摘 要

桥梁是跨越河流的必要方法，相比于隧道，桥梁工程的造价便宜很多。空心板桥梁特点构造简单，受力明确，预制也很方便。所以，预制式空心板桥梁在工程中广泛适用。而在预制工厂预制成之后，通过船运会很方便的将目标梁运送到桥梁位置。之后只需要现场吊装，大大减少了。

关于毕业设计设计的选题内容，我综合以上预应力空心板的各种有点，而且在我国发展前景好，我所选的题目就是预应力混个凝土空心板桥施工图设计。初步拟定的尺寸为4x20m。这次毕业设计将很好的让我们把大学四年所学的课本上的内容和毕业实习所遇到的各种工程问题有机的结合起来，不仅学会了运用，还学会了变通。

本毕业设计以襄阳市襄州区溢洪渠桥第三联为工程背景，结合理论和实际进行4×20m预应力混凝土空心板桥施工图设计。主要工作是在知道老师的帮助下，自主进行桥跨布置为4×20m预应力混凝土空心板桥的上部和下部计算。采用先简支后桥面连续的施工方法，最终完成该桥的结构计算及主要施工图纸的绘制，并且学会MIDAS的用法，把自己设计的空心板桥梁简历模型。并编制毕业设计说明书其中包括设计，施工和运营中的所有问题，都要考虑到。通过上下部结构的运算，使最后所设计的桥梁满足要求，安全可靠。

关键词：预应力混凝土空心板；上部结构设计；下部结构设计。

Abstract

Bridges are a necessary way to cross rivers. Compared with tunnels, bridge engineering is much cheaper. Hollow slab bridge features simple structure, clear force, and convenient prefabrication. Therefore, precast hollow slab bridge is widely used in engineering. After the prefabrication plant is prefabricated, the target beam can be easily transported to the bridge by ship. After that, we only need on-site hoisting, which is greatly reduced.

Regarding the topics of graduation design and design, I have integrated all kinds of above-mentioned prestressed hollow slabs, and the development prospects in our country are good. My selected topic is the design of prestressed concrete slabs. The preliminary draft size is 4x20m. This graduation project will allow us to combine the content of the textbooks we studied in the university for four years with various engineering problems encountered during graduation practice. We not only learned to use it, but also learned how to do it.

The graduation project designed the construction of the 4×20m prestressed concrete hollow slab bridge based on the theory and practice of the third project of the Yinhong Bridge of Xiangyang District. The main task is to autonomously conduct the calculation of the upper and lower parts of the 4×20m prestressed concrete hollow slab bridge with the help of the teacher. The construction method of the bridge and the drawing of the main construction drawings are finally completed by adopting the method of simply supporting the continuous bridge deck and finally learning the usage of MIDAS and designing the self-designed hollow bridge resume model. And to prepare the graduation design specification including all issues in design, construction and operation, to be considered. Through the calculation of the upper and lower structures, the bridge designed last meets the requirements and is safe and reliable.

Keywords: Prestressed concrete hollow slab; Superstructure design; Bottom structure design。

目录

第1章 绪论 1

1 计算依据与基础资料 1

1.1工程概况 1

1.2标准及规范 1

1.2.1 标准 1

1.2.2 规范 1

第2章 设计说明 2

2.1主要材料 2

1.混凝土及其他圬工 2

2.钢材 2

3.其他材料 2

2.2设计要点 2

2.3工程地质及水文特征 3

2.4 施工注意事项 4

第3章 桥型布置和尺寸说明 5

4.1 桥型布置图 5

4.2 尺寸说明 6

第4章 横断面布置 7

4.1 横断面布置图 7

4.2 预制板截面尺寸 8

第5章预应力筋的设计和预应力损失计算 9

5.1 预应力筋的设计 9

5.2预应力损失计算 10

5.2.1 张拉控制应力 10

5.2.2 估算预应力钢筋损失值（5种） 10

第6章 持久状态和短暂状况构件应力计算 13

6.1 受压区混凝土的最大压应力（公式和注解引用与《结构设计原理》） 13

6.2 施工阶段应力验算 13

第7章 桥面板配筋计算 14

7.1 荷载标准值计算 15

7.1.1计算跨径 15

7.1.2 跨中弯矩计算(查阅《混凝土设计原理》) 15

7.1.3 支点剪力 16

7.2 极限状态承载力计算 16

7.2.1 荷载效应组合计算 16

7.2.2 正截面抗 弯承载力 16

7.2.3 斜截面抗剪承载力 16

7.3 抗裂计算 17

第8章 MIDAS建模过程 17

8.1截面特性计算器 18

8.1.1材料定义 18

8.1.2截面定义 19

8.1.3利用网格线导入梁跨 19

8.2输入预应力钢筋 20

8.3加入荷载 22

8.3.1 静力荷载 22

8.3.2移动荷载 22

8.4支座沉降和施工阶段 23

第9章 下部结构验算 23

9.1墩柱内力计算 23

9.2钻孔灌注桩计算 25

参考资料 26

毕业设计总结 27

致谢 28

1. 绪论

1 计算依据与基础资料

1.1工程概况

溢洪渠桥是位于316省道枣阳新市至黄集段襄州区境内的一座桥。现桥位处无老桥，为满足整体路线改线的要求，需新建一座桥梁跨越溢洪渠。

2016年4月，受襄州区公路管理局委托，我公司承担了该桥的施工图设计任务。接到设计任务后，我公司于2016年4月派勘测设计人员进行了现场勘察及测量，对桥址情况进行了详细的调查及勘测。

由于该渠较宽，根据勘测的相关数据，结合水文，地勘等资料，确定新建方案为9-20m预应力混凝土空心板桥，先简支厚桥面连续。桥梁全长186.04m。全宽12m。下部结构构造采用桥墩为柱式墩桩基础设计，桥台设计为桩基接盖梁。

1.2标准及规范

1.2.1 标准

跨径：桥梁标准跨径为20m；计算跨径为19.26m；预制板长为19.96m；

汽车荷载等级：公路－Ⅰ级；

桥面宽度：桥梁全宽为12m，结构是两组0.5m的防护栏和一组11m的行车宽度组成。

设计洪水频率：1/100；、

地震动峰值加速度：0.05g，抗震设防等级7级。

桥面横坡：桥梁双向2%，桥面纵坡0.324%；

1.2.2 规范

襄州区公路管理局于我公司签署的《建设工程勘察设计合同》

襄阳地质工程勘察院提供的《溢洪渠岩土工程勘察报告》

《公路工程技术标准》（JTG B01-204）

《公路桥梁设计通用规范》（JTG D60-204（简称《通规》））

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004（简称《预规》））

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）

《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-205）

《公路桥涵设施技术规范》（JTG/T F50-2011）

《公路桥涵抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2013）

第2章 设计说明

2.1主要材料

1.混凝土及其他圬工

（1）伸缩缝采用现浇施工，现浇部分采用C50钢纤维混凝土；

（2）桥面现浇层采用C50防水混凝土；

（3）预制主梁、铰缝、现浇连续段为C50混凝土；

（4）封端采用C40混凝土；

（5）桥台盖梁、耳背墙、挡块、墩台桩基和防撞护栏均采用C30混凝土；

（6）桥台锥坡采用M7.5浆砌片石；

2.钢材

（1）普通钢筋：主筋采用HRB400钢筋，其他钢筋均应采用HPB300钢筋。并且钢筋的各项指标满足规范。

（2）钢板：钢板应采用Q235钢板。

（3）钢绞线：预应力钢绞线采用抗拉强度标准值 、其公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线。

3.其他材料

（1）支座类型：采用板式橡胶支座

（2）伸缩缝:在0#、2#桥台处共设置两道GQF-40模数式伸缩缝。

（3）锚具：应采用15-4型和15-5型系列锚具及其相应配件。

2.2设计要点

1.上部构造和计算：本桥上部为9-20米预应力混凝土空心板设计。结构体系为结构简支、桥面连续。空心板应采用中华人民共和国交通行业《公路桥梁通用图》—（1.25m板宽；跨径：20m；斜度：0°，按照部分预应力A类构建设计即预应力混凝土构建允许出现拉应力，但是不允许出现裂缝。

2下部构造和计算：桥台采用桩基接盖梁式台，桩基直径1.3m；桥墩采用桩柱式墩，墩柱直径1.3m，钻孔灌注桩基础，桩基直径1.5m摩擦桩。。

2.3工程地质及水文特征

桥位区位于汉江二级阶地，地表出露地层为第四系上更新冲积洪积层（Q3a1）粉质黏土及粗砂，地貌单一，构造简单。桥梁横跨河流，两岸地势平坦，翘尾地面高程为83.69~90.43m，相对高差为6.74m。

1.地层岩性

根据地表工程地质测绘和钻探揭露，桥梁位置上部覆盖层为第四系上更新统冲洪

积层（Q₃^a1）粉质黏土、粗砂，主要分为两大层。

（1）粉质黏土（Q₃^a1）：桥址区均有分布，黄褐色，稍湿，硬塑状态；土层中见铁锰质结核，结核分布极不均匀；部分夹灰白色高岭土团块裂缝较发育，有粘滞感，干强度及韧性中等。厚度7.20~15.10m。

（2）粗砂（Q₃^{a1 p1}）：桥位区有分布，灰黄色，饱和中密，矿物成分为石英、长石、云母等，颗粒级配较差，夹10%的砾石，一般直径0.5~2cm，最大粒径2.5cm。厚度23.10m。