论文总字数：41710字

摘 要

这一次毕业设计的内容是，预应力混凝土简支转连续T梁桥设计，主要的任务是设计桥梁结构，上部结构用midas和桥梁博士进行计算，用手计算的方法对桥梁下部结构进行设计和分析。桥梁博士3.0进行横向分布系数的计算，Midas/Civil在建立模型结构的基础上，对设计截面施加各种恒载、活载，然后进行分析计算。这篇文章包含的的主要内容有这么一些：分析所给的资料，比较然后选择桥梁方案，拟定截面尺寸，Midas/Civil建模，划分施工阶段，设计预应力钢筋，进行内力计算，截面验算，还有就是行车道板计算，盖梁的有关设计，桥墩墩柱还有钻孔灌注桩等。我这次的桥梁采用3×34m三跨预应力混凝土简支转连续T梁，桥梁全长为102m,桥面宽度31.5m，采取预制T梁，拟定梁高为2.28m。

关键词：预应力混凝土梁桥；简支转连续；Midas；设计分析

Abstract

The main task of this graduation project is to design the bridge structure, and the upper structure is calculated by MIDAS and Dr. Bridge, the hand calculation method is used to design and analyze the substructure of the bridge. Dr. Bridge 3.0 to calculate the lateral distribution coefficient, Midas / Civil on the basis of the model structure, the design cross-section of the application of various dead load, live load, and then for analysis and calculation. The main contents of this article are as follows: Analyze the information given, compare and then select the bridge scheme, draw up the section size, Midas / Civil modeling, divide the construction stage, design the prestressed reinforcement, carry out the internal force calculation, check the section, there is the calculation of the Carriageway Plate, the relevant design of the Cap Beam, the pier column and bored piles, etc. . The bridge is a 334 m three span simply supported continuous t beam with a total length of 102 m and a deck width of 31.5 M, and the height of the proposed beam is 2.28 m with a precast t beam.

Keywords: Prestressed concrete; simply supported to continuous; Midas; design analysis

目录

第1章 绪论 1

1.1预应力混凝土简支转连续梁桥的发展 1

1.2选题设计目的及意义 2

第2章设计概述 3

2.1工程概述 3

2.1.1 地形、地貌 3

2.1.2 工程地质 3

2.1.3不良地质现象 3

2.2技术标准 3

2.3 设计规范 4

2.4 桥梁设计 4

2.5 设计材料 5

2.5.1混凝土 5

2.5.2 钢材 5

第3章 桥梁选型与构造设计 6

3.1桥梁方案比选 6

3.2 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 10

第4章 midas/civil建模 12

4.1 midas/civil建模概述 12

4.2 midas/civil建模过程 18

4.2.1设定操作环境 18

4.2.2定义材料 19

4.2.3定义截面 20

4.2.4定义变截面/变截面组 22

4.2.5建立节点 23

4.2.6建立单元 24

4.2.7定义时间依存性材料 24

4.2.8定义边界条件及边界组 25

4.2.10建立静力荷载工况 26

4.2.11建立移动荷载工况 27

4.2.12施加预应力荷载 29

4.2.13定义荷载组 31

4.2.14划分施工阶段 31

4.3 分析过程 33

4.3.1生成荷载组合 33

4.3.2模型分析结果 34

4.3.3 PSC设计 36

第5章 荷载内力计算 39

5.1恒载内力计算 39

5.2活载内力 42

5.3 次内力的计算及内力组合 44

5.3.1温度次内力 44

5.3.3预应力次内力 52

5.3.4收缩次内力 53

5.3.5徐变次内力 55

5.3.6内力组合计算 58

第6章 预应力钢筋设计 66

6.1 预应力钢筋设计 66

6.1.1纵向预应力筋估算 66

第7章 主要截面的验算 70

7.1承载能力极限状态截面验算 70

7.2正常使用极限状态截面验算 73

7.2.1使用阶段正截面抗裂验算 73

7.2.2使用阶段斜截面抗裂验算 74

7.3持久状况和短暂状况构件的应力验算 74

7.3.1使用阶段正截面压应力验算 74

7.3.2使用阶段斜截面主压应力验算 75

7.3.3施工阶段正截面法向应力验算 76

7.3.4受拉区钢筋的拉应力验算 77

7.4 锚下局部承压验算 78

7.4.1局部受压区尺寸要求 78

7.4.2局部抗压承载力计算 80

第8章 行车道板计算 81

8.1中间单向板计算 81

8.1.1恒载内力 81

8.1.2活载内力 82

8.2外边梁悬臂板内力计算 83

8.2.1恒载内力 83

8.2.2活载内力 84

8.3荷载组合 84

8.3.1连续板 84

8.3.2悬臂板 85

8.4桥面板配筋 85

8.4.1桥面板配筋 85

8.4.2抗剪验算 86

第9章盖梁设计 87

9.1下部结构初步设计 87

9.2 盖梁荷载计算 88

9.2.1 上部构造恒载计算 88

9.3盖梁配筋计算 101

第10章桥墩墩柱设计 104

10.1 荷载计算 104

10.1.1 轴向力计算 104

第11章钻孔灌注桩设计 105

11.1 设计资料 105

11.2 荷载计算 105

11.3 桩长计算 106

11.4 桩的内力计算 107

11.5 桩顶纵向水平位移验算 111

11.6 桩截面配筋 112

致 谢 116

第1章 绪论

1.1预应力混凝土简支转连续梁桥的发展

、

这类桥梁有一些明显的优点，其中有整体性相对比较好，有相对性能不错的抗震方面、结构刚度大，桥主梁的挠曲变形相对而言比较平缓，桥面的伸缩缝也不是特别多，这就可以显著提高行车的舒适度，然后就能提高地区的经济发展和能源节约。那么可以进一步避免场地对张拉预应力钢束的妨碍，节省施工时间、空间，缩短工期提高效益。

不同的设计资料（地质条件）适用于不同的桥梁，还应该包括着后期的运营与维护方面的工作。通过这许多桥梁的比选过程，有许多的因素被考虑，连续T梁桥、刚构等桥梁形式都应该被考虑到。这些桥的形式也有各自的优点和缺点，所以在后面的桥梁必选中同样会进行这些方面的更为系统的陈述。

1.2选题设计目的及意义

2 作为高校培养人才计划中的一个重要部分，毕业设计，通过做完整的全桥设计，在自己老师的指导下，自己完成这个部分桥梁的设计，学会运用有关桥梁的专业知识，在设计中提高自己的水平。在这一次毕业设计的过程中，我觉得需要达到以下几个目的：

（1）阅读各种规范等书籍的能力要得到提升，自己要能够运用自己在学校学过的有关知识，老师在上课时讲过的技巧，要把这些综合运用起来，要学会自己查询有关规范，对于做设计，要会阅读有关的原理书籍，能够自己思考解决工程中的问题。

（2）要按照规范中的要求来做事情，首先阅读好规范，比对自己的毕业设计资料，看清楚自己的数据，想明白每个条件，每一个步骤都要按照规范的要求来进行，做这个毕业设计要掌握好有关知识，弄清楚和它相关的原理，这样才会顺利，也能提高自己的能力，得到锻炼。

（3）要自己对相关设计规范看读熟悉以及那些应用，还要对那些软件的使用搞熟悉，一定要自己动手去做，不能害怕出错，要敢于尝试，要加强自己的动手能力，这样才能提高自己，也让这次毕业设计有意义。

（4）从我的方面来说，这一次的毕业设计，我希望能够通过它，加强我的桥梁设计能力，可以为将来的工作积累经验，是一次不错的锻炼机会，它能够帮助我回顾以前在学校学过的理论知识，促进我对知识的融会贯通，另外这能够使我有机会阅读大量的桥梁相关文献，这就使我的知识面更宽更广，最重要的还是自己的动手实践能力得到了加强。

第2章设计概述

2.1工程概述

2.1.1 地形、地貌

这一次资料中的地区，它的地貌单元是，河流冲积平原，这个地区的线路是一种波浪起伏的，对于地势来说，较为平缓，高程在16.7～21.5m，相对高差2.0～6.0m。

2.1.2 工程地质

地质构造:这个地区，从大地构造来说的话，应该是属于扬子准地台之下，扬子台坪的一部分。

2.1.3不良地质现象

这一次的主要不良工程地质问题就是岩溶。

2.2技术标准

车速：80千米每小时

荷载：公路Ⅰ级。

主线桥标准桥宽31.5m，横向布置为两幅0.5m护栏＋14.5m行车道＋0.5m护栏及0.5m分隔带

高程：

坐标：1954北京坐标系

2.3 设计规范

（1）中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015

（2）公路桥涵设计通用规范JTGD60-2015；

（3）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG3362-2018；

（4）公路桥涵地基与基础设计规范JTG3363-2019；

（5）公路桥涵设计手册-墩台与基础（第二版）；

（6）公路工程技术标准JTG B01-2014

（7）公路桥梁抗震设计细则JTG TB02-01-2008

2.4 桥梁设计

这一次做毕业设计，我准备用的是，简支转连续预应力混凝土连续梁桥，这个桥梁的主要工艺是要提前然后就是，放在提前准备好的临时支座和永久支座上，接下来就是，然后喷洒防水层，安装伸缩装置，和桥面施工。

平纵信息：纵面位于纵坡为i=3.560％的上坡路段、i=0.611％的下坡路段上；墩台径向布置。

桥梁的宽度：桥梁为31.5m，0.5m护栏＋14.5行车道＋0.5m护栏＋0.5m分隔带 0.5m护栏＋14.5m行车道＋0.5m护栏。

上部构造：采用预应力混凝土简支转连续T型梁。

2.5 设计材料

2.5.1混凝土

。

（4）C30混凝土：

2.5.2 钢材

（1）钢筋：HRB400钢筋直径均不小于12mm

（2）钢板：钢板应材质符合现行国际规范GB/T700-2006的要求

（3）预应力钢绞线：钢绞线技术性能应该符合标准，弹性模量=1.95×Mpa。对于松弛率应该是小于0.035，用在桥梁纵向预应力钢束上面。

第3章 桥梁选型与构造设计

3.1桥梁方案比选

由前期勘测得到的有关地质资料、水文资料等，做设计时考虑三种设计桥型进行比选。

现在我拟定了三个桥型：

一：3×34米预应力混凝土先简支后结构连续箱梁桥，全长102m；

二：3×34米预应力混凝土先简支后结构连续预制T型梁桥，全长102m；

三：3×34米预应力混凝土先简支后结构连续现浇T型刚构桥，全长102m。

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