摘 要

本次毕业设计参考了一些桥梁工程例子和桥梁规范进行设计，设计题目为G4高速公路某31.5mT梁桥结构设计，该桥梁的跨径为31.5m，采用两跨简支设计，属于预应力钢筋混凝土T梁桥。此次设计包括上部与下部结构手动设计计算，并且采用迈达斯建模做上部结构部分计算对比。这对于实际工程具有一定出参考价值。

本次设计首先根据规范和经验选择T梁截面特性，再进行桥形设计、荷载组合、配筋计算，最后进行验算。然后迈达斯建模计算和下部结构计算。

关键词：T梁桥；简支转桥面连续体系；MIDAS

Abstract

Some of the bridge engineering example and bridge design is referenced by this graduate design.The design topic is a G4 highway 31.5 m T girder bridge structure design, which girder bridge span is 31.5 m with two simply supported bridge and is belong to the prestressed concrete T beam bridge. This design includes manual design calculation of upper and lower structures, and Midas is used to build model to compare with the manual upper structures. This has certain reference value for practical engineering.

In this design, the section characteristics of T beam are firstly selected according to the specifications and experience, then the bridge design , load combination and reinforcement calculation are carried out, and finally the checking calculation is carried out.Then Midas modeling calculation and lower structure calculation is carried out.

Key words: T girder bridge; continuous system of simply supported bridge deck; MIDAS

目录

第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 本设计的意义 1

第2章 设计基本资料 2

2.1 设计标准 2

2.2 设计资料 2

2.3设计内容 2

2.4 技术标准与设计规范 2

第3章 预应力混凝土T梁的内力计算 3

3.1 初步选择结构尺寸 3

3.1.1桥跨分布 3

3.1.2 横截面布置 3

3.1.3 主梁结构的尺寸拟定 3

3.2 截面的几何特性 6

3.2.1 截面的几何特性计算结果 6

3.2.2 检查截面效率指标的计算 6

第4章 主梁的内力计算 7

4.1 永久作用效应计算 7

4.1.1 永久作用 7

4.1.2 永久作用效应计算 8

4.2 可变作用效应计算 9

4.2.1 车道折减系数和冲击系数的计算 9

4.2.2 主梁的荷载横向分布系数的计算 9

4.2.3 车道荷载的取值计算 13

4.2.4 可变作用效应 13

4.2.5 内力组合计算 16

第5章 预应力混凝土T梁的设计 18

5.1 预应力混凝土钢束的估算及其布置 18

5.1.1 估算混凝土钢束的面积 18

5.1.2 预应力钢束的布置 18

5.2 桥梁主梁的截面几何特性计算 22

5.2.1 净截面的几何特性计算 22

5.2.2 换算截面的几何特性计算 22

5.3 预应力损失估算 24

5.4 截面强度计算 29

5.4.1 正截面强度 29

5.4.2 斜截面强度 29

5.5 应力计算 31

5.5.1 预加力阶段的正截面应力验算 31

5.5.2 使用阶段的正应力验算 32

5.5.3 使用阶段下的主应力验算 32

5.6 抗裂性的验算 35

5.6.1 作用短期效应组合下的正截面抗裂验算 35

5.6.2 作用短期效应组合下的斜截面抗裂验算 36

5.7 主梁变形的计算 38

5.7.1 短期荷载作用下的挠度验算 38

5.7.2 预加力导致的上拱度的验算 38

5.7.3 预拱度的设置 39

5.8 锚固区的局部承压计算 39

5.8.1截面尺寸的验算 39

5.8.2 局部抗压的承载力验算 40

5.9 行车道板计算 40

5.9.1 悬臂板计算 40

5.9.2 连续板的计算 42

5.9.3 截面的设计和配筋，以及承载力验算 45

第6章 迈达斯建模与内力计算 47

6.1迈达斯建模 47

6.1.1参数定义 47

6.1.2 单元节点的建立 51

6.1.3预应力钢束的输入 53

6.1.4 边界条件与荷载 54

6.2 迈达斯内力计算 57

6.2.1内力图 57

6.2.2内力表 58

第7章 下部结构设计 63

7.1 设计资料 63

7.2 盖梁 63

7.2.1 荷载计算 63

7.2.2 盖梁配筋计算 78

7.3 桥墩墩柱 79

7.3.1 荷载计算 79

7.3.2 截面配筋计算 79

7.4 钻孔灌注桩计算 81

7.4.1 设计资料 81

7.4.2 荷载计算 81

7.4.3 桩长计算 82

7.4.4 桩的内力计算 83

7.4.5 钻孔灌注桩桩顶纵向水平位移验算 85

7.4.6 桩截面配筋 86

参考文献 88

致 谢 89

第1章 绪论

1.1 概述

随着我国现代科技的快速发展，如今现代桥梁技术慢慢日新月异，伴随着生活质量的提高，经济文化的飞速发展，人们对桥梁设计的一些要求也随着日益增高。而作为拥有悠久桥梁历史的我国，经过多年的发展，我国所建的桥梁无论是在在规模上，还是在科技水平上均位于世界前列中。而本次我的毕业设计课题是G4高速公路某31.5mT梁桥结构设计。

随着预应力钢筋及各种材料的出现，各种各样的桥梁不断呈现在我们生活中。经过这么多年的发展，现如今的桥型主要可以分为以下几种：钢桥，拱桥，梁桥，斜拉桥，悬索桥等。而按照使用钢筋种类的差异，还可分为普通钢筋和预应力钢筋两种。由于我此次课题所需设计的桥跨径不大，跨数较少，仅为两跨，本次结构设计相对比较简单，经过分析后，我选择采取简支梁桥结构进行本次毕业设计。

从造价和施工的难易程度上来看，简支梁桥具有结构简单，施工方便，同时相对低廉的造价，工期短的优点，因此可以较广泛使用于各类中小式桥梁，简支梁桥同时也是使用最早的桥型。它最显著的缺点就是在抗震方面，能力较弱。又因为简支梁桥属于静定结构，相比我们在平时常见的连续结构存在一定程度上的局限性，简支梁桥的安全储备较低。但我们也并不能因此而忽视简支结构的设计。

经过详细的分析之后，本次G4高速公路某31.5mT梁桥结构设计定为预应力混凝土简支T梁桥结构。设计时参考了课本《桥梁工程》^[2]和《混凝土结构设计原理》 ^[3]，以及《钢筋混凝土及预应力混凝土简支桥梁结构设计》^[7]，《连续梁桥》^[8]等设计手册。同时查阅了一些相关的英文文献。

1.2 本设计的意义

毕业设计是高等学校教学工程中的一个最重要的综合性教学实践环节，是我们走上工作岗位承担工作任务的一次实习和预演。本次毕业设计结构为预应力混凝土简支梁桥，跨径不大，跨数较小，设计难度相对不大，但由于计算方法定位手算，对于我们而言最终设计误差可能较大。通过这次设计，我们的计算能力以及对工程与规范的熟悉程度会有一个质的飞跃。通过本次T梁桥结构的计算以及主要施工图的设计，巩固自己所学习的桥梁工程、基础工程，结构设计原理等桥梁基础学科的知识，同时利用毕业设计的机会，熟练运用CAD绘制相应的施工图纸。通过此次毕业设计，掌握T梁桥的计算要领，施工步骤以及设计过程，为自己研究生阶段的桥梁设计打下基础，也为自己未来的工作埋下伏笔。

第2章 设计基本资料

2.1 设计标准

2.2 设计资料

2.3设计内容

2.4 技术标准与设计规范

^[1]