青岛海湾大桥引桥预应力混凝土 连续梁桥设计（60 60 60 60）m毕业论文
2021-12-20 20:25:35
论文总字数：41988字
摘 要
应力混凝土连续梁桥适用于跨径从到的中等跨度和大跨径的桥梁，其在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩。作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等，均会使桥梁结构产生次内力。预应力结构不但具有可靠的强度，刚度及抗裂性，而且具有行车舒适平稳，养护工作量小，设计及施工经验成熟的特点。本设计是一联跨海大桥的引桥，是青岛的重要跨海通道，也是建设高速公路中的重要组成部分。设置为跨的四跨等截面预应力混凝土连续梁桥。截面形式为单箱单室；施工方式是工厂预制，简支变连续。该设计首先对结构进行恒载、活载及次内力的计算；然后在内力计算的基础上进行荷载组合，并绘制弯矩和剪力包络图；接着做的是根据频遇组合初估预应力筋并布置预应力钢筋；再接着就是预应力损失及有效预应力的计算；最后是抗剪抗弯以及抗裂性的验算，验算结果均符合要求。本设计主要对上部结构进行了详细的计算，对下部结构只进行了初步计算。本设计的重点是连续梁桥方案设计，不同的施工方案，桥梁的预应力筋布置及施工阶段内力均不同。
关键词：结构设计 连续梁桥 预应力 简支变连续施工
A Design of Prestressed Concrete Continuous Girder Bridge for Approach Bridge of Quanhe River Bridge in Qingdao City
Abstract
Keywords: structural design, continuous beam bridge, prestressed cantilever construction
第一章 方案设计
1.1跨径布置
1.1.1标准跨径
图1-1 桥梁纵向跨径布置（单位：mm）
1.1.2 计算跨径
图1-2 桥梁计算跨径布置（单位：mm）
1.2.2 梁高设计
1.2.3 横隔板设计
图1-3 双幅桥桥面布置图
图1-4 单幅桥桥面布置图
图1-5 1#、5#墩顶截面面积（单位：mm）
图1-6 2#—4#墩顶截面（单位：mm）
图1-7 中间跨跨中截面（单位：mm）
m。
（1-3）
（1-4）
图 1-8 底板厚度变化规律示意图（单位：cm）
- 箱梁腹板厚度
2.1.2 节段划分
图2-1 节段划分图
2.2一期恒载计算
2.2.1 横隔板计算
表 2-1 横隔板自重计算
参数 \ 截面 | 0 | L/4 | L/2 | 3L/4 | L | |
第一跨 | 面积（m2） | 12.57 | 12.57 | 12.57 | 12.57 | 12.57 |
厚度（m） | 0.4 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.6 | |
自重（kN） | 125.70 | 62.85 | 62.85 | 62.85 | 188.55 | |
质量（kN/g） | 12.83 | 6.41 | 6.41 | 6.41 | 19.24 | |
第二跨 | 面积（m2） | 12.57 | 12.57 | 12.57 | 12.57 | 12.57 |
厚度（m） | 0.6 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.6 | |
自重（kN） | 188.55 | 62.85 | 62.85 | 62.85 | 188.55 | |
质量（kN/g） | 19.24 | 6.41 | 6.41 | 6.41 | 19.24 | |
第三跨 | 面积（m2） | 12.57 | 12.57 | 12.57 | 12.57 | 12.57 |
厚度（m） | 0.6 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.6 | |
自重（kN） | 188.55 | 62.85 | 62.85 | 62.85 | 188.55 | |
质量（kN/g） | 19.24 | 6.41 | 6.41 | 6.41 | 19.24 | |
第四跨 | 面积（m2） | 12.57 | 12.57 | 12.57 | 12.57 | 12.57 |
厚度（m） | 0.6 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.4 | |
自重（kN） | 188.55 | 62.85 | 62.85 | 62.85 | 125.70 | |
质量（kN/g） | 19.24 | 6.41 | 6.41 | 6.41 | 12.83 | |
2.2.2 建模计算
参数 \ 截面 | 0 | L/4 | L/2 | 3L/4 | L | |
第一跨 | 弯矩（kN•m） | 0 | 77256.74 | 82507.44 | 16355.11 | -121803.26 |
剪力（kN） | -6769.86 | -2765.73 | 2027.52 | 6820.77 | 10401.58 | |
第二跨 | 弯矩（kN•m） | -121803.26 | -4562.40 | 40672.42 | 14504.21 | -83670.04 |
剪力（kN） | -9154.22 | -5428.01 | -634.76 | 4158.49 | 8017.23 | |
第三跨 | 弯矩（kN•m） | -83670.04 | 14504.21 | 40672.42 | -4562.40 | -121803.26 |
剪力（kN） | -8017.23 | -4158.49 | 643.76 | 5428.01 | 9154.22 | |
第四跨 | 弯矩（kN•m） | -121803.26 | 16355.11 | 82507.44 | 77256.74 | 0 |
剪力（kN） | -10401.58 | -6820.77 | -2027.52 | 2765.73 | 6769.86 | |
。
图2-2 单幅桥桥面铺装、护栏构造（单位：mm）
桥面铺装：
2.3.2 建模计算
表2-3 二期恒载效应计算结果表
参数 \ 截面 | 0 | L/4 | L/2 | 3L/4 | L | |
第一跨 | 弯矩（kN•m） | 0 | 24205.05 | 25910.11 | 5115.16 | -38179.78 |
剪力（kN） | -2114.28 | -862.59 | 635.54 | 2133.67 | 3252.66 | |
第二跨 | 弯矩（kN•m） | -38179.78 | -1441.53 | 12796.73 | 4534.99 | -26226.75 |
剪力（kN） | -2861.66 | -1697.10 | -198.97 | 1299.16 | 2505.27 | |
第三跨 | 弯矩（kN•m） | -26226.75 | 4534.99 | 12796.73 | -1441.53 | -38179.78 |
剪力（kN） | -2505.27 | -1299.16 | 198.97 | 1697.10 | 2861.66 | |
第四跨 | 弯矩（kN•m） | -38179.78 | 5115.16 | 25910.11 | 24205.05 | 0 |
剪力（kN） | -3252.66 | -2133.67 | -635.54 | 862.59 | 2114.28 | |
2.4 总荷载效应
2.4.1 总荷载效应计算
表2-4 总荷载内力汇合表
参数 \ 截面 | 0 | L/4 | L/2 | 3L/4 | L | |
第一跨 | 弯矩（kN•m） | 0 | 101461.79 | 108417.55 | 21470.27 | -159983.04 |
剪力（kN） | -8884.14 | -3628.32 | 2663.06 | 8954.44 | 13654.24 | |
第二跨 | 弯矩（kN•m） | -159983.04 | -6003.93 | 53469.15 | 19039.20 | -109896.79 |
剪力（kN） | -12015.88 | -7125.11 | -833.73 | 5457.65 | 10522.50 | |
第三跨 | 弯矩（kN•m） | -109896.79 | 19039.20 | 53469.15 | -6003.93 | -159983.04 |
剪力（kN） | -10522.50 | -5457.64 | 833.73 | 7125.11 | 12015.88 | |
第四跨 | 弯矩（kN•m） | -159983.04 | 21470.27 | 108417.55 | 10146.79 | 0 |
剪力（kN） | -13654.24 | -8954.44 | -2663.06 | 3628.32 | 8884.14 | |
图2-3 总恒载弯矩图
图2-4 总恒载剪力图
2.4.2 弯矩折减
计算公式为：
（2-1）
（2-2）
式中：
参数 \ 截面 | 0 | L/4 | L/2 | 3L/4 | L | |
第一跨 | 弯矩（kN•m） | 0 | 101461.79 | 108417.55 | 21470.27 | -143503.88 |
剪力（kN） | -8884.14 | -3628.32 | 2663.06 | 8954.44 | 13654.24 | |
第二跨 | 弯矩（kN•m） | -143503.88 | -6003.93 | 53469.15 | 19039.20 | -96385.05 |
剪力（kN） | -12015.88 | -7125.11 | -833.73 | 5457.65 | 10522.50 | |
第三跨 | 弯矩（kN•m） | -96385.05 | 19039.20 | 53469.15 | -6003.93 | -143503.88 |
剪力（kN） | -10522.50 | -5457.64 | 833.73 | 7125.11 | 12015.88 | |
第四跨 | 弯矩（kN•m） | -143503.88 | 21470.27 | 108417.55 | 10146.79 | 0 |
剪力（kN） | -13654.24 | -8954.44 | -2663.06 | 3628.32 | 8884.14 | |
（3-2）
（3-3）
式中：
则
相应的冲击系数
相应的冲击系数
3.1.3 车道折减系数
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