摘 要

本次毕业设计题目为4×20m钢筋混凝土现浇箱梁桥施工图设计，是以广水市余泉线照墙湾桥为工程背景，进行全桥的施工图设计。完成该桥的结构计算及主要施工图的绘制，并编写毕业设计说明书。

本次设计首先根据规范要求以及参考工程实例对结构尺寸进行拟订，并确定下部结构的类型以及施工方式，其次利用桥梁博士软件进行上部结构的计算分析，建模时要综合考虑各种因素对桥梁受力的影响，例如温度变化，基础沉降以及混凝土收缩徐变等。使得建立的模型尽量贴合实际桥梁的受力。

下部结构以及行车道板主要采用手算的方式进行，但在计算桥台的受力及配筋时也利用桥梁博士建立了一个简化模型来使计算更加方便。

经计算分析，此次设计的桥梁受力合理，满足规范要求。

关键词：现浇连续、结构分析、桥梁博士

Abstract

The graduation design topic is the construction drawing design of 4×20m reinforced concrete cast-in-palce box girder bridge .It is based on the construction drawing design of ZhaoQiangWan bridge of YuQuan line in GuangShui city .Complete the structure calculation of the bridge and the drawing of the main construction drawings,and prepare the graduation specification.

In this design ,firstly ,according to the specification requirements and reference engineering examples ,the structural dimensions are drawn up ,and the type and construction method of the substructure are determined .Secondly ,the doctor bridge software is used to calculate and analyze the superstructure .When modeling ,the influence of various factors on the stress of the bridge ,such as temperature change ,foundation settlement and concrete shrinkage and creep ,is considered comprehensively .Make the model as close as possible to the actual stress of the bridge.

The substructure and carriageway slab are mainly calculated by hand ,but a simplified model is also be built by Dr. Bridge to make the calculation more convenient.

Through calculation and analysis ,the design of the bridge stress is reasonable ,meet the requirements of the code.

Key words:cast in situ continuity ,structural analysis ,doctor bridg

目 录

第1章 绪论 4

1.1钢筋混凝土现浇箱梁桥发展简述 4

1.2选题设计内容及意义 4

第2章 桥型方案比选 6

2.1基本资料 6

2.1.1水文地质情况 6

2.1.2技术标准 6

2.1.3设计规范 7

2.2方案比选 7

2.2.1设计原则 7

2.2.2桥型方案 7

1.2.3方案选定 10

第3章 桥梁总体布置及结构主要尺寸 12

3.1主要材料 12

3.1.1混凝土材料 12

3.1.2钢筋 12

3.1.3其它材料 12

3.2桥跨布置 12

3.3上部结构尺寸拟定 13

3.4下部结构尺寸拟定 14

3.5施工方案的确定 14

第4章 建立模型 16

4.1模型简化 16

4.2主要参数说明 17

4.2.1材料参数 17

4.2.2荷载参数 18

4.2.3边界条件 18

4.2.4施工阶段 18

4.3建模过程 18

（1）定义材料 18

（2）定义截面 19

（3）建梁 19

（4）创建节点 19

（5）钢筋设计 19

（6）施工分析 19

（7）运营分析 19

（8）模型计算 19

第5章 桥梁结构内力计算 20

5.1恒载内力的计算 20

5.2活载内力的计算 21

（1）横向分布系数 22

（2）车道折减系数 22

第6章 受力主筋的设计 26

6.1受力主筋的估算 27

6.1.1计算依据、原理及方法 27

6.1.2受拉主筋的布置 31

第7章 次内力计算和内力组合 33

7.1温度次内力 33

7.1.1计算依据及方法 33

7.1.2系统温度次内力 34

7.1.3梯度温度次内力 39

7.2收缩次内力 44

7.3徐变次内力 46

7.4基础不均匀沉降次内力 49

7.5内力组合 50

7.5.1承载能力极限状态 50

7.5.2正常使用极限状态组合 55

第8章 主要截面验算 59

8.1承载能力极限状态截面验算 59

8.1.1正截面抗弯验算 59

8.1.2斜截面抗剪验算 62

8.2正常使用极限状态截面验算 65

8.2.1使用阶段正截面抗裂验算 65

8.2.2挠度验算 68

8.3持久状况和短暂状况构件的应力验算 69

8.3.1施工阶段正截面压应力验算 69

第9章 行车道板的计算 72

9.1中间单向板计算 72

9.1.1恒载内力 72

9.1.2活载内力 72

9.1.3内力组合 74

9.2外边梁悬臂板内力计算 75

9.2.1恒载内力 75

9.2.2活载内力 76

9.2.3内力组合 76

9.3配筋设计 76

9.3.1支点处配筋 76

9.3.2跨中配筋 77

第10章 桥梁墩台设计及验算 78

10.1荷载的计算 78

（1） 桥墩墩底处竖反力的计算 78

（2） 桥墩墩底处弯矩的计算 78

10.2桥墩截面配筋计算 79

9.3墩柱截面承载力验算 80

10.4桥台的计算 81

10.4.1建立简化模型 82

10.4.2盖梁配筋 83

10.4.3盖梁截面承载力验算 84

第11章 钻孔灌注桩的计算 87

11.1单桩受力计算 88

11.2单桩桩长计算 89

11.3桩的内力及位移计算 90

11.3.1桩的截面计算宽度 90

11.3.2桩的水平变形系数 91

11.3.3深度z处桩截面弯矩及水平应力计算 92

11.3.4桩顶纵向水平位移的计算 94

11.4桩身配筋计算 94

11.4.1桩身最大弯矩及其位置 94

11.4.2配筋计算 95

参考文献 97

致 谢 98

第1章 绪论

1.1钢筋混凝土现浇箱梁桥发展简述

钢筋混凝土现浇箱梁桥因其具有外形简单、优美、抗扭刚度大、整体性好、适应性强,能根据具体需要浇筑成切合实际的线形等优点，在现代桥梁建设中发挥着重要作用。目前桥梁施工大致可分为预制拼装和立模现浇两大类，标准跨径的简支梁桥一般均采用预制，通过架桥机架设。好处是可以提前预制，大规模批量化生产，质量容易控制而且施工周期短，效率极高但同时需要专门的架桥机器以及运输载具，要对预制构件的尺寸加以控制，施工要求也较高。对于连续梁桥（包括连续刚构），多采用悬臂浇筑的方法，这是因为：连续梁桥为了受力更为合理梁高通常随桥跨位置变化，预制并不方便。另外，连续梁桥的跨度多按照实际地形布置，如果预制模板难以重复使用。最后，连续梁桥（包括连续钢构）对整体要求性较高，若预制成节段后拼装，整体性差了很多。

我国沿潭大桥边跨采用超高支架现浇施工、五缘湾日圆大桥采用现浇箱梁模板及满堂支架施工方法。德国的Nibelungen桥，主跨114.2m两跨连续采用现浇施工、泰国的Thonburi桥，主跨114m多跨连续采用现浇施工、利比亚的Giuliama桥，主跨120m两跨连续现浇施工、瑞士的Biaschma桥，主跨160米多跨连续现浇施工。如今，钢筋混凝土现浇箱梁桥的应用越来越广泛。近代以来随着有限单元法的推广和应用以及电子计算机的发展，桥梁的建设理论和模型计算能力都有了很大的提高，能够设计出越来越多的复杂的预应力混凝土结构，这些复杂的结构往往难以通过预制来完成，无论是从技术可行性还是施工的方便以及经济性等方面都是现浇要更占优势。

1.2选题设计内容及意义

以广水市余泉线照墙湾桥为工程背景，运用所学专业知识进行4×20m钢筋混凝土现浇箱梁桥的施工图设计，主要完成该桥的上下部结构计算及主要施工图的绘制。设计的基本内容包括桥型方案比选、确定施工方式、使用桥梁博士或midas软件建立桥梁上部结构有限元模型（包括施工阶段），进行相关内力计算、对下部结构进行设计、分析及验算、利用AutoCAD进行主要施工图纸的绘制。