论文总字数：46853字

摘 要

本设计是依据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定，根据工程概况和规范要求对该桥进行方案设计，选定的方案为三跨预应力混凝土连续梁桥，采用单箱双室变高度箱型截面，腹板形式为直腹板，施工方式为挂篮悬臂浇筑施工。根据公路桥规和设计手册初步拟定桥跨布置和截面尺寸后，利用Midas软件建立桥梁模型，以更好地展示桥梁的构造，并计算结构的恒载、活载及次内力等荷载；接着进行荷载组合并绘制内力包络图；然后进行预应力钢筋和普通钢筋的估算与布置、预应力损失计算等；最后通过PSC设计对上部结构进行验算，结果均满足设计要求。此外，本设计也进行了文献翻译、施工图绘制等工作。

关键词：建模 连续梁桥 预应力 悬臂施工

Highway 65 m 100 m 65 m continuous girder bridge design

Abstract

The design is based on the requirements of the design specification and "highway bridge code", according to the project profile and specification requirements of the bridge scheme design, the selected program for the variable span three span prestressed concrete continuous beam bridge.Adopt single box double chamber variable height box section, web form for straight web, construction method for hanging basket cantilever casting construction. According to road rules and design manual to arrangement of bridge spans and section size, bridge model is established by using Midas software, in order to better display the structure of the bridge, and calculate the dead load of the structure of internal forces, such as load, live load and time. Then load combination and draw the envelope.Then the estimate of prestressed steel and ordinary steel and arrangement, loss of prestress, etc; And then through the PSC design was carried out on the upper structure calculation, the results meet the design requirements. In addition, this design also has carried on the literature translation, construction drawings, etc. 

Key Words: Modeling; Continuous girder bridge; Prestress; Cantilever constructions

目 录

摘 要 ........................................................................................................................................I

Abstract ........................................................................................................................................II

前 言 1

第一章 方案设计 1

1.1 设计题目 1

1.2 设计主要技术指标 1

1.3 跨径布置 2

1.3.1 标准跨径 2

1.3.2 计算跨径 3

1.4 顺桥向设计 3

1.4.1 纵坡设计 3

1.4.2 梁高设计 3

1.4.3 梁底曲线设计 4

1.4.4 横隔板设计 4

1.5 横桥向设计 5

1.5.1 截面形式 5

1.5.2 箱梁顶板与底板   5

1.5.3 腹板和其它细部尺寸 5

1.5.4 横断面构造 6

第二章 Midas有限元模型建立 8

2.1 节点建立 8

2.2 单元划分 8

2.3 边界条件 8

2.4 施工过程 9

2.5 成桥阶段 9

2.6 荷载组合 10

第三章 永久作用计算 12

3.1 一期恒载 12

3.2 二期恒载 13

3.3 总恒载效应 14

第四章 可变作用计算 15

4.1 汽车荷载 15

4.1.1 设计荷载 15

4.1.2 车道横向折减 15

4.1.3 冲击系数 15

4.2 最大、最小弯矩计算 16

4.3 最大、最小剪力计算 17

第五章 次内力计算 19

5.1 温度荷载 19

5.1.1 温度计算模式 19

5.1.2 升温计算 19

5.1.3 降温计算 19

5.1.4 升温梯度计算 21

5.1.5 降温梯度计算 21

5.1.6 温度次内力汇总 22

5.2 支座沉降次内力计算 22

5.2.1 沉降计算参数 22

5.2.2 沉降次内力计算 23

第六章 内力组合及内力包络图 25

6.1 基本组合 25

6.1.1 计算公式 25

6.1.2 基本组合内力表 25

6.1.3 基本组合包络图 26

6.2 准永久组合 27

6.2.3 计算依据 27

6.2.2 准永久组合内力表 27

6.3.3 准永久组合包络图 28

6.3 频遇值组合 29

6.3.1 计算依据 29

6.3.2 准永久组合内力表 29

6.3.3 频遇值组合包络图 29

第七章 预应力钢筋的布置与估算 31

7.1 钢筋束布置原则 31

7.2 预应力钢筋面积的估算 31

7.2.1 计算依据 31

7.2.2 预应力钢筋截面的估算 31

7.3 预应力钢筋布置 32

7.3.1 跨中截面预应力钢筋的布置 32

7.3.2 截面钢束位置及倾角 33

7.3.3 钢束各控制点位置的确定 33

7.3.4 横断面布置 35

7.3.5 立面及平面布置 35

7.4 非预应力钢筋截面积估算及布置 35

第八章 钢束预应力损失估算 37

8.1 控制应力 37

8.2 各项预应力损失及计算原则 37

8.3 摩擦引起的预应力损失 38

8.4 锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失 38

8.5 混凝土弹性压缩引起的应力损失 39

8.6 钢筋松弛引起的预应力损失 40

8.7 混凝土收缩、徐变引起的损失 41

8.8 预应力损失组合及有效预应力计算 43

第九章 主梁截面验算 44

9.1 施工阶段法向压应力验算 44

9.1.1 计算依据 44

9.1.2 验算数据及图表 44

9.2 受拉区钢筋的拉应力验算 46

9.2.1 计算依据 46

9.2.2 验算数据及图表 46

9.3 使用阶段正截面抗裂验算 47

9.3.1 计算依据 47

9.3.2 验算数据及图表 47

9.4 使用阶段斜截面抗裂验算 49

9.4.1 计算依据 49

9.4.2 验算数据及图表 49

9.5 使用阶段正截面压应力验算 50

9.5.1 计算依据 50

9.5.2 验算数据及图表 51

9.6 使用阶段斜截面主压应力验算 52

9.6.1 计算依据 52

9.6.2 验算数据及图表 52

9.7 使用阶段正截面抗弯验算 53

9.7.1 计算依据 53

9.7.2 验算数据及图表 54

9.8 使用阶段正截面抗剪验算 56

9.8.1 计算依据 56

9.8.2 验算数据及图表 57

参考文献 60

致 谢 61

前 言

连续梁桥是指两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。因而可以减小跨中梁高，增大桥下净空，作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。

预应力混凝土连续梁桥的主要断面形式是箱形截面，横截面呈一个或几个封闭箱形的梁桥简称为箱形梁桥。箱形截面能适应多种使用条件。箱梁有较大的抗扭刚度，应力值较低，徐变变形较小，箱梁截面有单箱单室、单箱双室或多室，早期为矩形箱，逐渐发展成斜腰板的梯形箱。连续箱梁具有桥面接缝少、刚度大、整体性强，外形美观，便于养护等优点。

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