摘 要

武汉市岱家山大桥是目前正在施工建设的重要桥梁之一，作为从汉口汉黄路前往黄陂汉口北和盘龙城的重要交通枢纽之一，岱家山大桥在未来将会发挥重要的作用。预应力连续箱梁桥是一种采用箱形截面，形式为两跨及两跨以上，施工难度低，抗震能力相较于其他桥型优异、结构受力性能好、变形小的桥梁类型，因此连续箱梁桥在多种设计场合被作为优先选择。

本次设计主要为岱家山大桥的初步设计，主要利用midas软件进行设计与计算。岱家山大桥的全长共99m，分为三跨，每跨33m，设计荷载标准为机动车道为公路-Ⅰ级，桥面宽度为 0.5m防撞墙 7.5m机动车道 1.5m隔离带 7.5m机动车道 0.5m防撞墙，共17.5m，采用预应力连续箱梁结构设计，梁高为2m。横断面形式采用了单箱双室截面的设计。本桥的施工采用满堂支架现浇施工方法。

关键词：midas建模；连续梁；预应力；箱梁

Abstract

Wuhan City Jia Dai Shan bridge is currently under construction of bridge construction, as one of the most important traffic hub from Hankou to Huangpi Hankou Han Huang Road North and Panlong City, Dai Jia Shan bridge play an important role in the future will be. Prestressed concrete continuous box girder bridge is a kind of the box section, form two and two span, low construction difficulty, seismic capacity compared to other bridge with excellent and good mechanical properties of the structure, so the small deformation of bridge type, continuous box girder bridge in a variety of occasions is designed as a priority.

This design is mainly the preliminary design of Dai Jia Shan bridge, mainly using Midas software for design and calculation. Dai Jia Shan bridge a total length of 99m, divided into three spans, each span 33m, design load standard for motorized road grade, bridge width 0.5m 7.5m 1.5m motor vehicle crash wall isolation belt 7.5m Lane 0.5m anti-collision wall, a total of 17.5m, the design of prestressed concrete continuous box girder structure, beam height is 2m. The cross section forms the design of single box and double chamber section. The construction of the bridge adopts full support cast-in-place construction method.

Key words: Midas modeling; continuous beam; prestress; box girder

目 录

摘 要 1

Abstract 2

第1章 绪论 3

1.1研究背景 3

1.2毕业设计的目的与意义 4

第2章 设计资料 5

2.1设计标准 5

2.2设计资料 5

2.3技术规范 5

第3章 桥梁的方案设计 6

3.1 桥梁总体布置图 6

3.2 材料选用 6

3.2.1 混凝土 6

3.2.2 预应力束 7

3.2.3 普通钢筋 7

3.2.4 锚具及各类材料 7

3.3 桥梁整体设计及尺寸拟定 7

3.3.1 截面类型确定 7

3.3.2 梁高确定 7

3.3.3 横剖面截面尺寸拟定 8

3.4 截面几何特性 10

3.5 不同截面相互间变化 11

3.6 桥面构造设计 11

第4章 Midas建模 12

4.1 单位系设置 12

4.2 选用材料及截面设置 13

4.2.1 定义材料 13

4.2.2 定义截面 14

4.2.3 变截面计算与导入 16

4.3 midas结构模型建立 16

4.3.1 划分节点与单元 16

4.3.2 添加变截面组 17

4.3.3 定义结构组 18

4.3.4 定义时间依存材料特性 18

4.3.5 边界条件 19

4.4 Midas计算 24

4.4.1 荷载组合 24

4.4.2 模型结果内力图 25

4.5 PSC设计 26

4.6 Midas验算 27

第5章 内力计算 44

5.1自重内力 44

5.2二期恒载内力 46

5.3汽车荷载作用效应计算 47

5.3.1 冲击系数和折减系数 47

5.3.2 汽车荷载横向分布增大系数计算 48

5.3.3 汽车活载效应计算 48

5.4支座沉降 56

5.5荷载组合 59

5.5.1 承载能力极限状态 59

5.5.2 正常使用极限状态 60

第6章 预应力钢束的估算及布置 62

6.1 钢束估算 62

6.2 钢束布置 63

6.2.1 钢束布置要求 63

6.2.2 钢束布置原则 63

6.2.3 钢束起弯角和线型的确定 63

6.3箱梁横向预应力束设计 66

第7章 盖梁设计 67

7.1 桥墩及盖梁尺寸 67

7.2 盖梁荷载计算 67

7.2.1 永久作用 67

7.2.2 可变作用 68

7.3 盖梁配筋计算 71

7.3.1 正截面配筋 71

7.3.2 剪力作用配筋 71

第8章 桥墩设计与计算 73

8.1 荷载计算 73

8.1.1 恒载计算 73

8.1.2 活载计算 73

8.2 截面配筋计算 73

8.3 桥墩截面承载力校验 75

第9章 桩基础计算 77

9.1 地质资料 77

9.2 荷载计算 78

9.3 桩长计算 78

9.4 桩的内力与位移 80

9.5 桩基配筋计算及桩身材料截面强度验算 82

参考文献 84

致 谢 85

第1章 绪论

1.1研究背景

预应力连续箱梁桥是一种采用箱形截面，形式为两跨及两跨以上，施工难度低，抗震能力相较于其他桥型优异、结构受力性能好、变形小的桥梁类型，因此连续箱梁桥在多种设计场合被作为优先选择。以下对其做简要介绍：

在预应力桥梁体系之中，预应力混凝土连续梁桥是被普遍采用的一种，该类型桥梁由于采用超静定结构，其刚度大，稳定性好，且连续梁桥往往采用现浇作业，其整体性更好，对于地震荷载吸收能力强，并且，在该桥形的设计施工方面，我国相关技术储备十分丰富，施工质量及施工速度有着一定的保证。预应力混凝土梁桥的相关发展在我国伊始于1950年前后，有着较长的发展历史与极快的发展速度，近年来，该桥型相关技术发展迅速，在结构分析、施工工艺、试验研究、预应力材料及工艺设备等方面日新月异。截止至目前时间，我国已建成了多座连续箱梁桥。二十一世纪以来，中国高速铁路的相关发展极其迅猛，这也带动了连续箱梁桥的发展进步。

连续箱梁桥有着多样的可以采用的施工方法，在施工方法的选择方面，应当根据不同的自然及地理环境，在保证安全经济及质量的前提下，综合考虑工期长短及社会因素等一系列问题后，选择适宜的施工条件进行施工。其中，常用的方法有：立浇、预制拼装、悬臂浇筑、推拉、使用移动模架、跨度、现浇施工等。