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摘 要

在本设计中，依据现行公路桥梁设计规范和任务书要求，按照“实用、经济、安全、美观、环保”的桥梁设计原则，选择50m 80m 50m 的公路预应力混凝土连续梁桥作为本次毕业设计桥型。

本设计利用midas/Civil 软件进行结构建模与分析，根据主要技术指标拟定桥梁结构的基本尺寸，建立桥梁基本模型，然后进行内力分析，进行施工各阶段分析及截面验算。同时考虑混凝土收缩、徐变次内力和温度次内力等因素的影响。

本设计主要是预应力混凝土连续梁桥的上部结构设计，设计中主要进行了桥梁总体布置及结构尺寸拟定、桥梁荷载内力计算、桥梁预应力钢束的估算与布置、桥梁预应力损失及应力的验算、次内力的验算、内力组合验算、主梁截面应力验算。

最后，经过分析验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。

关键字：midas/Civil，连续梁桥，结构分析，验算

Abstract

In this design, according to the current highway bridge design specification of prestressed concrete continuous girder bridge and project requirements,to obey the “practical, beautiful, safe, economic and convenient” principles for construction of bridge design, choose a span of 50m 80m 50m prestressed concrete continuous girder bridge design for this recommendation.

This design using the midas/Civil software analysis the structure according to the size of the bridge. First establish the basic model of the bridge and force analysis, calculation results of reinforced, each construction phase analysis. At the same time,must consider the concrete shrinkage, creep force and temperature factors.

The design of prestressed concrete continuous girder bridge is mainly the upper structure design, the design of the main bridge layout and structure size, load calculation, bridge prestressing tendons estimation and layout, the loss of prestress and stress of the bridge, the load combination calculation and section stress calculation.

Finally, analysis results shows that the design and calculation method are proper, and the internal force distribution is reasonable, fulfill the design requirements of the task.

Key words：midas/Civil, continuous girder bridge, structure analysis

目 录

第一章 概述 1

1.1 预应力混凝土连续梁桥概述 1

1.2 技术标准 3

1.3 采用材料 3

1.4 采用规范 3

第二章 桥梁总体布置 4

2.1 构思宗旨 4

2.2 桥型布置 4

2.3 桥梁截面形式 4

2.3.1 桥梁立面 4

2.3.2 桥梁横截面 5

2.4 桥面铺装层 6

2.5 桥梁下部结构 6

2.6 使用材料 6

2.7 全桥结构单元的划分 7

2.7.1 划分单元原则 7

2.7.2 桥梁具体单元划分 7

2.8 全桥施工节段划分 8

2.8.1 桥梁划分施工分段原则 8

2.8.2 施工分段划分 8

第三章 截面几何特性 9

第四章 恒载内力计算 13

4.1恒载效应 13

第五章 活载内力计算 16

5.1车道荷载效应 16

第六章 桥梁内力组合 19

6.1内力组合的原则 19

6.2承载能力极限状态下的效应组合 19

6.3正常使用极限状态下的效应组合 20

6.4荷载组合 21

6.5主要荷载组合 21

第七章 预应力钢束的估算与布置 23

7.1钢束估算 23

7.1.1.按承载能力极限计算时满足正截面强度要求： 23

7.1.2按正常使用极限状态的应力要求计算 23

7.2预应力钢束布置 29

7.3预应力筋束的布置结果 29

第八章 预应力损失的估算 30

8.1摩阻损失 30

8.2锚具变形损失 30

8.3混凝土的弹性压缩损失 31

8.4预应力筋的引力松弛损失 31

8.5收缩徐变损失 32

8.6预应力计算 33

第九章 次内力计算及次内力组合 35

9.1收缩、徐变效应 35

9.2整体升、降温效应 37

9.3温度梯度效应 38

9.4支座沉降效应 39

第十章 主梁截面验算 41

10.1持久状况承载能力极限状态验算 41

10.1.1正截面抗弯验算 41

10.1.2斜截面抗剪验算 43

10.1.3斜截面抗弯验算 43

10.1.4抗扭验算 44

10.2持久状况正常使用极限状态应力验算 44

10.2.1正截面抗裂验算 44

10.2.2斜截面抗裂验算 46

10.2.3挠度验算 47

10.3持久状况构件应力验算 48

10.3.1混凝土正截面最大压应力验算 48

10.3.2预应力钢筋中的拉应力验算 48

10.3.3混凝土的斜截面主压应力验算 49

10.4短暂状况构件应力验算 49

10.4.1正截面法向拉压应力验算 49

第十一章、应力及变形验算 51

11.1、应力验算 51

11.1.1 短暂状况的正应力计算 51

11.1.2 持久状况的正应力验算 52

11.2、抗裂验算 55

11.2.1正截面抗裂验算 56

11.2.2斜截面抗裂验算 56

11.3、挠度验算 57

11.4、预拱度的设置 58

第十二章 下部结构验算 59

12.1下部结构设计 59

12.2桥墩验算 59

12.2.1偏心受压承载能力验算 59

12.2.2裂缝宽度验算 60

参考文献 62

致谢 63

第一章 概述

1.1 预应力混凝土连续梁桥概述

预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展。

由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且材料利用率低。为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自预应力结构产生之后，很多钢筋混凝土结构被其替代。

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