摘 要

本设计是根据毕业设计任务书要求和设计规范的规定，参照已建桥梁设计方案确定桥梁型式和结构形式，主要分析了桥梁在各种荷载作用下的效应。预应力混凝土连续梁桥因其结构受力性能好、变形小等优点成为最富有竞争力的主要桥型之一。本着“安全、经济、美观、实用”八字原则。该桥3跨，为35 50 35m。上部结构为连续梁, 下部结构为桩基础,柱式桥墩，施工方法选为悬臂梁法。

上部结构的构造根据要求采用箱梁截面，对120米跨径的大桥划分为许多细致的单元，以此来计算恒载力和活载力，上部结构采用MIDAS软件进行建模以此计算，运用到电算有关知识，全部设计图纸由AutoCAD绘制，电脑进行编档、排版，打印出图及论文。

关键词: 预应力混凝土 连续梁桥 箱梁

Abstract

The design is based on the requirements of the graduation project book requirements and design specifications, The bridge type and structure form are determined according to the design scheme of the built bridge Prestressed concrete continuous beam bridge has good mechanical behavior because of its structure,It has become one of the most competitive main bridge types because of its small deformation. In accordance with the "safe, economic, beautiful and practical" eight character principle. There are three across the bridge, for the 35 50 35 m. Because of this bridge adopts the separated Subgrade,design only consider half of the subgrade design.The construction takes the method of Full framing .

The calculation of the superstructure is carried out with a supposed section of the box beam, unit division is done in detail on the 120m span to calculate the internal force of live loads and dead loads. The MIDAS has been applied during the calculation of the prestressing steel and the force, and the prestressing loss has been calculated referred to the new standards.

Keywords: grade separated pre-stressed concrete continuous

girder bridge box beam

目录

1.绪论 6

1.1 预应力混凝土连续箱梁桥概述 6

1.2毕业设计的目的与意义 7

2.设计资料 8

2.1 桥梁概况 8

2.2 设计参数 8

2.3 技术条件 8

2.4 设计要求 8

2.5计算原则、内容及控制标准 8

2.6 规范标准 8

3.桥跨总体布置及结构尺寸拟定 10

3.1 本桥主要材料 10

3.1.1 混凝土 10

3.1.2预应力材料 10

3.1.3普通钢筋 11

3.2结构尺寸图 11

3.3 桥孔分跨 12

3.4 截面形式 13

3.4.1 立截面 13

3.4.2 横截面 13

3.5梁高 13

3.6下部结构 14

3.7截面尺寸图 14

4.荷载计算 16

4.1恒载内力计算 16

4.2施工方法 16

4.3计算模型 16

4.3.1全桥模型 16

4.3.2.1截面特性 17

4.3.3 荷载工况及荷载组合 21

4.3.3.1自重 21

4.3.3.2梁截面温度 21

4.3.3.3徐变收缩 23

4.3.3.4支座沉降 23

4.3.3.5可变荷载 23

4.3.3.6荷载组合 24

4.3.4各阶段恒荷载不同施工阶段作用下产生的位移图 26

4.3.4各阶段恒荷载不同施工阶段作用下产生的弯矩 27

4.3.5恒荷载作用不同施工阶段下产生的剪力 28

4.3.6内力作用下的弯矩图 29

4.4恒载计算 34

4.4.1第二期恒载 34

4.5支座位移引起的内力计算 34

4.6移动荷载的布置 35

5. 内力组合 37

5.1承载能力极限状态下的效应组合 37

5.1.1承载能力极限状态下的弯矩图 39

5.2正常使用极限状态下的效应组合 39

5.2.1正常使用极限状态下的剪力表及剪力图 40

6. 预应力钢束的估算与布置 46

6.1预应力筋估算和确定 46

6.2预应力钢束的布置 47

7.预应力损失及有效应力的计算 49

7.1 预应力损失的计算 49

7.1.1摩阻损失 49

7.1.2锚具变形损失 50

7.1.3 .预应力钢筋与台座之间的温差 50

7.1.4. 混凝土的弹性压缩 50

7.1.5钢束松弛损失 51

7.1.6.收缩徐变损失 51

7.2 有效预应力的计算 52

8.主梁截面承载力与应力验算 56

8.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 56

8.1.1截面受压区高度 56

8.1.2正截面抗弯承载能力验算 56

8.1.3 斜截面抗剪承载能力验算 66

8.2持久状况正常使用极限状态验算结果 74

8.2.1 结构正截面抗裂验算 74

8.2.2 结构斜截面抗裂验算 75

8.3持久状况构件应力验算结果 76

8.3.1 正截面混凝土法向压应力验算 76

8.3.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算 77

8.3.3 斜截面混凝土的主压应力验算 79

8.4、短暂状况构件应力验算结果 80

8.4.1 短暂状况构件应力验算 80

9.主梁挠度计算 81

9.1挠度计算 81

9.2预拱度计算 82

10.下部结构桥墩计算 83

10.1荷载计算 83

10.1.1轴向力计算 83

10.1.2弯矩计算 84

10.2截面配筋计算 84

10.2.1 偏心距增大系数 84

10.2.2 纵向 85

11.钻孔桩计算 88

11.1荷载计算 88

11.1.1地质条件 88

11.1.2设计荷载 88

11.1.2桩长的计算 89

11.2配筋计算及桩身材料截面强度验算 91

12.桥台计算 94

12.1主要材料 94

12.2一般构造拟定 94

12.3台帽计算 94

13.毕业设计总结 93

14.致 谢 94

15.参考文献 94

1.绪论

1.1 预应力混凝土连续箱梁桥简介

普通混凝土框有很多缺陷比如结构跨度小、柱网密，因此难以满足多种功能的需要，但是预应力混凝土没有上述缺陷。由于普通钢筋混凝土容易受拉开裂所以预应力混凝土作为新材料发展了起来。西方的科学家们，大约花费了半个世纪的时间来研究，但都由于各种原因比如：采用了低强钢材或者施加了预压应力太低而失败。但是在相同条件下，预应力混凝土构件比普通钢筋混凝土构件有许多有点：截面小、重量轻、刚度大，抗裂性和耐久性好，这些都是其无法达到的。所以它能有效地控制结构的挠度，节省大量钢材40％～50％，节省大量混凝土20％～40％，特别是在大形结构中更为便宜。在预应力连续梁桥结构中，可以预先对外荷载产生拉应力部位的混凝土事先预加压应力（在承受外荷载前），形成一种人造的压应力状态，它可以抵注外荷载所引起的大部分或全部拉应力，那么在外荷载作用下混凝土拉应力很小或干脆属于受压态，于是它就不会开裂，提高了其结构的耐久性更经济。张拉法预应力混凝土施工是先张拉预应力钢筋，然后浇筑混凝土，所以其强度特别高。

为了使预应力钢筋与混凝土有足够粘结力，那么就要使之放松，借助预应力筋的弹性回缩来和混凝土粘在一起，来混凝土产生预压应力，并且由于其拥有强的变形恢复能力，普通钢筋混凝土结构抗震性能低了很多，更重要的是方便震后加固。值得关注的重点是，预应力混凝土自重轻的特点，按理来说含钢量应该少，但现在的设计水平还不大要求，此部分不仅没有减少，反而很大程度上增大了，造成了主体结构成本增加严重后果。