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摘 要

21世纪以来，我国公路交通网络不断完善，起到连接作用的桥梁建设变得至关重要。依据实际情况合理选择桥型与施工方案是桥梁工程师的基本素养，本文基于任务书提供的信息对蔷薇河大桥进行设计，采用悬臂现浇预应力混凝土连续梁桥。

悬臂施工在大跨径混凝土连续梁桥建设中具有很多优势，但施工过程较为复杂，存在结构体系转化。本文主要基于Midas建模软件对桥梁结构与施工阶段进行模拟，完成预应力混凝土连续梁桥的设计，并对预应力混凝土连续梁桥设计中存在的问题进行了思考。

关键词：连续梁桥 悬臂浇筑 施工阶段 建模

Jiangsu Qiangwei River Bridge Design

Abstract

Since the 21st century, China's highway transportation network has been continuously improved, and the construction of bridges that play a connecting role has become crucial. According to the actual situation, the reasonable choice of bridge type and construction scheme is the basic quality of bridge engineers. Based on the information provided in the task book, this paper designs the Weihe River Bridge and adopts cantilever cast-in-place prestressed concrete continuous beam bridge.

Cantilever construction has many advantages in the construction of long-span concrete continuous girder bridges, but the construction process is more complicated and there is structural system transformation. This paper mainly simulates the bridge structure and construction stage based on Midas modeling software, completes the design of prestressed concrete continuous beam bridge, and considers the problems existing in the design of prestressed concrete continuous beam bridge.

Keywords: continuous beam bridge ；cantilever pouring ；construction stage ；modeling

目录

1 第一章 方案设计 1

1.1 跨径布置 1

1.2 纵桥向设计 1

1.2.1 梁高 1

1.2.2 伸缩缝 1

1.2.3 纵坡 1

1.2.4 竖曲线 1

1.3 横桥向设计 2

1.3.1 横向总体设计 2

1.3.2 横截面设计 2

1.3.3 横隔梁 2

1.4 梁段划分 3

1.4.1 控制因素 3

1.4.2 梁段划分 3

2 第二章 截面几何特性计算 4

2.1 计算模型示意图 4

2.2 毛截面几何特性计算 5

3 第三章 主梁内力计算 7

3.1 主要工程材料 7

3.1.1 混凝土 7

3.1.2 预应力钢筋 8

3.1.3 普通钢筋 8

3.2 主要计算荷载及标准： 9

3.2.1 恒载 9

3.2.2 汽车荷载 9

3.2.3 施工荷载-挂篮 9

3.2.4 施工荷载荷载-混凝土湿重 10

3.2.5 基础变位作用 10

3.2.6 汽车制动力 10

3.2.7 温度荷载 10

3.2.8 预加力作用 11

3.2.9 混凝土收缩与徐变作用 11

3.3 梁体施工处理与内力计算 12

3.3.1 施工阶段荷载处理原则 12

3.3.2 悬臂施工T构梁段内力 12

3.3.3 边跨合龙阶段内力 14

3.3.4 自重内力 15

3.3.5 二期恒载内力 17

3.3.6 总恒载内力 19

3.4 汽车荷载内力计算 20

3.4.1 汽车荷载 20

3.4.2 冲击系数 21

3.4.3 汽车荷载内力计算结果 21

4 第四章 预应力筋估算 24

4.1.1 原则 24

4.1.2 预应力筋的估算 26

4.1.3 预应力筋布置 29

5 第五章 预应力损失及有效预应力计算 31

5.1 预应力钢筋的摩阻损失 31

5.2 锚具变形引起的预应力损失 31

5.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 32

5.4 预应力钢筋松弛引起的预应力损失 32

5.5 混凝土收缩、徐变引起的预应力损失 33

5.6 有效预应力计算 34

6 第六章 次内力计算及次内力组合 37

6.1 预加力引起的次内力计算 37

6.2 温度次内力 38

6.3 支座沉降次内力 39

7 第七章 设计状况与作用组合 42

7.1 原则 42

7.1.1 设计状况 42

7.1.2 作用与代表值 42

7.1.3 作用组合 42

7.2 承载能力极限状态时的作用组合 43

7.2.1 基本组合： 43

7.3 正常使用极限状态效应组合 45

7.3.1 作用频遇组合： 45

7.3.2 作用准永久组合： 46

7.4 持久状况和短暂状况构件应力计算时的效应组合 47

8 第八章 内力与应力验算 49

8.1 持久状况承载能力极限状态验算 49

8.1.1 正截面承载力计算 49

8.2 持久状况正常使用极限状态验算 53

8.2.1 正截面抗裂验算 53

8.3 持久状况和短暂状况构件的应力验算 55

8.3.1 使用阶段正截面混凝土法向压应力验算 55

8.3.2 受拉区钢筋拉应力验算 56

8.3.3 短暂状况法向应力验算 59

9 第九章 桥墩及基础计算 63

9.1 初步设计尺寸 63

9.2 设计荷载 63

9.2.1 主要考虑的荷载 63

9.2.2 支座 65

9.3 墩身设计与验算 66

9.3.1 墩帽尺寸 66

9.3.2 墩身高度 67

9.3.3 墩身验算 68

9.4 承台设计 68

9.5 桩基础设计 69

9.5.1 桩顶反力计算 69

9.5.2 桩长计算 69

10 第十章 桥梁工程预算 71

10.1 混凝土用量估算 71

10.2 预应力钢绞线及锚具用量估算 71

10.3 支座数量 72

10.4 全桥造价预算 73

11 参考文献 74

第一章 方案设计

跨径布置

本设计桥梁为江苏蔷薇河大桥，主桥长为190m，考虑到地质、地形、桥下通航等因素与力学要求，主桥采用52 86 52m预应力混凝土变高度连续梁桥，边跨中跨比为0.605。

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