摘 要

根据设计任务书中所提出的要求和现行公路桥梁相关的设计规范，在综合考虑桥梁所在地区和桥位所在处的地质、地形的实际情况后，经过初步选定后提出斜拉桥、预应力混凝土连续梁桥、拱桥三种比选桥型的方案。最终通过从桥梁建设的经济性、美观性等多方面考虑，比较三个方案的优缺点，选择预应力混凝土连续梁桥作为主推荐的设计桥型。该设计方案为50 80 50m预应力混凝土连续梁桥，设计主要借助Midas Civil软件，设计过程中通过对结构细部尺寸拟定：主要包括支点截面、跨中截面和桥墩截面在cad中进行了尺寸设计、静活载内力计算、联系梁桥整体稳定验算和整体强度应力验算等。经分析比较及验算数据结果表明本设计的计算方法正确，内力荷载分布情况合理，基本符合设计任务书的相关要求。

关键词：连续梁桥；Midas Civil；结构分析；设计；验算

Abstract

According to the requirements of the design task book and the design code of the current highway bridge, the actual geological and topographical conditions of the bridge site are considered, after the primaries of the cable-stayed bridge, prestressed concrete continuous beam bridge, arch bridge three bridge scheme selection. By considering the bridge construction of economy, aesthetics and other aspects, the advantages and disadvantages of the three schemes, I recommended prestressed concrete continuous beam bridge as the programme of bridge design. The design scheme is 50 80 50m prestressed concrete continuous beam bridge, this paper borrowed ideas from Midas Civil software, In the design process, through the detailed dimensions of the structure: including size design of the sections of middle span and support, pier section was carried out in CAD. calculation of static and active load,checking calculation of Integral strength stress and the overall stability of the bridge bridge,and so on. By comparing and analyzing the data, the results show that the calculation method is correct, The distribution of internal force load is reasonable.This paper accordance with the relevant requirements of the design task book in basic.

Key words: Continuous beam bridge; Midas Civil; structure analysis; design; checking computations

目 录

第1章 绪论 1

1.1 设计基本资料 1

1.2 设计技术标准 2

1.3 设计规范 2

第2章 桥型方案比选 3

2.1比选标准 3

2.2 方案比选 3

2.3 方案确定 8

第3章 模型建立与内力计算分析 9

3.1 计算模型 9

3.2 施工节段划分 9

3.2.1桥梁划分施工分段原则 9

3.2.2施工阶段划分情况 9

3.3相关材料说明 10

3.4 截面特性及有效宽度 11

3.5主梁恒载内力计算 11

3.5.1 恒载内力计算 11

3.5.2主梁活载内力计算 12

3.6 荷载工况及荷载组合 13

第4章 持久状况承载能力极限状态验算结果 15

4.1 截面受压区高度 15

4.2 正截面抗弯承载能力验算 15

4.3 斜截面抗剪承载能力验算 17

4.4 抗扭承载能力验算 18

4.5 支反力计算 19

第5章 持久状况正常使用极限状态验算结果 20

5.1 结构正截面抗裂验算 20

5.2 结构斜截面抗裂验算 24

第6章 持久状况构件应力验算结果 30

6.1 正截面混凝土法向压应力验算 30

6.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算 30

6.3 斜截面混凝土的主压应力验算 34

第7章 详细计算表格 39

第8章 施工方案简介 61

8.1 工程概况 61

8.2 主要施工程序 61

8.2.1 0号块的施工与挂篮施工 61

8.2.2 各梁段施工  62

8.2.3合拢段施工 62

8.2.4临时支座设置与永久支座 62

8.3施工过程中的注意事项 62

8.3.1测量与主梁线型控制 62

8.3.2悬臂浇筑法施工安全注意点 62

参考文献 64

致 谢 65

第1章 绪论

近些年我国开始大力发展交通运输事业，在建立四通八达的现代交通网络的同时，也在桥梁工程的建设规模、技艺和科技能力水平上，逐渐跻身世界前列。近几年国家公路五纵七横国道主干线的规划和实施，让绵延几十公里的跨海湾特大桥伫立在中华大地上。因此，作为后来者的我们在建设桥型新颖和结构复杂的桥梁时将面临更大的挑战，也因此给予了我们不断创新的和敢于向前的动力。本文所设计的桥梁总长度为180m，是当地规划的公路网络路线中十分重要的一部分。

1.1 设计基本资料

本桥位于湖北十堰郧县209国道主干线上，道路设计等级为山区二级公路。设计水位为155m，枯水位为125m,无通航要求。线路在桥址范围内为直线，两边的引道标高均为180m。桥中线与河槽方向正交。

（1）地质情况如下：全断面为1.0m左右的覆盖层，其下为2~3m的强风化石灰岩和弱风化石灰岩，持力层强度≥1000kPa。

（2）温度变化：均匀升温30℃，均匀降温25℃。

（3）设计风速：12m/s。

（4）材料：桥墩混凝土：C50混凝土

混凝土桥面铺装材料：C45混凝土

桥面板铺装材料：10cm改性沥青 SMA；

预应力筋：φ^s15钢铰线

非预应力钢筋：φ12mm≥的HRB335螺纹钢筋，φ12mm≤的 R235光圆钢筋

锚具：OVM 锚

钢板：GB03（S） R345 钢材

（5）桥址处纵断面的数据见下表。(单位：m)

1.2 设计技术标准

（1）、计算行车速度：80km/h;

（2）、设计荷载：公路-II级，人群2.5kN/m²

（3）、桥宽：净-9 2×1.50m；

（4）、高程：黄海高程系统

（5）、地震烈度：基本烈度VI度；

（6）、桥面横坡：双向2%

1.3 设计规范

（1）、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）

（2）、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

（3）、《公路RC及PC 桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

（4）、《公路桥涵地基及基础设计规范》（JTG D63-2007）

（5）、《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）

第2章 桥型方案比选

我国的预应力混凝土连续梁桥虽然发展迅速，但在桥跨的布置和设计梁、墩部结构的截面形式的方面也不断变化，力求突破与创新。本章主要是对堵河桥的桥型进行确定和拟定重要截面的截面形式，并提出相应的施工方法。

2.1比选标准

（1）符合城市的发展规划，在满足当地发展经济对交通与出行需要的同时，应避免桥梁的造型结构与原有桥型相似，分孔、分跨布局合理，尽可能的成为体现出当地风貌特色的一道全新亮丽的风景线。^[15]

（2）桥梁设计方案既要满足经济、美观要求，又要受力合理，结构力线鲜明且施工方便，安全与功能的作用要放在首位，其他相关因素要视经济与环境条件而定。

2.2 方案比选

根据设计任务书中部分条件，对桥梁的基本尺寸（包括梁高、边跨与中跨比值等参数）进行选择、对已确定的桥式方案进行结构设计及施工方案的确定。在参阅各种文献资料及相关规范后，综合考虑桥位的地质、地形条件，初拟定以下三种方案：

方案一：50m 80m 50m预应力混凝土变截面连续梁桥

①桥跨布置

根据相关规范与经验，预应力混凝土变截面桥梁的边中跨之比在0.5-0.7为宜^[8]，故此桥梁选取边跨比为0.625。初步确定桥跨布置为：50m 80m 50m，总长为180m。

图2.1 方案一桥梁立面图

②截面尺寸

●整个桥梁宽度为9m 2×1.5m，故横截面形式选取的为单箱单室截面。

根据相关规范初步拟定出桥梁主箱梁截面的细部尺寸。超过60m跨径的桥梁一般采用变截面梁较实惠，根据已建成的桥梁资料分析，跨径在100m以内，支点截面的梁高h_支约为（1/16～1/18）L(L为中间跨长)^[6]，跨中梁高h_中约为（1/1.5～1/2.5）h_支。

●故支点梁高选取L/16.7=4.8m，跨中梁高取h_中=2.5m。梁底曲线按照二次抛物线形式变化。在连续梁桥中，箱梁底板厚度随负弯矩的增大而逐渐增加至根部。根部底板厚度一般是1/10～1/12梁高，跨中底版厚度一般为200～250mm。

●故支点处底板厚50cm，跨中为24cm，以方便布置预应力钢筋截面。跨径在100m以内的变截面连续梁桥，支点处腹板厚度与梁高之比1/15~1/20^[7]，且为后张法施工。

●故支点处腹板厚度取80cm，所以腹板厚度在40~80cm之间变化；综合考虑预应力钢筋以及普通钢筋的布置，全桥顶板厚统一为28cm。

支点截面图：