摘 要

本次毕业设计的题目是3*20m 的连续梁桥设计。主要是依据《公路工程技术标准JTGB01-2014》和《公路桥涵通用设计规范JTG D60—2015》，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2012》，《公路桥涵地基与基础设计规范JTG D2007》，通过综合运用所学过的基础理论及专业知识，独立进行桥梁设计。

首先，根据子陵至团林的G207 的一段高速公路的K19 338附近的地形地貌条件提出三跨连续箱梁桥、双跨简支箱梁桥和三跨连续T型桥比较方案。然后从安全性、适用性、耐久性和经济性等多方面考虑，最终选出三跨连续箱梁桥为最优方案。

然后，就选出的最优方案，即跨径组合为20m 20m 20m 预应力混凝土连续梁桥进行上部结构的设计和计算。在上部结构设计中，梁截面采用四片小箱梁截面，截面高度在全桥范围内均1.2 米，为变截面连续梁桥，底板在支点处加厚。主梁采用先简支后连续的施工方法。接着进行了内力组合与预应力筋和非预应力筋的配置，然后进行了预应力损及有效预应力的计算，紧接着进行了配束后主梁内力、截面强度以及抗裂验算。并且绘制出预应力钢束构造图、非预应力钢筋构造图以及负弯矩钢束构造图。

接着是支座的设计，从选定支座尺寸、确定厚度到验算偏转情况以及抗滑稳定性，然后利用AutoCAD绘制出支座布置图。

最后是下部结构的设计与计算，包括桥台尺寸的拟定和盖梁、桥墩、桩基的设计与计算。然后绘制出盖梁、桩基等钢筋构造图。

关键词：简支转连续梁、后张法、预应力混凝土连续箱梁、肋板式桥台、桩柱式桥墩

Abstract

First of all, according to the ZIlin to Tuanlin G207 K19 338 of a section of a highway’s nearby conditions, I put forward three span continuous box girder bridge, double span simply supported box girder bridge and three spans continuous T bridge projects. Then I compared there three bridges from the aspects of safety, applicability and durability and economy, eventually I selected three span continuous box girder bridge as the optimal solution.

Then I chose the optimal solution, which is the combination of span of 20m 20m 20m prestressed concrete continuous girder bridge and I designed and calculated the upper structure. In the upper structure design I used the cross section beams, with four pieces of small box girder cross section, cross section within the scope of the whole bridge is 1.2 meters high, as the variable cross-section continuous girder bridge, bottom thickening the fulcrum. After the first simply supported continuous is used for the main girder construction method. Then I carried on the combination of internal force and the configuration of prestressed and prestressed tendon, then I carried on the prestress loss and the calculation of the effective prestress, following the arrangement of main girder internal force, cross section strength and crack resistance calculation. And I mapped out of prestressed steel beam structure.At last I drew the prestressed structure diagram and negative bending steel beam structure diagram.

Then I designed the bearing, from chose the bearing size, determined the thickness of the selected to calculate the deflection condition and stability against sliding, then I used AutoCAD draw support plan.

Finally I designed and calculated the bottom structure, including the abutment size to formulate and capping beam, pier column, pile foundation design and calculation. Then I mapped the capping beam and pile foundation reinforcement structure diagram.

Key Words：First Simply and Continuous Supported; Post-tensioning Method; Prestressed Concrete Continuous Box Girder; Ribbed Slab Abutment; Column Piers

目 录

一、设计资料： 1

1.1 地质地貌及水文条件 1

1.2 设计依据： 1

1.3 设计原则： 1

1.4 主要技术指标： 1

二、方案比选： 3

2.1 桥型设计方案比选 3

2.2 方案比选 7

2.3 主要材料 7

2.3.1 混凝土 7

2.3.2 钢材 8

三、 上部结构的设计与计算： 9

3.1桥跨总体布置及结构尺寸拟定： 9

3.1.1 桥梁结构图示及尺寸 9

3.1.2 桥孔分跨 9

3.1.3 主梁高度 9

3.1.4 截面形式 9

3.1.5 箱梁底板厚度及腹板宽度设置 10

3.2 毛截面几何特性计算 11

3.2.1 计算原理 12

3.2.2截面几何特性计算结果 13

3.2.3检验截面效率指标 14

3.3 荷载内力计算 16

3.3.1 恒载内力计算 16

3.3.2 汽车荷载作用效应计算 23

3.3.3 温差应力及基础沉降内力计算 36

3.3.4 内力组合 41

3.4 预应力钢束及非预应力钢筋的估算与布置 44

3.4.1 预应力钢束估算 44

3.4.2 钢束布置 51

3.4.3非预应力钢筋计算 51

3.4.4 主梁净、换算截面几何特性计算 53

3.5 预应力损失及有效预应力计算 54

3.5.1 基本理论 54

3.5.2 预应力损失计算 54

3.6 配束后主梁内力计算 61

3.7 截面强度验算 65

3.7.1 基本理论 65

3.7.2 强度验算公式 65

3.7.3 强度验算 66

3.8 抗裂验算 67

3.8.1 抗裂验算公式 67

3.8.2 抗裂验算 68

四、 支座的设计与计算： 86

4.1 选用支座类型 86

4.2 确定支座平面尺寸 86

4.3 确定支座的厚度 87

4.4 验算支座偏转情况 89

4.5 验算支座的抗滑稳定性 89

五、下部结构的设计与计算： 91

5.1 盖梁的设计与计算 91

5.1.1 荷载计算 91

5.1.2 内力计算 95

5.1.3 配筋计算 96

5.2 桥墩的设计与计算 99

5.2.1 荷载计算 99

5.2.2 截面配筋计算及应力验算 100

5.3 桥台的设计 102

5.4钻孔灌注桩计算 104

5.4.1荷载计算 104

5.4.2 桩长计算 105

5.4.3 桩的内力及位移计算 106

参考文献 112

致 谢 113

一、设计资料：

1.1 地质地貌及水文条件

本桥建造于子陵至团林的G207 的一段高速公路的K19 338附近，桥下没有通航方面的要求，桥梁建造处雨量很充足，气候很温暖，无霜期较长，是为亚热带地区暖季风型的气候。桥梁建造处的地貌属于汉江二级的阶地垄岗地貌。而其地层的岩性，上部则为素填土、第四系的晚更新统冲击成因而可硬塑状的粘性土、强风化的粉质泥岩、残积成因的残积土，下部则是为白垩期中统的粉砂质的泥岩、砂岩。

1.2 设计依据：

1.《公路工程技术标准》，JTGB01-2014，人民交通出版社，2014-9；

2.《公路桥涵设计通用规范》，JTG D60-2015，人民交通出版社，2015-2；

3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，JTG D62-2012，人民交通出版社，2012-1；

4.《公路桥涵地基与基础设计规范》，JTG D2007，人民交通出版社，2007-12；

1.3 设计原则：

1.认真贯彻国家的各项政策、法规，以及国家和部颁标准、规范、规定和方法；

2.使用安全耐久，保养维护方便，行车舒适；