摘 要

连续梁桥对比悬臂梁桥和简支梁桥在力学性能有着显著地优越性，连续梁桥不仅结构具有较大刚度、桥面变形小、动力性能相对较好，而且有助于高速行车。各种施工技术在连续梁桥中得到成熟应用，使连续梁桥能够充分发挥预应力技术的优点，在提高了施工质量的同时，降低了施工费用。

在本次设计中，采用等截面预应力混凝土连续箱梁桥的设计形式，梁顶部宽19m，底部宽12m，梁高2.0m。3m（人行道和栏杆） 3.5m（非机动车道） 0.5m（隔离带） 11.5m（机动车道） 0.5m（护栏） 2m 0.5m（护栏） 11.5m（机动车道） 0.5m（隔离带） 3.5m（非机动车道） 3m（人行道和栏杆）=40m。荷载等级为公路—I级，。主梁采用移动支架逐跨施工，采用Midas/civil软件进行桥梁上部主梁结构的设计和计算。

，其中上部结构的设计和计算主要是指主梁的设计和计算；下部结构的设计和计算包括墩柱的设计与计算以及桩基的设计与计算。

关键词：连续箱梁桥、后张预应力、逐跨施工、Midas/civil

Abstract

The continuous girder bridge has remarkable advantages in comparison with the cantilever girder bridge and simply supported girder bridge in terms of mechanical properties. The continuous girder bridge not only has high structural rigidity, small deck deformation, good dynamic performance, but also is conducive to high speed driving. Various construction technologies have been applied to mature bridges in continuous girder bridges, enabling the continuous girder bridges to fully exploit the advantages of prestressing technology, while reducing construction costs while improving construction quality.

In this design, a 4×30m prestressed concrete continuous box girder bridge is adopted. The top of the beam is 19m wide, the bottom is 12m wide, and the beam height is 2.0m. The standard section layout of the bridge is 3m (sidewalk railings) 3.5m (non-motorized vehicles) 0.5m (isolation zone) 11.5m (motorized lanes) 0.5m (rails) 2m 0.5m (rails) 11.5m (motor vehicle lane) 0.5m (isolation zone) 3.5m (non-motor vehicle lane) 3m (sidewalk railing) = 40m. The load class is Grade I, and the beam section is a single-chamber double-chambered section. The main girder is constructed step by step and Midas/civil software is used to design and calculate the main girder structure of the bridge.

The design includes the design and calculation of the superstructure and substructure of the bridge. The design and calculation of the superstructure mainly refer to the design and calculation of the main beam; the design and calculation of the substructure includes the design and calculation of the pier and the design of the pile foundation. Calculations.

Keywords: continuous box girder bridge, post-tensioned prestressing, cross-span construction, Midas/civil

目录

第1章 绪论 1

1.1设计背景 1

1.2 预应力混凝土概述 1

1.3 预应力混凝土连续梁桥 1

1.4 设计任务要求 2

1.4.1 设计内容 2

1.4.2 设计要求 2

1.4.3 设计目的 2

第2章 桥梁总体布置及结构主要尺寸 4

2.1 桥跨布置 4

2.2 设计标准 4

2.3 技术标准及规范 5

2.4 设计材料参数 5

2.4.1 混凝土 5

2.4.2 钢材 5

2.5 结构尺寸布置 6

2.5.1 梁高尺寸的确定 6

2.5.2 箱梁截面细部结构尺寸 7

2.6 施工方法的选择 9

第3章4×30连续箱梁桥建模 11

3.1 Midas/civil分析步骤 11

3.2 建模操作环境设置 11

3.3 建立节点单元 12

3.3.1 建立节点 12

3.3.2 建立单元 12

3.4 钢筋、混凝土材料定义 15

3.5 时间依存材料特性定义 15

3.6 截面定义 18

3.6.1 提取截面模型 18

3.6.2 截面设置 19

3.7 设置变截面组 19

3.8 建立结构组 21

3.9 建立荷载组 21

3.10 建立钢束组 22

3.11 建立边界条件 22

3.12 建立静力荷载工况 23

3.13 建立移动荷载工况 26

3.14 定义施工阶段荷载 31

第四章 桥梁内力与次内力分析 33

4.1 荷载组合 33

4.2 恒载作用效应计算 33

4.3 移动荷载效应计算 38

4.4 温度效应计算 40

4.5 基础沉降效应计算 42

4.6 内力组合效应计算 42

5预应力钢束的估算与布置 48

5.1 估算预应力钢束面积 48

5.2 钢束布置构造要求 53

5.3 钢束布置原则 53

5.4 钢束线型的确定 54

6 普通钢筋布置 63

7 预应力损失估算 64

8 桥梁性能验算 71

8.1 受拉区钢筋的拉应力验算 71

8.2 施工阶段法向压应力验算 73

8.3 施工阶段正截面抗裂验算 74

8.4 使用阶段正截面抗压验算 76

8.5 使用阶段正截面抗弯验算 77

9 下部结构设计 81

9.1 截面钢筋计算 83

10 桩基计算 86

10.1 荷载计算 87

10.2 桩身长度计算 87

10.3 桩基配筋计算 89

参考文献 94

致 谢 95

第1章 绪论

1.1设计背景

恩施高旗大桥第六联为4跨连续的预应力混凝土箱梁桥，跨径布置为4×30m，桥梁左右分幅布置。设计汽车荷载：公路-Ⅰ级；设计基准期：100年

1.2 预应力混凝土概述

普通混凝土结构在使用中需要带裂缝工作并且无法有效利用高强度的材料，这就使得钢筋混凝土结构在桥梁工程中的使用范围受到很大限制。人们通过长期的工程实践及研究，创造了预应力混凝土。

预应力混凝土结构，就是在结构承受荷载之前，预先在混凝土结构中引入内部应力，为了部分抵消或完全抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。

预应力混凝土不仅提高了构件的抗裂度和刚度，同时可以节省材料，减少自重，促进了桥梁新体系与施工方法的发展。随着预应力混凝土的发展，许多普通钢筋混凝土结构被预应力混凝土结构替代。与此同时，由于预应力混凝土开工费用较大，对于跨径较小、构件数量少的工程依然采用普通钢筋混凝土结构。

1.3 预应力混凝土连续梁桥

，它不仅具有相对可靠地强度，刚度以及抗裂性，而且具有行车舒适度好，养护工作量小，设计及施工经验丰富且成熟等优点。而预应力混凝土连续梁桥将预应力结构和连续梁桥的优点有效的结合在一起，使其成为最有竞争力的主要桥型之一。

预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，，预应力混凝土桥梁跨径突破100米，，进入400-500米领域。60年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中，；60年代中期在德国莱茵河建成的Bendorf桥，采用了悬臂浇筑法。随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用，在跨径为40-200米范围内的桥梁中，连续梁桥逐步占据了主要地位并发挥着其独特的优势。^[10]

我国修建预应力混凝土连续梁桥的起步较晚，用顶推施工的有包头黄河大桥（3联3×65m），广东省东莞市中堂大桥（6×45m）等。

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