G348沙洋汉江公路二桥85 3×160 85m连续梁桥上部结构设计毕业论文

2020-04-12 08:42:24

摘要

国内外近30年以来，连续梁结构体系已成为预应力混凝土桥梁的最重要的桥型之一，在40米-200米的跨径范围内，有着绝对的优势。在今后的发展中，连续梁桥同样具有很大的发展空间。

根据设计任务要求，本次毕业设计主要对G348沙洋汉江公路二桥主桥上部结构进行设计，该桥的设计采用的是大跨度连续梁，施工方法采用挂篮悬臂浇筑施工。本次设计先用Midas软件较精确地模拟主桥上部结构；其后，完成恒载内力标准值计算、活载内力标准值计算、收缩及徐变引起的二次内力标准值计算、预应力损失引起的二次内力标准值计算、荷载组合、各主要构件承载力极限状态验算、各主要构件正常使用极限状态验算,完成施工过程内力分析。该毕业设计重点在于Midas建模以及相关验算，运用CAD绘制设计中所涉及的主要结构的图形，并进行设计计算说明书的编写和其他资料收集、翻译工作。

关键词：连续梁桥；Midas 建模；挂篮施工；截面验算

Abstract

In recent 30 years at home and abroad, the continuous beam structure system has become one of the most important Bridges of Prestressed Concrete Bridges, and has the absolute advantage in the span of 40 meters to 200 meters. In the future, continuous beam bridges also have a great development space.

According to the design task requirements, this graduation design is mainly related to the upper structure of the G348 Shayang Hanjiang highway second main bridge, the design of this bridge is based on the large span continuous beam criterion, adopting the hanging basket cantilever pouring construction method. In this design, Midas software is used to accurately model the superstructure of the main bridge. Next, it’s needed to complete the calculation of standard dead load internal force, internal force of live load standard value, shrinkage and creep secondary internal forces caused by the standard, and loss of prestress secondary internal forces caused by the standard, and the checking calculation of load combination, the major component bearing capacity limit state and the main component of normal use limit state checking; Then, it’s also needed to finish the internal force analysis of this entire construction process.The graduation design is focused on Midas modeling as well as the related calculation, the drawing of main graphs of this designing structure using CAD, the preparation of the design specifications and other information collection and translation work.

Key words: Continuous girder bridge; Midas modeling; Construction of hanging baskets; Cross section checking calculation

第一章绪论 7

1.1 桥梁的基本组成与类型 7

1.1.1 桥梁的基本组成 7

1.1.2 桥梁的主要类型 7

1.2 桥梁的总体规划和基本设计要求 11

1.2.1总体规划 11

1.2.2基本设计要求 11

1.3 预应力混凝土连续梁桥 12

1.3.1 预应力混凝土连续梁桥桥型特点 12

1.3.2 预应力混凝土连续梁桥发展概况 13

1.4 毕业设计任务书 13

1.4.1 课题来源 13

1.4.2 毕业设计的主要内容 13

1.4.3 提交的成果 14

1.4.4 毕业设计的规划 14

第二章桥梁设计方案及基本资料 14

2.1 设计基本资料 14

2.1.1 设计标准 14

2.1.2 设计计算依据 15

2.1.3 相关计算参数 15

2.1.4 主要材料 16

2.2 主桥上部结构设计 17

2.2.1 主桥总体桥跨布置 17

2.2.2 主梁细部尺寸 17

2.2.3 主梁横截面尺寸 17

2.2.4 预应力束布置 18

2.3 主桥施工方案及注意事项 20

2.3.1 施工方案 20

2.3.2 施工注意事项 21

第三章 Midas模型的建立 22

3.1 建模过程 22

3.1.1 材料定义 22

3.1.2 截面的定义 23

3.1.3节点和单元的定义 24

3.1.4 变截面组的定义 25

3.1.5 定义时间依存材料特性 26

3.1.6 静力荷载工况的定义 26

3.1.7 预应力荷载的定义 27

3.1.8 移动荷载工况的定义 28

3.1.9 组及施工阶段的定义 29

3.2 PSC设计 30

第四章主梁内力计算 30

4.1 恒载内力计算 30

4.2 活载内力计算 32

4.3 荷载组合 35

第五章次内力计算 37

5.1 收缩及徐变引起的次内力 37

5.2 预应力损失引起的次内力 40

5.2.1 预应力损失次内力计算原理 40

5.2.2 先期预应力束产生的徐变次内力 41

5.2.3 后期预应力束产生的弹性次内力 41

第六章承载能力极限状态验算 42

6.1正截面抗弯承载能力验算 42

6.2斜截面抗剪承载能力验算 46

第七章正常使用极限状态验算 47

7.1使用阶段正截面抗裂验算 48

7.2使用阶段斜截面抗裂验算 50

第八章持久状况和短暂状况构件的应力验算 51

8.1使用阶段正截面压应力验算 51

8.2使用阶段斜截面主压应力验算 53

8.3施工阶段正截面法向应力验算 54

8.4受拉区钢筋的拉应力验算 57

参考文献 60

毕业设计总结 61

致谢 62

第一章绪论

1.1 桥梁的基本组成与类型

，为（如：江河、湖泊、海域及山涧峡谷等）而。20世纪60年代以来，在先进的科学技术及建造技术的推动下，人们对桥梁建筑有了更高的要求，桥梁的也日趋丰富起来。

1.1.1 桥梁的基本组成

一座完整的桥梁一般由上部结构、下部结构、支座和附属构造物组成。对各组成部分简述如下：

（1）：也称为，是，其主要作用就是跨越各类。

（2）：包括桥台、桥墩和基础。桥墩和桥台的主要作用是并至地基。每一座桥的基础构造多深埋在土层之中，是整个桥梁结构稳定安全的关键构造，因此。

图1.1 桥梁的基本组成示意图

（3）支座：为处所设置的传力装置，主要作用是的荷载至桥墩，同时也能更好地保证整个能在产生一定的。

（4）：包括栏杆，等。

1.1.2 桥梁的主要类型

桥梁结构中主要的受力构件离不开，分别是。各式各样的桥梁结构物，其实都可以归结为三种以及它们之间的互相组合。

（1）梁式桥

梁式桥是全世界使用最为广泛的一种桥型。该桥型在作用的情况下，桥墩和桥台处，梁式结构主要是以为主。梁式桥的主要用材是能抗弯、能抗拉的材料（如：钢凝土、钢土的组合结构等）。其中对于简支梁桥，该桥结构算是比较简单，施工相对较为便利，但由于处所受的过大，导致简支不能达到较长的范围，常用m以下，即使是对于预应力的简，其常用跨径一般也不；而梁式桥中，连续梁桥的能更加优越，连续梁的结构保证了，让司机在行车过程中有更好的驾驶体验和安全性。另外，支点作用增大了桥梁的，节省了许多的材料，得以大大增加，是桥梁工程中设计师们结构形式之一。