摘 要

本毕业设计是以恩施高旗大桥为背景，对其第三联进行设计。本联采用5×33.6m桥的预应力混凝土连续箱梁。设计荷载为公路I级，设计使用年限为100年。

在桥梁布置方面，选用单箱单室的箱梁截面，左右分幅布置。在纵桥向上，采用分段现浇的施工方法，将全长5×33.6m的连续梁分为三段进行施工设计。采用midas Civil软件模拟计算，建立桥梁模型，并计算内力结果。结合实际工况，施加相应的作用荷载，根据控制截面划分结构单元，计算出最不利的结果。按照计算结果选取最危险截面进行预应力设计、截面复核，结合设计规范检验其抗压、抗拉、抗剪、抗裂等性能，通过计算来保证结构的正常使用以及最大承载的要求。

对于桥梁的下部结构，选用双柱式桩基设计。上部结构的作用，通过桥墩传递至承台，桩基，最终传力给地基础。根据设计要求，对桥墩进行配筋计算、验算，并对桩基进行内力计算。

本次毕业设计，是进行预应力连续梁的设计，依照设计规范要求，结合手动计算与midas Civil对结构进行设计计算，计算结果满足要求，结构验算通过，完成设计任务。

关键词：预应力；连续箱梁；桥梁结构；Midas Civil

Abstract

This graduation project is based on the Enshi Gaoqi bridge as the background to design the third link.The prestressed concrete continuous box girder of a 5×33.6m bridge is used in this link.The design load is grade I of highway, and the design life is 100 years.

In the aspect of bridge layout, this bridge adopts single box and single chamber section, and the left and right sides are arranged separately.In the direction of the longitudinal bridge, the continuous beam with a length of 5×33.6m is divided into three sections for construction design by adopting the construction method of subsection cast-in-place construction. Midas is used to establish the bridge model and calculate the internal force.According to the actual conditions, the most unfavorable results are obtained by applying the corresponding load and dividing the structural units according to the control section.According to the calculation results, the most dangerous section is selected for the prestressed design and section review, and its compressive, tensile, shear and crack resistance are tested in combination with the design specifications, so as to ensure the normal use of the structure and the maximum load requirements through calculation.

For the substructure of the bridge, the double-column pile foundation design is selected. The function of the superstructure is transmitted to the platform and pile foundation through the bridge pier, and finally the force is transmitted to the ground foundation.According to the design requirements, the reinforcement calculation and checking calculation are carried out on the bridge piers, and the internal force calculation is carried out on the pile foundation.

This graduation project is to design the prestressed continuous beam. According to the requirements of the design specification, the structure is designed and calculated by combining manual calculation and Midas Civil. The calculation results meet the requirements, the structure is checked and calculated, and the design task is completed.

Keywords: prestress;continuous box girder;bridge structure;Midas Civil

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1设计意义 1

1.2设计背景 1

1.3设计任务 2

1.4设计使用规范 2

第二章 方案比选 3

2.1设计资料 3

2.2比选原则 3

2.3设计方案 4

2.4方案比选 4

第三章 结构尺寸拟定 6

3.1桥型布置 6

3.2横桥向尺寸拟定 8

3.3顺桥向尺寸拟定 9

3.4使用材料 12

第四章 建模 13

4.1节点划分 13

4.2材料特性的定义 13

4.3定义截面 15

4.4建立桥型 16

4.5定义荷载 16

第五章 预应力相关计算 23

5.1估算预应力钢束 23

5.2预应力钢束的布置原则 28

5.3预应力钢束的布置 28

5.4预应力损失的估算 31

第六章 次内力计算 44

6.1温度次内力 44

6.1.1结构的整体升温与降温 44

6.1.2结构的局部升温与降温 46

6.2沉降引起的次内力 47

6.3预应力筋次内力 48

6.4收缩徐变次内力 49

6.5荷载组合 50

6.5.1承载能力极限状态 51

6.5.2正常使用极限状态 52

第七章 截面验算 54

7.1正截面抗弯验算 54

7.2抗裂验算 56

7.2.1正截面抗裂验算 56

7.2.2斜截面抗裂验算 57

7.3持久状况的应力计算 58

7.3.1正截面压应力计算 58

7.3.2斜截面主压应力计算 59

7.3.3预应力钢筋拉应力验算 61

7.4施工阶段法向应力验算 62

第八章 下部结构设计 65

8.1桥墩计算 66

8.1.1配筋计算 66

8.1.2截面复核 67

8.2桩基础计算 68

8.2.1桩径桩长拟定 68

8.2.2桩基桩束拟定 69

8.2.3桩基础内力计算 69

8.2.4桩基础配筋计算 73

参考文献 75

致谢 77

第一章 绪论

1.1设计意义

毕业设计是本科教学过程的最后阶段在提高实践操作能力，培养追求真理意识以及强化社会责任感，具有很重要的作用。同时，对于提高本科毕业生的全面素质，具有很深远的意义。毕业设计是让学生联系实际问题，针对所选课题进行相关设计开发，进行信息处理，一方面促进学生建立严谨的工作作风以及实验态度，另一方面巩固和提高学生学过的基础和专业知识，同时增强学生对信息的搜集、处理的能力，实现学生从在校学习到工作岗位的顺利过渡，因此具有实践性、综合性和探索性的特点。

1.2设计背景

中国的桥梁建设在历史上取得辉煌的成就然而近现代中国新型桥梁的设计技术起步较晚但是上世纪九十年代以来在有志之士前仆后继的努力下中国在桥梁建设方面取得的进步震惊中外在桥梁建设方面，我国现已经跻身世界先进水平。现在的时代，正是中国桥梁建设伟大复兴的时代。

改革开放以来我国在桥梁建设方面飞速发展桥梁的类型也在与时俱进从传统的小跨径桥梁逐渐发展在木质圬工等结构方面逐渐突破取得了举世瞩目的成就随着钢筋混凝土结构的广泛应用预应力混凝土技术的兴起预应力混凝土桥梁结构应运而生近年来随着预应力理论不断的发展与完善我国的预应力混凝土结构得到了飞速发展的同时预应力结构的应用也越来越广泛桥型结构也在不断创新