摘 要

本桥全长420m，结构形式采用三跨预应力混凝土连续刚构，跨径布置为110m 200m 110m，桥墩使用双薄壁空心墩，基础使用嵌岩式钻孔灌注桩，主梁断面为单箱单室直腹板箱型断面。设计荷载为公路Ⅰ级荷载，主梁采用节段悬臂浇筑施工。

在设计过程中主要借助了有限元分析软件Midas civil 2015对结构进行建模、设计、分析及计算。具体完成的内容包括：水文计算和桥型的方案比选；初步拟定结构尺寸并建模；恒载及活载内力的计算；初步估算预应力筋并进行布置；次内力的计算；截面的验算；桥墩和基础的设计计算 ；施工组织设计和环境保护说明。

关键词：连续刚构；结构设计；结构计算

Abstract

This bridge is three span prestressed concrete continuous rigid frame bridge of 420m span of 110m 200m 110m,.The piers are made of double thin-wall hollow piers. The foundation is made of rock socketed bored piles The girder section is single box single room straight web box section. The design load is highway I load, and the main beam is cast-in-place with segmental cantilever construction.

In the design process, the structure modeling, design, analysis and calculation are mainly carried out by means of finite element analysis software Midas civil 2015. The specific contents include: scheme comparison and hydrological calculation of the bridge; preliminary design of structural size and modeling; calculation of dead load and live load; preliminary estimating prestressed tendon and arrangement ;calculation of secondary internal forces; design and calculation of pier and foundation; construction organization design and environmental protection design.

Key words: continuous rigid frame structure; structure design; structure caculate

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目录

第一章 基本资料 1

1.1地质水文资料 1

1.2技术规范 1

1.3技术指标 1

第二章 方案比选 2

2.1水文计算 2

2.1.1设计频率 2

2.1.2设计流量计算 2

2.1.3设计水位推算 2

2.1.4桥面最低高程 3

2.2拟定方案 3

2.2.1预应力混凝土连续梁桥 3

2.2.2预应力混凝土连续刚构桥 4

2.2.3先简支后结构连续T梁 5

2.3方案比选 6

第三章 结构初步设计 8

3.1上部结构设计 8

3.1.1孔跨布置 8

3.1.2上部结构尺寸拟定 8

3.2下部结构设计 9

3.2.1桥墩设计 9

3.2.2基础设计 10

3.3结构使用材料 10

3.3.1混凝土 10

3.3.2钢材 10

4.1电算模型 11

4.1.1结构划分 11

4.1.2施工阶段设计 11

4.2恒载内力计算 12

4.2.1毛截面几何特性 12

4.2.2恒载内力计算结果 13

4.3活载内力计算 16

4.3.1活载因子的计算 16

4.3.2活载内力计算结果 17

第五章 预应力钢束的估算与布置 20

5.1预应力钢束的估算 20

5.1.1按承载能力极限状态计算 20

5.1.2按正常使用极限状态计算 21

5.2预应力钢束估算结果 23

5.3纵向预应力筋的布置 24

5.4横向预应力筋的布置 25

第六章 预应力损失计算 26

6.1预应力与管道壁之间的摩擦 26

6.2锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失_， 26

6.3混凝土的弹性压缩引起的应力损失 27

6.4预应力钢筋松弛引起的预应力损失 27

6.5混凝土收缩徐变引起的预应力损失 27

6.6有效预应力计算 28

第七章 次内力计算 30

7.1混凝土徐变引起的次内力 30

7.2混凝土收缩引起的次内力 31

7.3预加力引起的次内力 33

7.4温度次内力 35

7.4.1系统温度 35

7.4.2梯度温度 37

7.5支座不均匀沉降引起的次内力 39

第八章 截面验算 41

8.1荷载组合 41

8.1.1承载内力极限状态的内力组合 41

8.1.2正常使用极限状态内力组合 42

8.2截面验算 44

8.2.1承载内力极限状态验算 44

8.2.2正常使用极限状态验算 51

8.3应力验算 56

8.3.1施工阶段正截面法向压应力验算 56

8.3.2使用阶段混凝土最大压应力（正截面压应力）验算 58

8.3.3.使用阶段混凝土主压应力验算 61

8.3.4受拉钢筋的拉应力验算 63

第九章 下部结构设计计算 65

9.1桥墩设计计算 65

9.1.1恒载计算: 65

9.1.2 汽车荷载计算 65

9.1.3 荷载组合 65

9.1.4 截面配筋计算及应力验算 66

9.2桩基础设计计算 67

9.2.1荷载计算 68

9.2.2桩长计算 69

9.2.3 桩的内力计算（m法） 69

9.2.4 桩身截面配筋与承载力验算： 71

9.2.5 墩顶纵向水平位移验算 72

第十章 环保与节能 74

10.1 环保 74

10.2 节能 74

参考文献 75

致谢 76