摘 要

在本设计中，根据任务书要求，依据现行公路桥梁设计规范，提出了三跨预应力混凝土连续梁桥、五跨预应力混凝土连续梁桥、拱桥这三种桥型方案。在经过对各种桥型的比选后，最终选定三跨预应力混凝土连续梁桥为本次的桥型方案。

在设计中，运用Midas软件对桥梁进行结构分析，并根据拟定的桥梁尺寸建立桥梁模型，在对主梁恒载内力和活载内力进行计算，并进行内力组合得到内力包络图后，进行预应力钢束估算和预应力损失的计算。最后对结构进行强度验算和应力验算以及行车道板的计算。验算结果表明该设计方案计算方法正确，结果满足设计要求。

关键词：Midas软件；混凝土连续梁桥；内力；结构分析；验算

ABSTRACT

In this design, according to the topography, and project requirements，according to the current highway bridge design specification of prestressed concrete continuous girder bridge forward, arch bridge three schemes. structure after the bridge of various final choice of three-span prestressed concrete continuous girder bridge design for this recommendation.

This design uses Midas software for prestressed concrete continuous beam bridge structural analysis, building bridges basic model developed based on the size of the bridge, and then to Internal force on the girder dead load and live load force calculated to obtain a combination of internal forces and internal forces envelope. Then calculate estimates prestressed steel beams and prestressed losses. Finally, the calculation of the structure and the strength and stress checking carriageway board. After checking the analysis shows that the design calculations correctly, basically meet the requirements.

KEY WORDS：Midas software；concrete continuous girder bridge；Internal forces；Structure analysis；checking computation

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 预应力混凝土简介 1

1.2 设计简介 1

1.3 设计依据 2

第二章 方案比选 3

2.1 设计资料 3

2.2 初拟桥型方案 3

2.2.1方案一：三跨预应力混凝土连续梁桥 3

2.2.2方案二：五跨变截面预应力混凝土连续梁桥 4

2.2.3方案三：上承式预应力混凝土组合桁架拱桥 6

2.3 方案比选 7

第三章 桥跨布置 9

3.1 桥型布置 9

3.2 边中跨的取值与桥跨布置 9

3.3 桥梁截面形式 10

3.3.1 桥梁立面 10

3.3.2 桥梁横截面 10

3.3.3 梁高的选取 11

3.3.4 桥梁细部尺寸的选取 11

3.3.5 桥面铺装 12

3.4 下部结构 12

3.5 桥梁建筑材料 12

第四章 内力计算 14

4.1 单元划分 14

4.2 桥梁施工节段划分 14

4.3 主梁恒载内力计算 15

4.3.1恒载内力计算 16

4.3.2 基础沉降造成的内力计算 17

4.4 主梁活载内力计算 18

4.4.1 影响线的计算 18

4.4.2 活载因子的计算 19

4.4.3 汽车荷载 19

4.4.4 横向分 布系数的考虑 19

4.4.5 汽车荷载作用下的内力计算 20

4.4.6 温度内力计算 20

4.5 内力组合 21

4.5.1 正常使用极 限状态下的内力组合 21

4.5.2 承载能力极限状态下 的内力组合 24

第五章 钢筋设计 28

5.1钢束估算 28

5.1.1 按承载能力极限计算时满足正截面强度要求 28

5.1.2按正常使用极限 状态的应力要求计算 32

5.1.3 通过Midas估算实际配筋数量 34

5.2 预应力钢束布置 39

5.3 预应力损失计算 41

5.3.1预应力钢筋与管道壁之间的摩擦引起的应力损失 41

5.3.2锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 42

5.3.3混凝土的弹性压缩引起的应力损失 42

5.3.4 钢筋松弛引起的应力损失 43

5.3.5 混凝土收缩徐变引起的应力损失 43

5.4 桥面板配筋 49

5.4.1支点处配筋，沿纵向取1m宽板条计算 49

5.4.2 跨中处配筋，沿纵向取1m宽板条计算 50

5.4.3 抗剪验算 50

第六章 强度和应力验算 51

6.1正截面抗弯承载力验算 51

6.2斜截面抗剪承载力验算 54

6.3正截面抗裂验算 57

6.4斜截面抗裂验算 60

6.5短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算 62

6.5.1压应力验算 62

6.5.2拉应力验算 62

6.5.3持久状况（使用阶段）预应力钢筋拉应力验算 64

参考文献 70

致谢 71

绪论

1.1 预应力混凝土简介

预应力混凝土结构就是在结构受外力荷载作用前，通过人为施加压力，以产生一个预应力状态来减小或抵消后来由外力荷载引起的拉应力，其目的主要是为了推迟受拉区混凝土开裂。预应力混凝土中，通常用张拉预应力钢筋的方法来提供预应力，所以，通常预应力混凝土结构也称为：预应力钢筋混凝土结构。

在1886年，美国工程师P.H.杰克逊首先将预应力的概念应用到混凝土结构中，但是，从此以后直到1928年，法国工程师E.弗雷西内才将预应力钢筋的概念引入进来，从此，预应力混凝土结构才正式进入到实用阶段，也正是从这个时候开始，预应力混凝土结构迎来了蓬勃的发展和美好的未来。

相比较于纯钢材以及纯混凝土结构来说，预应力混凝土结构具有以下优点：抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力强、抗疲劳能力好等，同时，预应力混凝土相对于纯钢材及纯混凝土结构而言，可以节约40%~50%的钢材及20%~40%的混凝土，使得结构更加经济，这些优点都是预应力混凝土被广泛采用的原因。