摘 要

本次毕业设计为(78m 130m 78m)的对店埠河大桥的上部结构进行设计与计算。通过采用Midas Civil设计期间也使用了Excel和Autocad 来辅助计算。施工。

活载内力计算，算。行验算。预应力筋张拉锚固情况图，进行外文文献的翻译，明书。

关键词：

Abstract

The graduation design (78m 130m 78m) on the shop bridge River bridge the upper structure of the design and calculation. Excel and Autocad were also used to assist in the calculation by using Midas Civil design. The main beam adopts the cantilever construction method, the side-span part of the cast-in-place is constructed by the full-stage bracket method, and the cross- After the calculation model is built, the internal force analysis and calculation of the structure are carried out, and then the number of prestressed steel bars is estimated and the reinforcement is arranged. The concrete is designed according to the whole prestressed concrete. And then the dead load, live load calculation, temperature load, bearing uneven settlement, the construction phase of internal force calculation, prestress caused by the internal force calculation. Followed by load combinations and load capacity limit state calculation, while the normal use of the limit state of the stress check. When the bridge model checking design is successful, to draw the bridge cross layout, the main structure of the main beam diagram, the stage of the prestressed steel tension layout, the overall construction sequence diagram. For foreign language translation, and finally the preparation of design calculations and document finishing.

Key words: rigid frame bridge; hanging basket cantilever construction method; internal force calculation; prestressed steel bar; force checking

目 录

第1章 绪论 8

1.1 设计概述 8

1.2 刚构桥的结构受力特点 9

1.2.1 预应力混凝土连续刚构桥的受力特点 9

1.2.2 连续刚构桥与连续梁桥的比较 9

1.2.3 刚构桥的优点 9

1.3 刚构桥的施工 10

1.3.1 悬臂浇筑施工 10

1.3.2 施工工艺流程 10

第2章 桥跨布置 12

2.1 桥型布置及孔径划分 12

2.2 截面形式及截面尺寸拟定 12

2.2.1梁高尺寸拟定 12

2.2.2 横截面尺寸拟定 12

2.2.3 桥墩尺寸拟定 13

2.3 单元划分及施工方法 13

2.3.1 单元划分 13

2.4 施工阶段的划分 14

第3章 全桥内力计算 16

3.1 Midas Civil单元划分 16

3.2 设计基本资料 16

3.2.1 材料特性值 16

3.2.2 桥梁技术指标 17

3.2.3 设计依据的规范 17

3.3 边界条件 17

3.4 荷载分布 18

3.4.1 恒载 18

3.4.2活载 19

3.4.3 温度荷载 19

3.4.4 支座沉降 20

3.4.5 收缩徐变 20

3.4.6 施工荷载 20

3.5 恒载内力计算 20

3.6 活载内力计算 27

3.7 支座位移引起的内力 29

3.8 温度荷载引起的内力 29

第4章 预应力钢束设计 31

4.1 荷载组合 31

4.1.1 承载能力极限状态作用效应组合 31

4.1.2 正常使用极限状态作用效应组合 32

4.2 计算原理 33

4.3 预应力钢束估算 35

4.3.1 截面计算 35

4.3.2 预应力钢束估束 38

4.4 纵向预应力钢束的设计与布置 41

4.4.1 预应力钢束的受力特性 41

4.4.2 预应力钢束的布置原则 42

4.4.3 预应力筋布置 42

4.5 横向和竖向预应力钢束布置 44

4.5.1 竖向预应力筋 44

4.5.2 横向预应力筋 44

4.6 计算预应力损失及有效预应力 45

4.6.1 预应力筋与预应力管道之间的摩擦引起的预应力损失 45

4.6.2 锚具变形、钢束回缩和接缝压缩引起的应力损失 46

4.6.3 混凝土弹性压缩引起的应力损失 46

4.6.4钢筋松驰引起的应力损失 47

4.6.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 47

4.6.6有效应力计算 48

第5章 结构次内力计算 49

5.1收缩徐变次内力 49

5.1.1 收缩徐变理论 49

5.1.2 收缩徐变次内力计算结果 50

5.2 温度次内力计算 51

5.2.1 温度对结构的影响 51

5.2.2 结构温度场 52

5.3 支座不均匀沉降次内力 53

5.4 预应力次内力计算 54

5.4.1 等效荷载原理 55

5.4.2 先期预应力徐变次内力 55

5.4.3 后期合拢预应力弹性次内力 56

第6章 截面验算 58

6.1 内力组合 58

6.2 承载能力极限状态验算 62

6.2.1 正截面抗弯承载力验算 62

6.2.2 斜截面抗剪承载能力验算 63

6.3 抗裂性验算 63

6.3.1 正截面抗裂性验算 63

6.3.2 斜截面抗裂验算 66

6.4 持久状况预应力混凝土构件应力验算 69

6.4.1 混凝土压应力及钢筋拉应力的验算 69

6.5 施工阶段混凝土的应力验算 72

第1章 绪论

1.1 设计概述

为了跨越，其他已经修筑好的结构物，轻重的地位。近几十年，随着我国科技的发展和工业水平的提高，桥梁建设正在迅速的发展，技术也逐渐成熟，极大改善了我国的交通状况，为国民经济发展贡献了巨大的力量。

（主梁）和墩台整体相连。由于主梁和墩台之间是刚性连接。因此，弯矩，也减小了所需截面尺寸。同时，。，跨度大，结构性能好，维修方便等优点。 连续刚构结构灵活，被广泛应用于跨越导航河，偏远山脉峡谷和立交桥。作为，它同时具有T型刚构和连续梁的优点，其高墩和长跨度的特点满足了穿越河流的要求。因此，预应力混凝土连续刚构桥具有很好的发展前景。

利用midas软件进行预应力混凝土连续刚构桥的设计：

（1）查阅资料，了解水文地质条件，翻阅参考其他已设计完成桥梁的图纸，拟定桥跨结构的截面尺寸和桥墩的截面，在Midas中建立只有混凝土的结构模型，添加恒荷载、二期荷载、活荷载、温度荷载等，定义车道线和边界条件，得到结构内力图示和结果表格，检查内力图示走向是否符合结构力学规律，内力峰值是否过大或过小，调试结构直至正确。

（2）根据内力结果和截面特性初步进行钢筋估束，编制excel表格，得到各截面内需通过的钢束面积最大值和最小值，根据规范及相关经验确定钢束数量，参考其他桥梁的设计图纸，确定各个钢束的位置、间距和形状等参数；

（3）进行考虑了预应力荷载的施工阶段模拟，将设计好的预应力钢束输入模型，输入计算好的预应力荷载，定义挂篮等施工荷载，添加支座沉降等荷载；

（4）再次运行分析，进行荷载组合，检查各个截面是否有拉应力存在，若有，则对钢束数量或截面进行调整；

（5）进行psc设计，，钢筋拉应力的验算等；

（6）若以上所述各项验算表格应该均显示ok，量或钢筋截面面积，直至各验算均通过。

1.2 刚构桥的结构受力特点

1.2.1 预应力混凝土连续刚构桥的受力特点

1. 主梁和桥墩共同承受荷载，

（2）桥礅较柔，允许较大的位移，伸缩缝少，行车平稳舒适。

（3）结构为多次超静定结构，桥墩受力以及混凝土的收缩徐变、温度变化和支座沉降等引起的变形及附加内力对上部结构影响较连续梁大。

（4）抗震性能好，，桥型简洁明快等优点。

1.2.2 连续刚构桥与连续梁桥的比较

1. 连续梁桥上部结构连续，上部结构与下部结构通过支座来传递荷载，连续刚构上部结构连续，上下部结构固结。而梁的受弯性能类似。，梁体的

（2），但温度升降对连续刚构会产生

（3）但是这种

（4）连续刚构的端支点反力较连续梁要小。

1.2.3 刚构桥的优点

（1）礅梁固结无大吨位支座，省去了支座的设计、养护维修等费用，利于悬臂施工，无需进行临时固结来体系转换这一工序。

（2）同时减少

（3）抗震性能好，在地震力的作用下，连续刚构的各个桥礅可承受地震荷载的作用，而不用像连续梁，需要设置制动礅，座。

（4）主梁变形挠曲线平缓，整体性能好，变形小，跨中不设铰和挂梁，伸缩缝少，行车舒适。

1.3 刚构桥的施工

1.3.1 悬臂浇筑施工

悬臂浇筑施工方法指的是，在。以及在施工过程中产生因此每个悬臂段的长度一般情况下取3 ~5m。

1.施工托架

根据桥墩高度以及桥梁所处处的地形地质条件，

其中，托架的顶面和箱

常用千

2.施工挂篮

在施工托架上的节段达到将挂篮进行拼装，与梁体结构连接，

的脚手架，梁节段上，等待浇筑悬臂段的工都是在挂篮上完成的。挂篮向前移动，顺次浇筑完成接下来的悬臂段。

1.3.2 施工工艺流程

图1-1 悬臂浇筑施工法流程图

当施工方法采用悬臂施工法时，分成两次浇筑，其施工工艺如图1-1所示。时，

采用T构——连续的顺序进行施工，如图1-2所示，对称施工，，结构呈单悬臂梁的状态，边跨合拢，，从而形成连续梁结构。

图1-2 T构—单悬臂—连续施工程序

按这一程序施工可使结构稳定，受力对称，并便于结构内力调整。

第2章 桥跨布置

2.1 桥型布置及孔径划分

设计的桥跨孔跨布置为78 130 78m，桥跨布置见图2-1。

图2-1 三跨连续刚构桥桥型布置

2.2 截面形式及截面尺寸拟定

2.2.1梁高尺寸拟定

（1）查阅相关资料及公式可知，（1/15~1/25），本设计的中跨的跨度是130m，此处梁高的取值为8m。

（2）跨中梁高：，（1/40~1/50），130m，此处梁高的取值为4m。

（3）其余梁高：

2.2.2 横截面尺寸拟定

工，度为16.75m，8.25m，。

（1）箱梁根部底板厚度

箱梁的底板除了要承单自重这一自身的荷载外，

在本设计中，支座底板厚90cm。