摘 要

本次毕业设计以武汉市江夏区金龙大街高架桥第5联为背景，进行3跨预应力混凝土连续箱梁桥施工图设计。进行施工图设计的主要内容包括：

1、拟定桥梁上部结构和下部结构尺寸，确定施工方法。

2、进行结构内力分析计算，注意使用Midas/civil软件建立桥梁模型进行辅助分析，分析内容包括恒载和活载内力计算。

3、对模型进行预应力筋的设计并且计算相应的预应力损失。

4、使用模型进行相关次内力分析计算。次内力分析的主要内容有：

（1）温度次内力计算；

（2）基础不均匀沉降次内力计算；

（3）预应力次内力计算；

（4）收缩徐变次内力计算；

5、进行施工及使用阶段相应的内力，强度，裂缝等项目的验算。

6、对下部结构进行设计、分析和验算。

7、编制设计计算说明书。

8、绘制结构主要施工图。

关键词：连续梁；预应力混凝土；有限元分析；内力分析计算

Abstract

The graduation design is based on the 5th connection of JinLong Street viaduct in the JiangXia district of Wuhan City. The construction drawing of 3-span prestressed concrete continuous box girder bridge is designed. The main contents of the construction drawing design include:

1. Draw up the size of the superstructure and substructure of the bridge and determine the construction method.

2. Perform structural analysis and calculate the structure. Remenber to use the finite element model of bridge ,Midas/civil,to help the calculation. The content of structural analysis includes dead load and live load internal force calculation.

3. The prestressing tendons configuration and prestress loss are calculated by the model.

4. Use the Bridge model to calculate the internal forces. The main contents of subinternal force analysis are as follows:

(1) structure temperature calculation.

(2) foundation settlement calculation.

(3) prestress calculation.

(4) shrinkage and creep calculation.

5.Check and calculate the internal force, strength and crack in the construction and use stage.

6. Substructure design, analysis and checking calculation.

7. Compile the design calculation specification.

8. Draw the main construction drawing.

Keywords: Continuous beam; Prestressed concrete; Finite element analysis; Internal force analysis and calculation;

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 设计主要要求 1

1.2设计内容及成果 1

1.2.1设计内容 1

1.2.2主要设计成果 1

第2章 桥型与结构尺寸 3

2.1 桥型的选择 3

2.1.1 设计原则 3

2.1.2 方案比选 3

2.2 设计概况 5

2.2.1 技术标准 5

2.2.2 材料参数 5

2.3 结构尺寸拟定 6

2.3.1 桥跨布置 6

2.3.2 主梁结构尺寸 6

2.4 施工方法确定 7

第三章 模型的建立 9

3.1建立模型 9

3.1.1建立操作环境 9

3.1.2 材料的定义 10

3.1.3节点的建立 13

3.1.4单元的建立 13

3.1.5截面的设置 14

3.1.6变截面及变截面组的设置 16

3.1.7结构组的定义 18

3.1.8时间依存性材料的定义 19

3.1.9边界条件与边界组的定义 21

3.1.10荷载组的定义 21

3.1.11静力荷载工况的建立 22

3.1.12移动荷载工况的建立 26

3.1.13 施工阶段的定义 28

3.2 Midas分析计算 29

3.2.1荷载组合 29

3.2.1运行后的结果 30

3.2.2进行PSC设计 31

第四章 桥梁的结构内力计算 33

4.1 恒载内力计算 33

4.1.1恒载作用下的内力 33

4.1.2恒载作用下主梁内力图 34

4.2 移动荷载作用下的内力 35

4.3 支座位移作用下的内力 38

4.3.1支座位移作用下的内力 38

4.3.2支座位移作用下的内力图 39

4.4 温度作用引起的内力 41

4.4.1温度作用引起的内力 41

4.4.2温度作用下的内力图 42

4.5 荷载内力组合 44

4.6 次内力计算 44

4.6.1徐变次内力计算 44

4.6.2温度次内力计算 45

4.6.3支座位移次内力计算 46

第五章 预应力钢束的设计 48

5.1 预应力钢束面积的估算 48

5.2 预应力钢束的布置 49

5.2.1 预应力钢束的布置原则 49

5.2.2预应力钢束的布置 50

5.3 模拟预应力钢束 52

5.4 钢束的预应力损失 53

5.5 预应力次内力计算 55

第六章 截面验算 56

6.1正截面抗弯验算 56

6.2使用阶段正截面抗裂验算 57

6.3使用阶段正截面压应力验算 58

6.4施工阶段法向压应力验算 62

6.5桥梁挠度验算 63

第七章 行车道板计算 64

7.1 单向板计算 64

7.1.1 恒载内力 64

7.1.2 活载内力 64

7.1.3 内力组合 66

7.2 配筋设计 66

第八章 桥墩内力计算 67

8.1内力计算 67

8.2配筋设计 67

8.2.1 偏心距 67

8.2.2 有关参数计算 68

8.2.3 桥墩截面承载力验算 69

第九章 钻孔灌注桩的计算 71

9.1荷载计算 71

9.2基桩根数以及平面布置 71

9.3桩的内力计算 72

9.3.1 桩的计算宽度b1 73

9.3.2 桩的变形系数α 73

9.3.3 地面以下深度z处桩身截面上的弯矩与水平压应力的计算 73

9.4桩身截面配筋与强度验算 76

参考文献 79

致谢 80

第一章 绪论