摘 要

随着科学技术的进步和社会经济的发展，在我们的实际应用中出现了许多新型的建筑技术，在一定程度上促进了建筑业的发展。 然而，在桥梁施工的现阶段，预应力混凝土连续箱梁桥技术在桥梁施工中有着非常重要的地位和意义。 桥结构刚度相比于其他绝大数类型的桥型要大。 在桥梁施工流程中， 若采用预应力混凝土连续箱梁桥施工技术， 它可以最大限度地提高桥梁的施工后乘坐舒适性和耐震能力， 总体上，连续箱梁桥整体性很好，桥梁的横跨能力也非常好，因此在目前桥梁施工阶段的技术中推广很大。

综合了预应力混凝土连续箱梁的优点，于是在本次的毕业设计中，就采用了预应力混凝土变截面连续箱梁作为这次设计的桥型。其中，在本次毕业设计中，最终选定设计全长为230m，桥跨布置为60m 110m 60m的三跨预应力混凝土悬浇连续箱梁桥，其桥宽16.75m,墩身采用花瓶墩。设计荷载为公路-Ⅰ级荷载。

本次毕业设计以檀军公路跨通顺河特大桥为背景，根据已有资料主要设计完成第8联右幅箱梁的设计总体说明，上部结构、下部结构（桥台、桥墩、桩基础）的计算以及相关施工图设计。在此次毕业设计中，主要采用MIDAS桥梁建模软件进行上部结构的预应力钢束估算、详细平面和立面布置，并得到其桥梁在主要荷载（恒载内力、活载内力）以及次内力（温度、基础不均匀沉降等）在四种状态（承载能力极限状态、正常使用极限状态、持久状态和短暂状态）下的应力、强度、裂缝的验算。在经过详细考虑下，下部结构与行车道板内力则采取手算的方式进行验算。

在此次毕业设计中，在考虑了所有必要的因素下，经过一系列的检算，证实了该设计的桥梁结构符合相关桥梁规范要求，并且设计基本合理

关键词：预应力混凝土变截面悬浇连续箱梁；MIDAS建模；上部结构；下部结构。

Abstract

With the advancement of science and technology and the development of society and economy, many new construction technologies have appeared in our practical applications, which has promoted the development of engineering construction industry to a certain extent. However, in the current stage of bridge construction, the prestressed concrete continuous box girder bridge technology plays a very important role and significance in the entire bridge construction. Its bridge structural rigidity is larger than that of most other types of bridges. In the bridge construction process, if the prestressed concrete continuous box girder bridge construction technology is used, the driving comfort after the completion of the construction and the seismic performance of the bridge can be enhanced to the greatest extent, and the continuous box girder bridge has a very good overall The spanning ability of the bridge is also very good, so this technology has been widely used in the current bridge construction.

Combining the advantages of prestressed concrete continuous box girder, in this graduation design, prestressed concrete variable cross section continuous box girder was used as the bridge type for this design. Among them, in this graduation design, the final design of the total length is 230m, the bridge span is 60m 110m 60m, and the three-span prestressed concrete cantilever continuous box girder bridge has a bridge width of 16.75m and the pier uses a vase Pier. The design load is highway-grade load.

This graduation design is based on the Tanjun Highway across the Tongshun River Bridge. Based on the existing data, the design of the 8th right-hand box girder is designed and completed. The upper structure and lower structure (abutment, pier, pile foundation) Calculation and related construction drawing design. In this graduation design, MIDAS bridge modeling software is mainly used for prestressed steel beam estimation of the superstructure, detailed plane and elevation layout, and the main load (constant load internal force, live load internal force) and secondary internal force of the bridge are obtained. (Temperature, uneven foundation settlement, etc.) The calculation of stress, strength and cracks in four states (bearing capacity limit state, normal service limit state, enduring state and transient state). After detailed consideration, the internal forces of the substructure and the traffic lane plate are checked by hand calculation.

In this graduation design, after considering all the necessary factors, after a series of checks, it was confirmed that the bridge structure of the design complies with the relevant bridge code requirements, and the design is basically reasonable

Keywords: Prestressed concrete continuous box girder bridge with variable height; MIDAS modeling; superstructure; substructure.

目录

第1章 绪论 1

1.1预应力混凝土连续梁桥的发展概述 1

1.2选题设计理念和意义 2

1.3设计资料 2

1.3.1技术标准 2

1.3.2工程地质条件 3

1.3.3主要材料 4

第2章 桥型方案比选 6

2.1构思宗旨 6

2.2比选原则 6

2.3设计方案 6

2.3.1 方案一：装配式预应力混凝土简支箱梁桥 6

2.3.2 方案二：预应力混凝土变截面连续箱梁桥 7

2.3.3 方案三：预应力混凝土变截面悬浇刚构桥 7

2.3.4 方案比选 8

第3章 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 11

3.1尺寸拟定 11

3.1.1 桥孔分跨 11

3.1.2 截面形式 11

3.1.3 梁高 11

3.1.4 细部尺寸 11

3.2建立计算模型 14

第4章 桥面板的计算 16

4.1 主梁桥面板内翼缘配筋计算 16

4.1.1 恒载内力计算（以纵向取1m宽的板条计算） 16

4.1.2 活载内力计算 16

4.1.3荷载效应组合计算 18

4.1.4极限状态承载力计算 19

4.2主梁桥面板悬臂板计算 21

4.2.1恒载内力以纵向取1m的板条计算 21

4.2.2活载产生的内力 22

4.2.3极限状态承载力计算 23

第5章 运行内力结果 27

5.1 恒载作用的内力 27

5.2活载内力计算 30

5.2.1横向分布系数的计算 30

5.2.2活载内力的计算 30

5.2.3计算结果 30

5.3次内力计算 33

5.3.1温度引起的内力计算 33

5.3.2支座位移引起的内力计算 36

5.3.3徐变引起的内力计算 38

5.3.4预加力产生的次内力 41

5.4承载能力极限状态的内力组合 44

5.5正常使用极限状态的内力组合 45

5.6内力组合 45

第6章 预应力钢束数量及损失计算 54

6.1预应力钢束数量的确定 54

6.2预应力束的布置 56

6.2.1布置原则 56

6.2.2钢束的布置 56

6.3预应力钢束与管道壁之间的摩擦 56

6.4锚具变形、钢束回缩和接缝压缩 57

6.5混凝土弹性压缩 58

6.6预应力钢束的应力松弛 58

6.7混凝土的收缩徐变 58

6.8预应力钢束的有效应力计算 59

第7章 主梁验算 61

7.1持久状况承载能力极限状态验算 61

7.1.1截面受压区高度 61

7.1.2正截面抗弯承载力验算 61

7.1.3斜截面抗剪承载力验算 66

7.2持久状况正常使用极限状态验算 71

7.2.1正截面抗裂验算 71

7.2.2斜截面抗裂验算 74

7.3持久状况构件应力验算 75

7.3.1正截面混凝土法向压应力验算 75

7.3.2正截面受拉区预应力钢束拉应力验算 77

7.4短暂状况构件应力验算结果 85

7.5挠度验算 90

7.6 梁端锚固区的局部承压验算 91

7.6.1局部承压尺寸要求 91

7.6.2局部承压承载力验算 92

第8章 下部结构计算 94

8.1桥墩计算 94

8.2 拉压杆模型分析 94

8.2.1构建方法 95

8.2.2验算内容 96

8.1.3拉杆分析 96

8.1.4压杆分析 97

8.1.5 纵向钢筋布置 97

8.2钻孔灌注桩计算 97

8.2.1荷载计算 97

8.2.2桩长计算 98

8.2.3桩的内力计算（采用m法） 99

8.2.4桩身截面配筋与强度验算 101

8.2.5 墩顶纵向水平位移验算 103

参考文献 105

致谢 106

第1章 绪论

1.1预应力混凝土连续梁桥的发展概述

经济的迅速发展与交通运输密切相关 ，尤其是近些年来，高等级公路的高速发展为人们的出行提供了极大的便利，伴随而来人们对出行时的行车的平稳舒适的要求也在不断提高。 在整个桥梁发展历程中，相较于其他各类桥，连续梁桥以其结构刚度大、整体性较好、变形小、抗振性能好以及建桥的过程中形成的施工 接缝少，行车平稳等显著优点发展迅速。 其中，当施工跨度为60~150m时 时，预应力混凝土连续梁桥因相比于其他桥有着施工和成本上的便利而被广泛采用。 以下简要介绍其发展。

在预应力混凝土还没应用之前，工程使用的普通钢筋混凝土在施工阶段和使用期间表现出许多问题，其中材料上，由于其自重较大的缘故，难以实现大跨度建桥，而且在因过早出现裂缝，无法充分地利用高强度材料，这些缺点限制了梁桥的跨度能力的提高，然而预应力混凝土的出现正弥补了 先前一般混凝土的这些不足。