摘 要

由于我国经济发展十分迅速，我国的交通运输业得到了空前的发展，人们的出行变得十分的便利。并且在生产发展与各类科学技术进步的综合影响下，遵循适用、安全、经济与美观的原则，不断的向前发展。近几年我国投资四万亿用于基础设施建设，来拉动内需保持国民经济稳步发展。桥梁工程历来是交通运输工作中的难点，然而在我过人民的智慧下克服了一个个的难题，让我过桥梁工程技术得到了高速的发展。本次设计根据使用任务、性质和所在线路的远景发展需要，结合该桥所在的地形、气候和水文地质以及交通情况，按照安全、适用、经济、先进和适当照顾美观的原则进行多方案比较，最后选择了预应力混凝土简支箱梁桥。

本设计根据毕业设计任务及相关资料，对武城北桥进行设计，为拉动当地的经济发展，城乡建设，来进一步缓解交通压力。便捷的交通运输系统，给该地区对外开放、加强城市经济建设、发展横向联系和商品流通带来了十分便利的交通条件。使该地区加快经济发展步伐，便于城区的交流以及商品和经济的流通，对实现大流通具有决定性意义。本设计所要编写的是武城北桥全桥（上部结构、下部结构）设计方案。全桥长100米，分4跨，跨径25米，为先简支后连续的的预应力钢筋混凝土箱型梁桥型。

本次设计包含的主要内容为：箱梁结构尺寸拟定，主梁内力计算；主梁预应力钢束估算及布置，主梁截面几何特性计算；钢束预应力损失估算；主梁截面强度与应力验算，主梁端部的局部承压强度验算；主梁变形验算；横隔梁计算，行车道板计算；盖梁计算，墩柱计算，桩基计算等内容。

关键词：桥梁、预应力混凝土、连续箱梁

Abstract

Because of China's economic development is very rapid, transportation industry of our country got the unprecedented development, people's travel is very convenient. And in the development and production under the comprehensive influence of all kinds of the progress of science and technology, follow the principle of applicable, safe, economic and beautiful, constantly moving forward. Investment of four trillion used for infrastructure construction in our country in recent years, to boost domestic demand to maintain steady development of national economy. Bridge construction has always been the difficulty in the work, transportation, however, under my lead of the wisdom of the people to overcome the problems one by one and let me got high-speed development of bridge engineering technology. The line according to the use, the nature and task design vision of development needs, combined with the bridge of the terrain, climate and hydrology, and traffic conditions, according to the safe, applicable, economic, and the principle of advanced and appropriate care appearance more scheme comparison, finally chose the prestressed concrete simply-supported box girder bridge.

This design according to graduation design task and the related data, to design the Wu Cheng chipset, to boost local economic development, urban and rural construction, to further ease traffic pressure. Convenient transportation systems, to the region open to the public, to strengthen the construction of urban economy, the development horizontal linkages and circulation of commodities with very convenient traffic conditions. Make to speed up the pace of economic development in the region, facilitate communication, and the city, the flow of goods and economic decisive significance to realize large circulation. This design is to write Wu Cheng chipset (upper structure and lower structure) of the whole bridge design. Bridge 100 meters long and four span, span of 25 meters, the first after the simply supported continuous prestressed concrete box girder bridge type.

The design of the package main contents are: box girder structure size to develop, the main beam internal force calculation; the main beam prestressed steel beam estimation and arrangement of the main beam sectional properties; prestressing steel beam loss estimates; Main Beam intensity and stress check , local bearing strength of the main beam ends of checking; main beam deformation analysis; horizontal beam calculations, deck calculation; calculation of cap beam, pier computing, Piles, etc.

Key Words: Bridge；Prestressed Concrete；Continuous box girder

目 录

摘要 1

Abstract 1

第1章 绪论 4

第2章 工程概况 5

第3章 桥梁方案比选 6

3.1 总体布置 6

3.2 拟定方案并进行方案比选 6

第4章 设计资料及结构尺寸 7

4.1设计资料 7

4.2结构尺寸 7

4.2.1主梁间距与主梁片数 7

4.2.2主梁尺寸拟定 8

第5章 主梁内力计算 12

5.1 恒载内力计算 12

5.1.1 一期恒载（主梁自重） 12

5.1.2 二期恒载 12

5.1.3 恒载内力 13

5.2 活载内力计算 13

5.2.1 冲击系数和车道折减系数 13

5.2.2 主梁荷的载横向分布计算 14

5.2.3 计算活载内力 21

5.2.4 内力组合 28

第6章 预应力钢筋面积估算及钢束布置 30

6.1 预应力钢筋面积估算 30

6.2 预应力钢束布置 31

6.2.2 钢束起弯角和线型的确定 32

6.2.3 钢束几何计算 32

第7章 主梁截面几何特性计算 34

7.1 截面面积及惯性矩计算 34

7.2 截面面积及惯性矩计算 35

第8章 钢束预应力损失 49

8.1 预应力钢束和管道壁的摩擦损失 49

8.2 由锚具变形及钢束回缩引起的预应力损失 50

8.3 预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失 51

8.4 钢筋松弛引起的预应力损失 52

8.5 混凝土收缩徐变引起的预应力损失 53

第9章 主梁截面强度及应力验算 55

9.1 截面强度验算 55

9.1.1. 正截面强度验算 55

9.2 截面应力验算 60

9.2.1. 短暂状态的正应力验算 60

9.2.2. 持久状态的正应力验算 60

9.2.3. 持久状态的预应力钢筋的应力验算 62

9.2.4. 持久状态的预应力混凝土应力验算 63

9.2.5. 抗裂性能验算 66

9.2.6. 主梁变形（挠度）计算 68

第10章 梁端锚固区的局部承压验算 70

10.1 局部承压尺寸要求 70

10.2局部承压尺寸要求 71

第11章 行车道板计算 72

11.1 翼缘板内力计算及配筋 72

11.1.1. 每延米板上的恒载g 72

11.1.2. 每米宽板条的内力 72

11.1.3. 内力组合 73

11.1.4. 截面设计，配筋与强度验算 73

11.2 腹板间连续单向板内力计算和配筋 74

11.2.2. 支点剪力计算 75

11.2.3. 内力组合 75

11.2.4. 截面设计，配筋与强度验算 76

第12章 盖梁、柱式桥墩和钻孔灌注桩计算 77

12.2 盖梁计算 77

12.2.1. 荷载计算 77

12.2.2. 内力计算 81

12.2.3. 盖梁配筋计算 84

12.3 桥墩墩柱的计算 85

12.3.1. 荷载计算 85

12.3.2. 截面配筋计算 86

12.4 钻孔灌注桩的计算 89

12.4.1. 荷载计算 89

12.4.2. 桩长计算 90

12.4.3. 桩的内力计算 91

12.4.4. 墩顶纵向水平位移验算与桩身材料截面强度验算 92

12.4.5. 桩身材料强度验算 94

第13章 肋板式桥台计算 97

13.2 荷载计算 97

13.2.1. 上部构造恒载反力及桥台台身、墩台上土重计算 97

13.2.2. 土压力计算 98

13.2.3. 支座活载反力 104

13.3 荷载组合 106

13.3.1. 桥上无活荷载，台后有活荷载 106

13.3.2. 桥上有活荷载，台后无活荷载 106

13.4 台身顶底面的截面配筋和验算 108

13.5 钻孔灌注桩计算 111

13.5.1. 桩的长度计算 112

13.5.4. 桩顶刚度系数计算 113

13.5.5. 计算承台底面原点处位移 113

13.5.6. 计算作用在每根桩顶上的作用力 114

13.5.7. 计算桩身弯矩水平力及轴力 115

13.5.9. 桩基础内力计算 116

第14章 体系转换过程................................................................................................................120

14.1 施工概述.......................................................................................................................120

14.2 施工特点.......................................................................................................................121