摘 要

本毕业设计题目为《程河唐河特大桥引桥(4×30m预应力简支变连续小箱梁)施工图设计》，连续梁桥在力学性能上优于简支梁桥和悬臂梁桥，预应力简支变连续梁桥不仅结构刚度大、桥面变形小、动力性能良好、利于高速行车、变形曲线平顺等特点，而且随着近年来施工技术在连续梁中的应用，进一步提高了施工质量，充分发挥预应力材料的特点，减低工程造价。

为使本设计满足使用、经济、结构尺寸和构造、施工以及美观等方面的要求，本桥梁设计方案拟定为预应力简支变连续桥梁，以箱型截面作为主要梁截面类型，预应力张拉方法采用后张法。该桥梁设计跨径为4×30m，桥面宽度为12m，设计标准采用一级公路标准，设置双向两车道。主要设计内容为桥梁纵、横断面设计和平面布置。然后通过有限元分析软件Midas Civil进行桥梁上部结构具体模型的建立，通过模型得出该桥梁的内力图以及各施工阶段的受力情况，并进行截面验算来验证该设计方案是否可行。该桥梁下部结构采用手算的方式来进行验算，图纸通过AutoCAD软件绘制，设计说明书由Word编档。

通过有限元分析验算以及手算的结果不难得出：该设计方案符合技术先进、安全可靠、使用耐久、经济合理的要求，内力分布符合力学特性，满足毕业设计任务要求。

关键词：预应力混凝土连续梁桥 小箱梁 内力验算

Abstract

The title of this graduation project is "Construction Drawing Design of Approach Bridge of Chenghe Tanghe Extra Large Bridge (4×30m Prestressed Simple Supported Variable Continuous Small Box Girder)". Continuous beam bridge is superior to simple supported beam bridge and cantilever beam bridge in mechanical properties The prestressed simply supported variable continuous beam bridge not only has the characteristics of large structural rigidity, small deck deformation, good dynamic performance, good speed driving, smooth deformation curve, etc., but with the application of construction technology in continuous beams in recent years, the construction has further improved Quality, give full play to the characteristics of prestressed materials, reduce project cost.

In order to make this design meet the requirements of use, economy, structural size and construction, construction and aesthetics, this bridge design plan is prepared as a prestressed simply supported variable continuous bridge, with box section as the main beam section type, prestressed The method uses post-tensioning method. The design span of the bridge is 4 × 30m, and the width of the deck is 12m. The design standard adopts the first-class highway standard, with two-way two-lane. The main design content is the longitudinal and cross-section design and layout of the bridge. Then, the finite element analysis software Midas Civil was used to establish the specific model of the bridge superstructure, and the internal force map of the bridge and the stress conditions at various construction stages were obtained through the model, and the cross-section check was conducted to verify whether the design scheme was feasible. The lower structure of the bridge is checked by hand calculation, the drawings are drawn by AutoCAD software, and the design specification is filed by Word.

It is not difficult to obtain through the results of finite element analysis and manual calculation: the design scheme meets the requirements of advanced technology, safe and reliable, durable use, and reasonable economy. The internal force distribution meets the mechanical characteristics and meets the requirements of graduation design tasks.

Key words：Prestressed concrete continuous beam bridge small box girder Internal force check

目录

第 1 章 绪论 1

第 2 章 设计资料 2

2.1 地质、地形、水文及气象资料 2

2.2 设计技术标准 3

2.3 材料选用 3

2.4 依据的设计规范 4

2.5 桥梁设计方案比选 4

第 3 章 桥梁结构细部尺寸拟定 7

3.1 桥跨布置 7

3.2 上部结构尺寸拟定 7

3.3 下部结构尺寸拟定 8

第 4 章 有限元分析模型的建立 9

4.1 模型简化 9

4.2 Midas模型建立 16

4.3 参数说明 22

第 5 章 桥梁结构内力计算 24

5.1 恒载内力 24

5.2 活载内力 38

第 6 章 预应力钢筋设计及预应力损失计算 47

6.1 预应力钢筋设计 47

6.2 预应力损失 62

第 7 章 次内力计算及内力组合 65

7.1 温度次内力计算结果 65

7.2 基础不均匀沉降次内力 69

7.3 预应力次内力 73

7.4 收缩次内力 77

7.5 收缩次内力 81

7.6 内力组合 85

第 8 章 主要截面验算 86

8.1 承载能力极限状态截面验算 86

8.2 正常使用极限状态截面验算 113

8.3 持久状况和短暂状况结构的应力验算 134

第 9 章 锚下局部承压验算 164

9.1 固端局部抗压尺寸计算 164

9.2 局部抗压承载力计算 164

第 10 章 行车道板的计算 165

10.1 中间板的计算 165

10.2 内力组合 166

10.3 配筋计算 166

第 11 章 盖梁的计算 168

11.1 设计资料 168

11.2 中间板的计算 169

11.3 盖梁配筋计算 170

第 12 章 墩柱设计 173

12.1 作用计算 173

12.2 截面配筋计算及应力验算 175

第 13 章 钻孔灌注桩计算 177

13.1 荷载计算 177

13.2 桩长计算 177

13.3 桩基强度计算 178

13.4 桩顶纵向水平位移验算 180

13.5 桩身截面配筋计算 180

13.6 桩基裂缝验算 182

致 谢 183

参考文献 184

第 1 章 绪论

近年来，伴随着高等级公路建设的迅速推进，对用于公路连接的桥梁工程起关键作用的桥梁施工技术，逐渐成为研究的热点之一。现有实际工程中，所连接高等级公路跨径较小时，通常选用装配式钢筋混凝土板梁；所连接高等级公路跨径中等时，通常选用装配式预应力混凝土T（箱）梁；所连接高等级公路跨径较大时，通常选用平衡悬臂浇筑法或拼装法。针对现浇连续梁施工过程中存在的流程复杂、难度高、周期长和费用贵等问题，本文重点研究先简支后连续的方式，即充分结合简支梁的批量预制生产和连续梁的优越性能，通过用梁或板批量预制生产的方式，提高连续梁的建设速度。

在实际工程当中，简支转连续结构施工的主要施工步骤为：先架设提前预制好的主梁，形成简支梁的状态， 进而将主梁在墩顶连成整体，最终成为连续梁体系。