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摘 要

：以珠海前山河特大桥为依托工程，本设计在参考依托工程初步设计的基础上，对前山河特大桥——主跨160m的波形钢腹板连续梁桥的设计进行调整，设计一座主跨160m的波形钢腹板连续刚构桥。在参考上述初步设计的基础上，上部结构采用波形钢腹板预应力混凝土组合箱形刚构连续梁桥（主跨160米）；

本设计还进行了施工图绘制和工程预算等工作。

关键词：方案设计 连续刚构桥 波形钢腹板 悬臂施工

Ridge Frame Bridge Design of Prestressed Concrete Composite Box-Grider with Corrugated Steel Webs

Abstract:Taking the Qianshanhe bridge in zhuhai, based on the preliminary design of the project, this design adjusts the design of Qianshanhe river bridge 160m-long continuous beam bridge with corrugated steel webs. On the basis of reference to the above preliminary design, the superstructure adopts the prestressed concrete composite box rigid frame continuous beam bridge with corrugated steel webs (the main span is 160 meters).

Key-words:Design;Rigid frame bridge;Cantilever construction;Griders with corrugated webs

目录

目录 1

第一章 方案比选 1

1.1 桥梁构思宗旨 1

1.2 桥梁设计基本原则 1

1.3 方案一：波形钢腹板连续刚构桥 2

1.4 方案二：连续刚构桥 4

1.5 方案三：预应力混凝土简支梁桥 5

1.6 方案比选 7

第二章 恒载 8

2.1 模型简介 8

2.2 全桥结构计算图示 8

2.3 全桥施工节段划分 8

2.4 恒载内力计算 10

第三章 活载 13

3.1 汽车荷载 13

3.2 最大、最小弯矩计算 14

3.3 最大、最小剪力计算 18

第四章 内力组合及内力包络图 23

4.1 频遇组合 23

4.2 准永久组合 24

4.3 基本组合 24

4.4 包络图 25

第五章 预应力筋的计算与布置 28

5.1 原理与方法 28

5.2 预应力筋的配置 28

5.3 钢束布置 29

5.4 实际配束计算 33

第六章 次内力计算 42

6.1 温度引起的次内力计算 42

6.2 支座沉降引起的次内力计算 45

6.3 收缩、徐变引起的次内力计算 46

第七章 净截面及换算截面几何特性计算 42

7.1 概述 42

7.2 净截面几何性质计算 42

7.3 换算截面几何性质计算 45

第八章 预应力损失及有效预应力计算 47

8.1 控制应力及有关参数计算 47

8.2 摩擦损失 47

8.3 锚具回缩损失 50

8.4 弹性压缩损失 54

8.5 应力松弛损失 55

8.6 收缩徐变损失 55

8.7 体内预应力损失组合及有效预应力计算 57

第九章 结构验算 59

9.1 承载能力极限状态验算 59

9.2 正常使用极限状态验算 63

第十章 持久状况和短暂状况应力验算 68

10.1 持久状况和短暂状况应力验算 68

10.2 短暂状况应力验算 70

第十一章 墩及桩基础设计与计算 72

11.1 支座 72

11.2 墩身设计及验算 73

11.3 承台设计 75

11.4 桩基础设计 75

第十二章 桥梁工程预算 78

12.1 工程量估算 78

12.2 工程造价预算 78

参考文献 82

致谢 83

第一章 方案比选

1.3方案一：波形钢腹板连续刚构桥

1.3.1 桥面布置

采用悬臂施工法（挂篮悬臂现浇施工）。一般来说，边跨是中跨的0.5-0.8倍，由于采用悬臂施工法，其边跨长度与中跨长度的比值应满足。该方案中边跨与中跨的比值为0.63，满足条件。因此跨径布置为：100m（边跨） 160m（主跨） 100m（边跨）。其跨径布置图如图1-1所示。其桥面宽度的布置形式为0.5m（防撞护栏） 14.75m（行车道） 0.5m（防撞护栏）=15.75m，采用车辆双向行驶的方式，根据规范14mlt;lt;21m,应采用四车道布置的方式。

图1-1 跨径布置图（单位：m）

1.3.2 梁高度布置

首先对于根部断面，一般为主跨的1/15-1/20（即8m-10.67m），本方案中取9.5m；其次对于跨中截面来说，一般取2-4.5m或主跨的1/30-1/50（即3.2m-5m），本方案中取4m。曲线形式为二次抛物线渐变形式。

1.3.3 横断面布置

箱梁顶板宽度均为15.75m（即1575cm），底板宽度为9m（即900cm）。其中跨中断面：梁高为4m，顶板厚度为28cm，底板厚度为30cm；翼缘（悬臂部分）一边为3.375m，其翼缘板厚度为20cm-85cm；上部梗腋采用类似1：4的方式，尺寸定为150cm×45cm，下部梗腋采用1：1方式，尺寸定位30cm×30cm。其详细尺寸如下图所示。

图1-2 跨中断面布置图（单位:mm）

根部断面：

其余细部尺寸与跨中断面一样，其中下部设有人孔，详细尺寸如下所示。

图1-3 根部断面图（单位：mm）

1.3.4 波形钢腹板

本方案所使用的型号为BCSW1600/Q345C。具体尺寸为：波长为1600mm，厚度为22mm，转角半径为330mm（15×22=330mm），详细尺寸形式见下图所示。

图1-4 波形腹板具体尺寸图（单位：mm）

1.4方案二：连续刚构桥

1.4.1 桥面布置

1.4.2 梁高度布置

同第一方案中的波形钢腹板一样，对于根部断面取9.5m，对于跨中断面来说取4m。曲线形式为二次抛物线渐变形式。

1.4.3 横断面布置

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