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摘 要

本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,对江苏阜宁串场河大桥进行方案比选和设计的。连续梁桥是工程上广泛使用的一种桥型,它不但具有可靠的强度,刚度及抗裂性,而且具有行车舒适平稳,养护工作量小,设计及施工经验成熟的特点。设计一座梁桥必须从桥跨布设,尺寸拟定,钢束布置以及施工方法等方面综合考虑,还要充分考虑设计参数和环境影响。本设计是一联三跨连续梁桥，截面形式为单箱双室，纵向变截面。该设计首先进行恒载、活载及次内力的计算,在此基础上进行荷载组合,绘制弯矩和剪力包络图；其次,根据短期效应组合配置预应力钢筋，并进行预应力损失的计算；最后，对该连续梁桥进行验算，是否满足设计要求。下部结构采用钻孔灌注桩，支座采用盆式橡胶支座，并分别对桥墩和桩基础进行了计算和验算。

本设计全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制，计算机编档、排版，打印出图及论文。

关键词：设计 连续梁桥 预应力

目 录

摘 要 1

第一章 方案设计 2

1.1 跨径布置 2

1.2 顺桥向设计 6

1.3横桥向设计 8

第二章 恒载计算 9

2.1 节段划分及截面几何要素计算 10

2.2 一期恒载计算 11

2.3 二期恒载计算 12

2.4 总恒载计算 13

第三章 活载计算 14

3.1 汽车荷载 14

3.2 最大、最小弯矩及其对应的剪力计算 15

3.3 最大、最小剪力及其对应的弯矩 18

第四章 次内力计算 23

4.1 温度次内力计算 23

4.2 支座沉降次内力计算 30

第五章 内力组合及内力包络图 33

5.1 短期效应组合 33

5.2 长期组合 34

5.3 基本组合 36

5.4 包络图 37

第六章 预应力筋的计算与布置 40

6.1 原理与方法 40

6.2 预应力筋的配置 41

6.3 钢束布置 45

第七章 净截面及换算截面几何特性计算 52

7.1 概述 52

7.2 净截面几何性质计算 52

7.3 换算截面性质计算 55

第八章 预应力损失及有效预应力计算 57

8.1 控制应力及有关参数计算 57

8.2 摩擦损失 58

8.3 锚具回缩损失 62

8.4 弹性压缩损失 67

8.5应力松弛损失 68

8.6收缩徐变损失 68

8.7预应力损失组合及有效预应力计算 69

第九章 承载能力极限状态验算 70

9.1 正截面承载力验算 72

9.2 斜截面抗剪承载力验算 73

第十章 正常使用极限状态验算 74

10.1 抗裂验算 75

第十一章 持久状况和短暂状况应力验算 76

11.1 持久状况截面混凝土法向应力验算 77

11.2 短暂状态应力验算 78

第十二章 墩及桩基础设计与计算 79

12.1 支座 81

12.2 墩身设计与验算 82

12.3 承台设计 84

12.4 桩基础设计 82

参考文献 83

致 谢 85

1. 方案设计

1.1跨径布置

1.1.1 标准跨径

江苏阜宁串场河大桥连续梁桥长150m。本联设计采用变截面连续箱梁结构形式。布置时，三跨变截面的边跨和中跨比例为0.5--0.7。通过以下三个方案计算调整，最终确定本联的跨径布置为方案二。

方案一：35m 80m 35m =150m（0.437）

方案二：39m 72m 39m =150m（0.542）

方案三：45m 60m 45m =150m（0.75）

图1-1 纵向跨径布置（单位：m）

如图所示，本设计为三跨连续梁。由参考文献《公路桥涵设计手册-桥梁（下）》可知，三跨连续梁的合理跨径布置为：边跨与中跨之比为0.5~0.8，对称布置，本设计中边跨与中跨之比为0.542。

1.1.2 计算跨径

如上的跨径布置为标准跨径，考虑两边跨的伸缩缝以及支座尺寸，还需对其进行折减。如图所示，为减小伸缩缝的宽带，固定支座设置在2号墩，使梁可以向两边伸缩。本桥的设计年平均温差为±20℃，混凝土材料的温度膨胀系数为1.0×10^-5/℃，即得左右两边伸缩缝宽度至少为30cm；此外，考虑支座尺寸的影响，计算跨径布置如图1-2：

图1-2 计算跨径布置（单位：m）

由图1-2可知连续梁两端均有0.5m的悬臂，但由于线度相对于跨长来说很小，并且其位于支座处，所以对整体内力计算中的影响可忽略不计。所以，计算跨径为：

38.5m 72m 38.5m

1.2顺桥向设计

1.2.1 纵坡设计

为满足梁桥纵向排水，本设计桥梁纵坡取2%。由于坡度较小，对桥梁跨径和梁高的影响甚小，故在计算中可忽略，按照平坡模型来计算。

1.2.2 梁高设计

本设计采用的模型为变高度单箱双室截面。中跨跨中箱梁高度取2.4m，支座处梁高取4.5m，边跨根部取2.4m。在箱梁支座处和中跨跨中位置设置横隔板提高梁桥的整体性。采用变截面模型能节省材料，更重要的是更适应连续梁内力的变化。

1.2.3 梁底曲线设计

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