资料

2.1 技术资料

（1）设计荷载：机动车道为公路级