毕业设计（论文）-预应力混凝土连续梁桥施工图设计

1、安徽理工大学毕业设计本科毕业设计说明书70m+120m+70m预应力混凝土连续梁桥施工图设计70m+120m+70m PRESTRESSED CONCRETE CONTINUOUSGIRDER BRIDGE DESIGN学院（部）： 土木建筑学院 专业班级： 土木11-10 学生姓名： 指导教师： 李海涛副教授 2015 年 05 月 29 日61摘要本设计中，经过方案比选,最终采用70m+120m+70m=260m预应力混凝土连续梁结构。在设计中，利用桥梁博士软件建模，并进行结构内力分析、计算配筋结果、施工各阶段分析及截面验算。同时，设计中还考虑了混凝土收缩、徐变次内力和温度次内力等因素的影响。本设计是预应力混凝土连续梁桥的上部结构设计，设计中主要进行了桥梁上部结构尺寸拟定、主梁内力计算、主梁截面验算以及桥面板计算。最后，经过分析验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。关键词：连续梁桥，建模，内力分析，验算1ABSTRACTIn this design, after comparing the schemes, the final choice of 70m+1

2、20m+70m prestressed concrete continuous beam structure is been adopted.This design uses the Dr. Bridge software to establish model of the bridge.Then analyze the internal force of the structurecalculate of reinforcement, analyze constructionFor each phase and check of sections. At the same time, the factors of the concrete shrinkage,creep force times and temperature resultant times has been considered.This design is the upper structure design of the prestressed concrete continuous girder bridge

3、.The main design of the bridge is the size of the structure, the internal force of the main beam, the section of the girder and the bridge deck calculation.Finally after analyzing it shows that the design calculation method is right thedistribution of the internal force is reasonable which complies with the design requirements ofThe task.KEYWARDS:continuous girder bridge, establish model，internal force analysis, checking computationII安徽理工大学毕业设计目录摘要IABSTRACTII1 绪论12 桥型方案比选22.1 技术标准22.2 设计方案22.2.1

4、 设计方案一22.2.2 设计方案二22.2.3 设计方案三32.3 方案比选32.4 方案确定43 上部结构尺寸拟定53.1 顺桥向主梁尺寸拟定53.2 横桥向梁的尺寸拟定53.3 设计参数54 建立计算模型64.1 使用软件64.2 外部使用环境64.3 单元划分64.4 施工阶段划分64.5 荷载信息64.5.1 施工荷载64.5.2 使用荷载75 主梁内力计算85.1 恒载、活载内力计算85.1.1 恒载内力计算85.1.2 活载内力计算105.2 温度及支座沉降次内力计算185.2.1 温度引起的内力计算185.2.2 支座位移引起的内力计算185.3 内力组合185.3.1 正常使用极限状态的内力组合185.3.2 承载能力极限状态的内力组合195.3.3 内力组合（一）205.4 预应力钢束的估算及布置215.4.1 预应力钢束的估算215.4.2预应力钢束的布置255.5 预应力损失计算265.5.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失265.5.2 锚具变形、钢束回缩引起的应力损失265.5.3 分批张拉时混凝土弹性回缩引起的应力损失265.5.4 预应力钢筋的应力松弛

5、损失265.5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失275.6 梁的截面特性计算275.7 预加力次力矩和徐变次内力计算285.7.1 预加力产生的次内力285.7.2 徐变引起的次内力计算295.8 内力组合（二）306 主梁截面验算386.1 持久状况承载能力极限状态计算386.1.1 正截面抗弯承载力计算386.1.2 斜截面抗剪承载力计算396.2 持久状况正常使用极限状态计算406.2.1 电算应力结果406.2.2 截面抗裂验算446.2.3 正常使用阶段竖向最大位移（挠度）456.3 持久状况应力验算456.3.1 持久状况应力计算结果456.3.2 混凝土截面法向压应力验算486.3.3 受拉区预应力钢束拉应力验算486.3.4 斜截面主压应力验算496.4 短暂状况构件的应力计算497 桥面板的计算557.1 主桥桥面板按单向板计算557.1.1 恒载内力557.1.2 活载内力55 7.2 主梁桥面板悬臂板的计算567.2.1 恒载内力567.2.2 活载产生的内力577.2.3 行车道板的设计内力587.3 桥面板配筋587.3.1 支点处配筋，沿纵向取宽板条计算

6、587.3.2 跨中处配筋，沿纵向取宽板条计算597.3.3 抗剪验算59结论60参考文献61致谢621 绪论毕业设计是专业理论知识灵活运用于工程设计实践的一次升华，是大学学习的闭幕。毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓展、综合教与学的重要过程，是对大学期间所学知识的全面总结。本次毕业设计课题是70m120m70m预应力混凝土连续梁桥施工图设计，桥梁结构为三跨预应力混凝土变截面连续梁结构。为了计算结果的准确与方便，本课题采用桥梁博士软件进行结构计算，桥梁博士为我们提供了便捷的计算过程，准确的计算结果，提高了工作效率。运用桥梁博士软件进行结构计算，计算过程大致如下：首先，根据设计任务书，拟定方案设计尺寸。其次，依据施工工序和构造特点，划分结构单元建立模型。把拟定好的结构尺寸输入桥梁博士软件中，其中的细部信息严格依据设计规范以及桥梁博士使用说明，通过桥梁博士软件计算，可以得到结构各个单元的内力与位移。内力计算完毕后，估算结构配筋面积。通过桥梁博士计算程序，可以得到各个单元截面所需的配筋面积，根据输出的配筋面积可以初步拟定预应力钢束的编束根数与束数

7、。最后把初步拟定的钢束信息输入到桥梁博士中，进行结构安全验算。2 桥型方案比选2.1 技术标准1.设计荷载：车道荷载为公路 -级。2.桥面宽度：双向八车道，单幅桥面净宽0.5m（防撞护栏）+15.5m+1m（波形护栏）=17m。3.桥面坡度：2%。4.通航要求：三级航道。5.桥面铺装：选用10cm厚沥青混凝土桥面铺装、三涂改进型防水层，上加中粒式沥青混凝土，其上再加型沥青混凝土抗滑表层。6.气象条件：2.839，平均23.8。2.2 设计方案2.2.1 设计方案一预应力混凝土变截面连续梁桥当采用多跨连续梁时，中跨跨径一般采用等跨布置。根据桥下通航净空要求，主跨取。边跨跨径一般取中跨的倍，这里初步确定桥跨布置为：70m120m70m=260m。布置图如图2-1所示。连续梁桥的施工方法有先简支后连续法、整体现浇施工法、悬臂施工法等，本方案施工采用悬臂浇筑法施工。图2-1 桥型布置图（连续梁桥）2.2.2 设计方案二预应力混凝土连续刚构桥预应力混凝土连续钢构桥与连续梁桥的桥跨布置一样，只是在桥墩处与梁部固结，使结构形成一个整体。其布置如图2-2所示。连续刚构桥因桥墩、梁固结，在采用悬臂浇筑法

8、施工时免去了临时固结的施工和解除，因此其最佳施工方法为悬臂浇筑法施工，对于本桥采用此方法施工。图2-2 桥型布置图（连续钢构桥）2.2.3 设计方案三梁拱组合体系桥根据桥涵水文计算，在满足通航要求的前提下，初步确定桥跨布置为70m120m70m，总长为260m。本设计为中承式拱桥，拱上建筑为预应力钢筋混凝土空心板桥，其布置如图2-3所示。连续刚构桥因桥墩、梁固结，在采用悬臂浇筑法施工时免去了临时固结的施工和解除，因此其最佳施工方法为悬臂浇筑法施工，对于本桥采用此方法施工。图2-3 桥型布置图（梁拱组合）2.3 方案比选根据设计构思宗旨，桥型方案应满足结构新颖、造价合理、受力合理、技术可靠、施工方便、养护与后期运营的原则。方案比选时，除了要考虑安全、经济、适用和美观四方面主要的比选标准外，还要考虑施工设备和施工能力。从经济、工期等方面比较各个方案的可选性。方案比选见表2-1。表2-1 方案比选方案桥型指标结构外形材料用量受力性能施工难度养护与营运结论连续梁桥变截面连续箱型梁桥钢材用量较少，混凝土用量较多结构刚度大，变形小，动力性能好，主梁变形挠度曲线平缓，使结构受力明确，提高了抗震性能。主梁采用箱梁结构，提高了其抗扭、抗风性能采用悬臂浇筑法施工时存在临时固结和拆除，需承载能力较大的支座桥墩梁用支座连接，在基础发生变位时能修复，后期受损易修复，养护难度较低推荐方案连续刚构桥变截面连续箱型刚构桥钢材用量较多，混凝土用量较少顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大，受力性能好，顺桥向抗推刚度小采用悬臂浇筑法直接固结施工，无需支座桥墩梁固结，在基础发生变位时不能修复，后期受损不易修复，养护难度较高比选方案梁拱组合桥钢管混凝土梁拱组合体系桥钢材用量最多，混凝土用量最少主拱圈应力较均匀，能充分发挥材料的性能，但在两侧桥墩处产生较大的水平推力，对基础的要求较高采用缆索吊装拼装法，施工技术难度较高，造价高，拱上建筑采用预制安装法养护难度较低，后期受损较易修复比选方案2.4 方案确定经过认真比选，方案一表现突出，符合安全、经济、适用、美观要求，因此确定方案一最终设计方案。3 上部结构尺寸拟定经过方案比选，本设计采用三跨预应力混凝土变

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