摘要
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近几十年来，由于我国科学技术的进步，工业水平的提高，桥梁建筑技术得以讯速发展。千里江面的座座跨江大桥，现代高速公路迂回交叉的立交桥，高架桥和城市高架道路，以及更长的跨海湾，海峡大桥，城郊高速铁路与轻轨运输高架桥等，犹如一条条“彩虹”使得天堑变通途。并逐步建成立体交通网络，极大地改变了我国的交通状况，拉动了国民经济的发展，方便了广大人民群众的生活。在这些桥梁中不仅有华丽富贵的斜拉桥，气势雄伟的悬索桥，钢筋铁骨的钢桥，体形优美，历史悠久的拱桥，也有外表朴实却适应性强、施工方便、投资小、效益高的刚架桥、连续--刚构桥.
其中，预应力混凝土连续刚构桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。随着预应力技术的发展和不断完善，尤其是悬臂等先进施工方法的出现，更使预应力混凝土连续刚构桥如虎添冀而活跃在整个桥梁工程领域，无论是城市桥梁、高速公路、山区高架桥，还是跨越江河湖滨大桥，预应力混凝土连续刚构桥都以它独特的魅力，而取代其他桥型成为优胜方案。另外，从国内外已建成的钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁体系的修建总数来看，预应力混凝土连续梁刚构桥已远远超过半数，充分表现出预应力混凝土连续梁桥的强大生命力。
同时，回顾一下预应力混凝土桥梁的发展历史也是十分必要，非常有益于展望今后的发展方向。
关键词：连续刚构桥满堂支架预应力迈达斯
北京工业大学本科生毕业设计
Abstract：
In the last several decades,because of the progress of technology and the exaltation of industry level in our country,The technique of bridge building have been developing in an amazing speed.bridges across the wide rivers,fly-over bridges connecting with the moden highway,viaduct and elevated road over cities,even the longer bridges over the channel and arm,high - speed railways in the outskirts of the city and light rail for transportation,just look like rainbows which make the natural moat turn into a flat road.in the same time,the traffic network in progress has changed substantially the tansportation condition in China,Stimulated the national economic growth,fitted the life of large people conveniencely.in these bridges ,there are not only the gorgeous cable stayed bridge,the majestic suspension bridge ,the strong steel bridge,the beautiful,richly historied arch bridge,but also the rigid frame bridge and continuous rigid frame bridge whose outward appearance is simple but good at adaptability and performance,which make the construction convenience and the investment less.
Above all,continuous rigid frame bridge of prestressed concrete become one of the main patterns of the most competition bridge,because of the perfect structure function,small strain,little expansion joint,smooth car driving,simple and pleasing shape,little engineering maintenance and superiority earthquake-resistant.along with the development and improvement of prestress technology,espacially the introduction of the moden cantilever
construction,continuous rigid frame bridge of prestressed concrete act in the whole field of bridge engineering in full swing. whether the city bridge,freeway,viaduct in mountain area or the great bridge over rivers ,the continuous rigid frame bridge will win the sucessful blue print with its wonderful fascination to defeat other bridge patterns.otherwise,from the total of steel
bridge ,continuous beam system
of reinforced concrete and prestressed concrete which have built both here and abroad,its number has been beyond the half,expressing the strong vitality of the continuous rigid frame bridge of prestressed concrete
At t he same time,it is nacessary to review the history of pestressed concrete bridge’s development,so is the prospect of the direction in future.
Key word：continuous rigid frame bridge;full framing;prestress;Midas
第一章绪论
目录
摘要..........................................................................................................................................I Abstract....................................................................................................................................II
第一章绪论 (1)
1.1 桥梁在交通事业中的地位 (1)
1.2 我国桥梁的发展概况 (1)
第二章方案设计 (3)
2,1 大桥概况 (3)
2.2 设计依据及标准 (3)
2.3 主要材料 (3)
2.4 桥面铺装 (4)
2.5 支座强迫位移 (4)
2.6 温度影响 (4)
2.7 桥梁方案选择 (4)
2.8 主体结构设计 (7)
第三章结构模型及计算参数 (13)
3.1 结构离散化的基本原则 (13)
3.2 计算模型和施工阶段划分 (13)
3.3 悬臂节段划分 (13)
3.4 材料特性和计算参数 (16)
3.5 施工环境和温度模式 (16)
第四章恒载内力计算 (17)
4.1 毛截面特性计算 (17)
4.2 恒载集度计算 (18)
4.3 时程内力计算 (19)
4.4 恒载内力结果 (22)
第五章活载内力计算及内力组合 (29)
5.1 汽车、人群活载内力计算 (29)
5.2 温度次内力计算 (34)
5.3 支座沉降次内力计算 (37)
5.4 荷载组合及内力包络图 (39)
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第六章预应力钢束估算与布置 (45)
6.1 纵向预应力布置 (45)
6.2 竖向预应力布置 (46)
6.3 主梁截面几何特性计算 (46)
6.4 钢束布置为止的校核 (47)
6.5 预应力损失及有效预应力计算 (48)
6.6 预应力损害司及有效预应力计算结果 (50)
6.7 主梁次内力计算 (50)
第七章主要控制截面应力及承载能力验算 (55)
7.1 使用阶段正截面应力验算 (55)
7.2 预应力钢筋应力计算 (58)
7.3 承载能力极限状态计算 (58)
第八章变形计算及预拱度设置 (61)
8.1 挠度计算 (61)
8.2 预拱度设置 (61)
结论 (63)
参考文献 (64)
致谢 (65)
第一章绪论
第一章绪论
1.1桥梁在交通事业中的地位
建立四通八达的现代化交通网，大力发展交通运输事业，对于发展国民经济，加强全国各族人民的团结，都具有非常重要的意义。在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中，为了跨越各种障碍，必须修建各种类型的桥梁和涵洞，因此桥涵是交通线中的重要组成部分，而且往往是保证全线早日通车的关键。在经济上，桥涵的造价一般平均来说占公路造价的10％～20％。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度快速、机动的现代化战争中，它具有非常重要的地位。
1.2我国桥梁的发展概况
我国文化悠久，据史料记载，在距今约3000年的周文王时，就已在宽阔的渭河上架过大型浮桥。近代的大跨径悬索桥和斜拉桥也是由古代的藤、竹悬索桥发展而来的。几乎在大部分有关桥梁的历史书上，都承认我国是最早有悬索桥的国家，迄今至少有3000年左右的历史。在秦汉时期，我国已广泛修建石梁桥。古代的石拱桥技术也一直驰名中外，著名的石拱桥有河北赵县的赵州桥。
改革开放之前，我国的经济、政治各方面都处于落后时期，桥梁工程方面也就没有太大的突破。改革开放以来，随着经济的发展，综合国力的增强，我国公路建设事业迅猛发展，作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展，特别是近十年来，我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期。
一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥，形式多样，实用效果不断提高，跨越大江（河）、海峡（湾）的超大桥梁建设也相继修建，为公路运输提供了安全、舒适的服务。随着建筑材料、设备、建筑技术的较快发展，特别是电子计算技术的广泛应用，为广大工程技术人员提供了快捷、高精度的计算分析手段，我国广大的桥梁工程师和工作者，不断推进我国公路桥梁建设事业的发展。
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第二章方案设计
第二章方案设计
2.1工程概况
本桥位于直线上，与设计线正交。桥梁分左右双幅，孔跨布置为72+120+72m变截面连续箱梁，墩梁固结，桥梁全长264米。拟建场地最高水位标高6.00米左右，近3～5年水位标高4.00米左右。
2.2 设计依据及标准
1）道路等级：一级公路
2）孔跨布置：预应力混凝土连续梁桥(72+120+72)m
3）设计荷载标准：公路I级
4）桥面布置：
左幅：3m（人行道）+3×3.5m（行车道）+0.5m（防撞护栏）
右幅：0. 5m（防撞护栏）+3×3.5m行车道+3m（人行道）
5）桥面纵坡：0% ，桥面横坡：设置单向外倾1.5%横坡
6）桥轴平面线型：直线
7) 采用规范:
《公路桥涵设计通用规范》（JTJ D60—2004），2004年；
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ D62—2004），2004年；
《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ—85），1985年；
《公路工程技术标准》（JTJ001—97），1997年；
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024—85）1985年；
《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）2000年。
2.3 主要材料
1）混凝土：预应力混凝土主梁和桥面主要构件采用50号混凝土，预应力混凝土桥墩(双肢薄壁刚构墩)为40号混凝土,其余构件采用30号混凝土；
2）预应力钢材：纵向预应力钢材采用低松弛高强钢绞线，竖向预应力钢材采用精轧螺纹钢筋；
4）钢材：锚头垫板、灯具连接板采用低碳钢。锚具采用符合标准配套钢绞线锚具；
5）其它：预应力管道采用波纹管成型。
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2.4桥面铺装
4cm细粒式沥青混凝土+5cm粗粒式沥青混凝土。
2.5 支座强迫位移
桥墩(双肢薄壁刚构墩)：下沉0.5cm。
2.6 温度影响
整体温差: 升温20℃、降温-25℃。
温度梯度: 箱梁等缘上、下缘温度梯度升温、降温如图所示。
图2-1 梁截面温度梯度（升温）图2-2梁截面温度梯度（降温）
2.7 桥型方案选择
2.7.1桥型方案
本设计桥梁的形式可考虑简支梁桥、连续梁桥、连续刚构桥三种形式。从实用、安全、经济、美观、环保以及占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。桥梁设计原则：（1）实用性。桥梁必须实用，要有足够的承载力。能保证行车的畅通、舒适和安全。既满足当前的需要，又要考虑今后的发展。要能满足交通运输本身的需要，也要考虑到支援农业等等。
（2）安全性。桥梁的设计要能满足施工及运营阶段的受力需要，能够保证其耐久性和稳定性以及在特定地区的抗震需求。
（3）经济性。在社会主义市场经济体制的今天，经济性是不得不考虑的重要因素。在能够满足桥两个方面需求的情况下要尽量考虑是否经济，是否以最少的投入获得最好的效果。
（4）美观性。在桥梁设计中应尽量考虑桥梁的美观性。桥梁的外形要优美，要与周围环境相适应，合理的轮廓是美观的主要因素。
（5）环保性。随着经济的发展，生活水平的不断提高，人们对环境保护提出了更高的要求，在建筑领域，一个工程的建设不能以牺牲环境作代价，在保证顺利工的前提下要尽量避免对环境的破坏以实现经济的可持续发展。
2.7.2 根据上述原则，对桥梁作出综合评估
（1）梁桥：
第二章方案设计
梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力的桥梁。预应力混凝土梁式桥受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日臻完善和成熟。预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征：
（a）混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低；
（b）结构造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构；
（c）结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少；
（d）结构的整体性好，刚度较大，变性较小；
（e）可采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产；
（f）预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，并明显降低自重所占全部设计荷载的比重，既节省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲劳的能力；
（g）预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。
①简支梁：
目前我国道路桥梁结构一般考虑简支梁和连续梁结构形式。简支梁受力明确，因温度变化产生的附加力、特殊力的影响小，设计施工易标准化、简单化；但其梁高较大，景观稍差，行车条件也不如连续梁。
②连续梁：
连续梁结构可以降低梁高，节省工程数量，有利于争取桥下净空，并改善景观；其结构刚度大，具有良好的动力特性以及减震降噪作用，使行车平稳舒适，后期的维修养护工作也较少。从城市美学效果来看，连续梁造型轻巧、平整、线路流畅，将给城市争色不少。但连续梁对基础沉降要求严格，特别是由于联长较大，梁体与墩台之间的受力十分复杂，加大了设计难度。
(2)连续刚构桥：
由于桥墩参与工作，连续刚构桥与连续梁桥的工作状态有一定区别,连续刚构桥由活载引起的跨中区域正弯矩比同跨径连续梁桥的小。当墩高达到一定高度后，两者上部结构的内力相差不大。对三跨连续刚构与三跨连续梁上部结构的弯矩进行比较可知：两者梁根部的恒载、活载弯矩基本一致；桥墩高40m时，两者梁跨中恒载、活载弯矩相差小于10％；连续刚构桥墩根部恒载、活载弯矩随着桥墩加高而减小，但墩高达到40m以上时减小的速率很小；连续刚构梁体内的恒载、活载轴向拉力随着桥墩加高而减小，但墩高达到30m以上时减小的速率很小。
(3)方案比选及截面形状选定:
（a）由上述条件可知，根据本设计具体的情况，简支梁与连续梁相比虽然结构简单施工方便，但其建成后连续性不强，行车不如连续梁平稳，美观方面不如变截面连续梁的美观。由于弯矩等的影响，可得出较大跨径时连续刚构比连续梁桥受力更好。
（b）梁部截面形式考虑了箱形梁、组合箱梁、槽型梁、T 型梁等可采用的梁型。
单箱梁方案结构整体性强，抗扭刚度大，适应性强。景观效果好。该方案需采用悬臂施工，现场浇筑砼及张拉预应力工作量大，但可全线同步施工，施工期间工期不受控制。因此，结合工程特点和施工条件综合考虑，本设计选择箱型梁。
(4)下部结构:
连续刚构桥一般采用柔性桥墩, 柔性桥墩立面形式主要有三种。
（1）单柱式墩
单柱式墩截面形式多为闭口箱形截面，为了满足变形要求，多用在深谷和深水河流的高桥墩上，具体尺寸需根据对柔性的要求确定。
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（2）双柱薄壁墩
大部分连续刚构桥采用双柱薄壁墩（图6.17b），双柱薄壁墩能减小根部梁
弯矩峰值。每柱薄壁墩又有空心、实心之分。实心双壁墩施工方便，抗撞击能力较强；空心双壁墩可节约混凝土40％左右。设计中应根据桥的高度和跨径选用适当的抗压、抗弯、抗推刚度，再决定合适的形式。
双柱薄壁墩的中距b与主跨跨度比值一般为1/20～1/25。
（3）Y形柱式墩
Y形柱在连续刚构中也有采用，它的上部为V形托架，下部为单柱式，两者在立面上构成Y字形。V形托架可使主梁的负弯矩峰值降低一倍以上，下部的单柱具有一定的柔性，可满足纵向变形要求。Y形柱连续刚构根部梁高（连V形托架在内）是正常变截面连续刚构的（2～2.5）倍，梁和托架杆件都为等截面箱形结构或实体杆。
此外, 为了使多跨连续刚构桥有视觉上的动感，也可以采用V形、X形桥墩。连续刚构桥常选用变截面主梁。
2.7.3 本设计采用方案
总体设计：本桥设计采用变截面大跨径预应力连续刚构桥本桥选用分跨为72+120+72m,边跨与主跨之比为72/120=0.6，满足参考要求，变截面预应力刚构桥主桥全长264m。其桥跨结构简图见下图 2-3
图2-3 桥跨计算简图（单位m）
采用变截面预应力刚构箱梁桥的优点：
1）箱型截面整体性好，结构刚度大、截面抗弯、抗扭能力强；
2）箱梁的顶、低板可提供足够面积来布置预应力钢束，以承受正、负弯矩；
3）箱型截面能提供较大的顶板翼缘悬臂，底板宽度相应较窄，可以大幅度减下部工程量；
4）采用变高度是适应连续梁内力变化的需要，且加大根部梁重可以减小跨中正弯矩，便于配筋和施工。
5）桥梁在一联中无伸缩缝，行车条件较好；
2.8主体结构设计
本设计桥墩采用双肢薄壁桥墩,主梁采用单箱单室。箱梁的高度、底板厚度以二次抛物线变化，腹板厚度以折线变化，如构造图所示。
1) 采用双肢薄壁墩：这是设计本桥的最关键的地方，目的也就是要研究它与一般的连续桥梁有何不同，根据连续刚构桥梁的理论分析，多跨连续刚构，由于上部结构与墩固结，为减少次内力的敏感性，必须选择抗压刚度较大、抗推刚度较小的单壁或双肢薄壁墩，
第二章方案设计
使墩适应梁的变形。一般情况下，在初步的设计选择墩的尺寸时，其长细比可为16~20。双薄壁墩的中距与主跨之比在1/20~1/25之间。本设计墩宽取1.2米，高度取10米，双墩的间距为3.6米，长度和箱梁底一样宽，其长细比约为10，中距与主跨之比为1/24。满足要求。
2)梁高、板厚的确定
对于箱梁桥跨径、梁高及腹板厚度尺寸的要求，桥梁设计规范作了相关规定：预应力混凝土连续梁（刚构）桥的经济跨度为100~240m；变高度连续梁，支点截面梁高h为跨径的1/16~1/20，跨中截面梁高h为跨径的1/30~1/50；腹板的最小厚度首先要满足构造要求，但最终取决于受力要求，对于中等以上跨径的混凝土梁式桥，随着跨径的不同和构造要求、受力需要，腹板的厚度一般在40~70cm之间。
梁高：支点梁高取7m，高跨比为7/120=1/17.14。跨中高度取2.5m，高跨比为
2.5/120=1/48。
顶底板厚：根据相关规定并参考国内已建预应力连续梁桥，考虑布置预应力钢束、普通钢筋及承受轮载的需要，箱梁顶板厚度一般为15~30cm，本桥箱梁顶板厚取35cm,翼缘顶板厚度取20cm。根部底板厚度取90cm，0号块加大到90cm以承受较大的弯矩，跨中底
板厚度取30cm。梁高、底板均按二次抛物线
()
2
4f x L x
y
L
???-
=变化，（计算梁高变化
时f=4.5m，计算底板厚度变化时f=4.05m，0L=114m），腹板厚度跨中0.5m，在桥墩加厚到1.2m，加大腹板厚度是为了增加箱梁的抗剪能力。
3) 横截面尺寸
桥面全宽14.7m，采用单箱单室构造，对称布置。箱梁底板宽为8m。顶板外翼缘外悬3.35m。箱梁顶板翼缘端部厚度左端为20cm，右端为20cm，为利脱模并减弱转角处的应力集中，腹板与顶板外侧相接处做成统一的如图所示的承托，腹板与顶板内侧相接处做成100cm×45cm，腹板和底板内侧相接处做成50cm×50cm，不随腹板厚度变化。主梁支点根部及跨中横截面构造如图2-4。
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图2-4-1箱梁构造图 A-A （单位cm）
图2-4-2 箱梁构造图 B-B （单位cm）
第二章方案设计
图2-4-3箱梁构造图 C-C （单位cm）
图2-4-4箱梁构造图 D-D （单位cm）
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图2-4-5箱梁构造图 E-E （单位cm）
图2-4-6 箱梁构造图 F-F （单位cm）
第二章方案设计
图2-4-7箱梁构造图 G-G （单位cm）
图2-4-8箱梁构造图 H-H （单位cm）
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第四章恒载内力计算
第三章结构模型及计算参数
3.1结构离散化的基本原则
3.1.1 结构离散时应遵循以下三个基本原则
1）计算模型应尽量符合实际结构的构造特点和受力特点，以保证计算结果的真实性；
2）建立模型时，在错综复杂的转换过程中应注意一定要保证体系的几何不变性，同时要避免出现与实际结构受力不符的多余联结；
3）尽量减少不必要的结点数目，以缩短计算时间，减少后处理工作量。
3.2.2 杆系单元的划分
应根据结构的构造特点，实际问题的需要以及计算精度的要求来决定。因此，用来划分单元的结点，应在以下位置设置：
1）各关键控制截面处；
2）构件交接点、转折点；
3）截面突变处；
4）不同材料结合处；
5）所有支承点（包括永久和临时支承）；
6）对于由等截面直杆组成的桥梁结构，除梁、柱等构件的自然交结点处必须设置结点外，杆件中间结点的多少，对计算精度并无影响。一般根据验算截面的布置以及求算影响线时单位力作用点的要求，来确定所需的中间结点；
7）对于变截面杆或曲杆结构，尽量细分，使折线形模型尽可能接近实际曲线结构的受力状态；
8）施工缝处；
3.2计算模型和施工阶段划分
依照本桥的结构布置，在确定计算模型时，主要应注意以下几点：
1）确定计算模型时，结点和单元的划分主要根据主梁每次施工长度来确定，每一块悬浇箱梁取为一个单元；
2）主墩单元的多少对结构分析精度影响不大，按一般划分原则进行单元和结点的划分；
3）墩顶与箱梁中性轴之间以刚臂连接
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全桥共分130个结点，120个杆单元。其中1～109节点为主梁单元，110~130节点为桥墩单元。
施工阶段的划分是根据结构详细的施工步骤予以确定的。根据施工步骤全桥共划分38个施工阶段形成结构体系，用Midas有限元软件进行施工阶段分析时，须考虑挂篮的移动、混凝土的浇注、湿重的预加、预应力筋的张拉以及施工临时荷载的变化等。
3.3 悬臂节段划分
悬臂施工对于箱形截面，梁体一般单元为3m、3.5m一个节段，以挂篮为施工机具进行对称悬臂施工。节段宜划成分批等长度，节段长度可适当逐渐加大，以便于施工，同时应尽可能发挥挂篮的承载能力。0号和1号块采用支架施工，其长度的取值应考虑为2号块的悬臂施工提供足够的作业平台；同时也不应该太大，以免浪费材料，增加主梁自重。本设计采用0号块长度为6米，1号块3米，以满足这些要求。0号段自重6760.5kN。其他各节段长度（只取一个悬臂长度）如表3-1：
表3-1各悬臂节段长度表
节段边跨现浇边跨合拢8~17号块1~7号块0号块
长度(m) 3m×3+2m 2m 3.5m×10 3m×8 3m×2
图3-1悬臂节段划分示意图(CAD)
图3-2 Midas建模悬臂段划分示意图
第四章恒载内力计算
3.4材料特性和计算参数
m，C50号混凝土弹性模量为3.45×104Mpa，主梁采用C50号混凝土，混凝土容重26kN/3
抗压设计强度23.1Mpa，线膨胀系数α＝1×10－5，混凝土材料的收缩徐变特性全部按照规范规定取值。
桥墩采用C40号混凝土，混凝土容重25kN/3
m，抗压设计强度19.1 Mpa，线膨胀系数α＝1×10－5，混凝土材料的收缩徐变特性全部按照规范规定取值。
预应力采用钢绞线束施加，钢绞线弹性模量取1.95×105MPa，钢绞线采用中交新预应力筋：270K级钢绞线，公称直径15.24mm，公称面积140mm2，抗拉标准强度为1860MPa。
3.5施工环境和温度模式
(1) 施工环境按野外一般条件湿度。
(2) 温度模式：
a) 均匀温差成分：升温取20℃，降温取－25℃。
b) 不均匀温差成分：箱梁翼板范围内升温、降温如图：
图3-3梁单元升温图3-4梁单元降温
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100+160+100公路预应力混凝土连续刚构桥毕业设计 目录 第1章绪论 (3) 1.1预应力混凝土概述 (3) 1.2预应力混凝土连续刚构桥 (3) 1.3预应力混凝土连续刚构桥的施工方法 (6) 第2章桥梁总体布置及结构主要尺寸 (8) 2.1方案比选 (8) 2.2设计依据及基本资料 (9) 2.3桥跨布置 (10) 2.4上部结构尺寸拟定 (11) 2.5下部结构尺寸拟定 (15) 2.6特殊节段处理 (18) 第3章桥梁结构内力计算 (20) 3.1概述 (20) 3.2模型的建立 (21) 3.3桥梁恒载内力计算 (26) 3.4桥梁活载内力计算 (30) 第4章预应力钢筋设计 (38) 4.1预应力筋布置 (38) 4.2纵向预应力筋估算 (39) 4.3预应力损失及有效预应力计算 (44) 第5章次内力计算及内力组合 (49) 5.1预应力次内力 (49) 5.2收缩次内力 (50) 5.3徐变次内力 (51) 5.4温度次内力 (53) 5.5基础不均匀沉降次内力 (58) 5.6荷载组合 (60) 第6章主要截面验算 (66) 6.1强度验算 (66) 6.2承载能力极限状态截面验算 (67) 6.3正常使用极限状态截面验算 (68) 6.4变形验算 (73) 第7章抗震分析 (74) 7.1桥梁结构地震反应分析方法 (74) 7.2桥梁结构动力特性 (76)
7.3连续刚构桥的地震反应谱分析 (83) 7.4连续刚构桥的时程分析 (87) 第8章主要工程数量 (91) 8.1混凝土用量 (91) 8.2钢束用量估算 (92) 8.3锚具用量估算 (94) 结论 (96) 致谢 (97) 参考文献 (98)
本科毕业设计 巴中市西环线老山一号桥（75+136+75）m连续刚构桥桥设计 年级：************ 学号：***** 姓名：**** 专业：土木工程 指导老师：***** 2016年6月
毕业设计任务书 班级 * 学生姓名 *** 学号 * 发题日期：2016 年 3 月 1 日完成日期：2016年 6 月 1 日 题目巴中市西环线老山一号桥（75+136+75）m连续刚构桥设计 (一) 设计资料 1、主要技术指标 (1) 孔跨布置：(75+136+75)m (2) 荷载标准：公路—Ⅰ级； (3) 桥面宽度：2×净-13.25米 (4) 桥面纵坡：0% (平坡)； (5) 桥面横坡：2%。 (6) 桥轴平面线型：直线。 2、材料规格 (1) 梁体混凝土：C60级混凝土； (2) 主墩墩身：C40级混凝土 (2) 桥面铺装及栏杆混凝土：C30级混凝土； (3) 预应力钢筋及锚具： 连续梁主梁纵横向预应力钢筋可采用s 15.24高强度低松弛钢绞线；竖向预应力 钢筋用精扎螺纹钢筋。 (4) 普通钢筋： 普通钢筋用HRB335钢筋； 3、施工顺序及要点 (1) 墩台基础施工：施工桩基及现浇承台，滑模或爬模浇筑墩身混凝土； (2) 0#段施工：安装施工托架，施加不小于120%实际荷载预压。然后在托架上浇筑墩顶现浇梁段。待混凝土龄期达到10天，且强度到90%后，对称张拉钢筋，进行临时固结； (3)挂篮安装：安装挂篮以及进行悬臂浇筑施工所必需的施工机具。 (4)预应力钢束张拉：利用挂篮，立模后绑扎钢筋，浇筑混凝土；待混凝土龄期达到7天，且强度达到90%后，对称张拉纵向预应力钢束和上一节段横向钢束和横竖向预应力粗钢筋，并压浆； (5) 节段施工：采用挂蓝向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工，施工完一个节段，张拉一个节段； (6) 边跨合龙：形成单悬臂结构体系； (7) 中跨合龙：安装中跨合拢段吊架，准备中跨合拢。拆除主墩墩顶粗钢筋临时
大跨径预应力混凝土连续刚构桥 的现状和发展趋势 周军生楼庄鸿 摘要：阐述了连续刚构桥是大跨径梁桥发展的必然趋势，以及要解决的防止过大温度应力及防止船撞的措施；收集和分析了国内外大跨径连续刚构桥的数据和资料，论述了上部构造轻型化和取消落地支架合拢边跨等趋势。 关键词：连续刚构；双壁墩身；上部构造轻型化 分类号：U448.23文献标识码：A 文章编号：1001-7372(2000)01-0031-07 The status quo and developing trends of large-span prestressed concrete bridges with continuous rigid frame structure ZHOU Jun-sheng LOU Zhuang-hong （Beijing Jianda Road & Bridge Consulting Company, Beijing 100101, China） Abstract：Adopting the structure of continuous rigid frame in construction of large-span beam bridge is an inevitable developing trend. The measures for decreasing temperature stress and protecting piers from vessel impacting are described. The data from some of domestic and overseas large-span beam bridges with continuous rigid frame structure are given and analyzed. The superstruture-lightening and non-drop-construction for closing-up of side span are discussed in the paper. Key words：continuous rigid fram; pier with double wall; superstructure-lightening 1 大跨径混凝土梁式桥的发展趋势 随着高速交通的迅速发展，要求行车平顺舒适，多伸缩缝的T型刚构也不能很好满足要求，因此连续梁得到了迅速的发展。悬臂施工时，梁墩临时固结，合拢后梁墩处改设支座，转换体系而成连续梁。连续梁除两端外其他无伸缩缝，有利于行车，但需梁墩临时固结和转换体系；同时需设大吨位盆式支座，费用高，养护工作量大。于是连续刚构应运而生，近年来得到较快的发展。其结构特点是梁体连续、梁墩固结，既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点，又保持了T型刚构不设支座、不需转换体系的优点，方便施工，且有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度，能满足特大跨径桥梁的受力要求。国内外一些大跨径的连续刚
连续刚构桥设计几点体会 摘要：近几年来，我国的连续桥取得了长足发展，不论数量上还是单孔跨径上都进入了世界前列，连续刚构桥梁在桥梁建设中发挥着越来越重要的作用。本文以某管线桥工程为例，介绍连续刚构桥的设计过程及注意事项，望同行借鉴和参考。 关键词：连续刚构设计结构分析 在钢筋混凝土梁式桥中，简支梁、悬臂梁与连续梁是三种古老的梁式结构体系，早为人们所采用。20世纪20年代末，预应力技术的成功，极大地改善和加强了混凝土结构，而20世纪50年代后，由于在预应力混凝土桥梁的施工方法中引入了传统钢桥的悬臂拼装施工法，并针对预应力混凝土桥梁的一些特点，对之加以改进和发展，促使预应力混凝土梁式桥中的悬臂体系得到了迅猛发展，并形成了T型桥。连续桥是由T型桥演变而来的，T型桥不仅发挥了预应力混凝土结构的受力特点，更使得悬臂施工技术在预应力混凝土梁式桥中的应用得到了新的推广与创新。近几年来，我国的桥梁建设取得了长足发展，不论在数量上还是在单孔跨径上都进入了世界前列，连续刚构桥梁在桥梁建设中发挥着越来越重要的作用。本文结合桥梁计算，从建模、受力计算、各阶段工况荷载分析详细介绍连续刚构桥的设计过p桥位区属亚热带湿润季风气候，四季分明，地区小气候差异较大。根据多年气象资料统计，年均气温16.6℃，月均气温最高27.0℃（8月），最低5.7℃（1月）。 桥位区地势高差悬殊，地形复杂，建设工程范围内最高点高程407.95m，最低点高程314.66m（河床），相对高差93.29m。建设区域位于平直段河谷两侧，河流沿西北→东南向发育，管线桥跨越走向40°，近垂直于河岸布设，河左侧地形坡高18～24m，右侧地形坡高20～24m。河宽约150～170m，深约8.00～15.00m，两侧岸坡均为第四系覆盖土层岸坡，场地地貌为侵蚀～剥蚀低山和河谷地貌。 桥位区在勘察深度范围内的地层由上而下为第四系坡残积成因（Q4el+dl）的低液限粘土、第四系冲洪积成因（Q4al+pl）的中砂土、夹砂土低液限粘土、漂卵石土，下伏侏罗系上统遂宁组（J3s）紫红色粉砂质泥岩。 4、计算参数和荷载组合 4.1 计算参数 主桥挂蓝及施工荷载重量按800kN进行结构计算，吊架自重500kN计算； 主桥温度内力：整体温升25℃、整体温降20℃，顶、底温差按《公桥规》规定[2]第4.2.10条规定进行温度梯度效应的计算； 主桥支座不均匀沉降：按1cm考虑； 主桥合拢温度按15℃考虑； 风荷载：风速27.5m/s，风压0.45kN/m2，《公桥规》规定[2]第4.3.7条规定进行计算。 4.2 活载 公路-Ⅰ级：横向分配系数为1.15×1.05=1.20。 汽车制动力：按《公桥规》规定[2]取用。 4.3 荷载组合 （1）施工阶段考虑以下组合：
第1章基本资料 1.1基本资料 1.1.1设计标准 荷载：公路-I级＋人群作用； 桥面宽度：双向两车道14+2×2m人行道，单车道宽度为3.5米，自行根据规范设计其它细部构造尺寸； 地震荷载：按六度设防； 桥面纵坡：2%，对称设置，需采用圆弧线或缓和曲线连接，曲线设置需符合相关规范要求； 桥面横坡：1.5%。 1.1.2地质情况 表1.1 里程桩号与地面高程 1.1.3 气象情况： 年平均气温20~30℃；月平均高温32.5℃；月平均低温10.6℃；最高温度42℃，最低温度3℃。 1
1.1.4通航要求 V级航道，净宽38m，净高5.0m，航道断面为矩形截面。最高通航水位6.94m。 1.2 设计依据 1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 3、《公路工程抗震设计规范》（JTG/T B02-01-2008） 4、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTG D61-2005） 5、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTG D63-2005） 6、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG61-2005）
第2章方案比选 2.1 方案拟定 2.1.1设计原则 桥梁设计必须遵照“实用、经济、安全和美观”的基本原则。 （1）符合当地复杂的地质条件，满足交通功能需要。 （2）设计方案力求结构安全可靠，具有特色，又要保证结构受力合理，施工方便，可行，工程总造价经济。 （3）桥梁结构造型简单，轻巧，并能体现地域风格，与周围环境协调。 2.1.2 方案简介 根据当地的地形地质条件、水文条件和技术标准，且由于该桥有通航要求，在布跨的时候桥墩的位置不能影响通航，拟选出以下六个初选方案分别为： 1、方案一：45m+70m+45m连续梁桥； 2、方案二：45m+70m+45mT型刚构； 3、方案三：35m+90m（拱桥）+35m下承式钢管混凝土拱桥； 4、方案四：50m+80m+30m主跨80m边跨50m的独塔斜拉桥； 5、方案五：35m+90m+35m双塔悬索桥； 6、方案六：50m+110m单塔悬索桥。 从总体布局、环境协调、技术先进性、施工可能、景观要求、技术经济等多方面考虑，且在老师的指导下，选择方案一、二、三来作工程量计算，作进一步比较。 2.2方案比较 2.2.1 预应力混凝土连续箱梁桥方案 1、孔径布置 此方案的桥孔径布置主桥为45m+70m+45m连续梁桥。该桥跨越河道是V级航道，设计时必须考虑满足通航净空的要求，还要考虑与两岸接线道路的衔接。采用预应力连续梁桥可以很好的满足上述空间限制的要求，而且施工方便，经济实用。 2、桥跨结构构造 桥跨采用三跨预应力混凝土连续梁，中跨Lmax=70m，边跨与中跨比为0.64，即 3
预应力混凝土连续刚构桥 计算书 课程名称：大跨度桥梁 学院：土木与建筑学院 任课教师：/教授 学生姓名 学生学号： 专业方向：建筑与土木工程 （桥梁与隧道工程） 日期：2017年1月10日
目录 一、基本信息 (3) 1.1 工程概况 (3) 1.2 技术标准 (3) 1.3 主要规范 (4) 1.4 结构概述 (4) 1.5 主要材料及材料性能 (6) 1.6 计算原则、内容及控制标准 (6) 二、模型建立与分析 (7) 2.1 计算模型 (7) 2.2 主要钢筋布置图及材料用表 (10) 2.3 截面特性及有效宽度 (12) 2.4 荷载工况及荷载组合 (12) 三、内力图 (13) 3.1 内力图 (13) 四、持久状况承载能力极限状态验算结果 (50) 4.1 截面受压区高度 (50) 4.2 正截面抗弯承载能力验算 (50) 4.3 斜截面抗剪承载能力验算 (50) 4.4 抗扭承载能力验算 (51) 4.5 支反力计算 (51) 五、持久状况正常使用极限状态验算结果 (53) 5.1 结构正截面抗裂验算 (53) 5.2 结构斜截面抗裂验算 (53) 六、持久状况构件应力验算结果 (54) 6.1 正截面混凝土法向压应力验算 (54) 6.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算 (54) 6.3 斜截面混凝土的主压应力验算 (55) 七、短暂状况构件应力验算结果 (55) 7.1 短暂状况构件应力验算 (55) 八、详细计算表格 (55)
一、基本信息 本人学号16202030383，根据教学要求，设计的桥型主跨为128m（120+学号倒数第二位），桥宽为12.3m（12+学号倒数第一位/10）,施工方法采用悬臂浇筑。计算要求包括：考虑施工过程，计算恒载、活载、温度、温度梯度、支座沉降等作用下内力和组合内力，出计算书。图纸要求包括:方案布置图和上部结构一般构造图。 1.1 工程概况 本设计采用85+128+85m三跨预应力混凝土连续刚构桥结构体系。两端悬臂长度均为85m，相应的悬臂根部梁高为7m，梁端梁高为2.7m。中跨跨中梁高2.7m。形成一个通航孔，桥面最大纵坡 2.43℅。主梁截面全部使用单箱单室截面。下部结构基础分别采用明挖扩大基础及灌注混凝土，墩身为实腹长方形截面。 本方案技术较先进，工艺要求较严格，主梁上部结构施工方法采用悬臂浇筑。采用移动式挂篮作为主要施工设备，以桥墩为中心，对称地向两岸利用挂篮浇筑节段的混凝土，待混凝土达到要求强度后，便张拉预应力束，然后移动挂篮，进行下一节段施工。 本方案属于超静定结构，该连续刚构桥既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点，又保持了T构不须设大吨位支座的优点，同时避免了连续梁（存在临时固结和体系转换）和T构（存在伸缩缝问题）两者的缺点，养护工作量小。此外，连续钢构施工稳固性好，减少或避免边跨梁端搭架合龙的难度。 但此桥型对地基承载力的要求更高，若地基发生过大的不均匀沉降，连续梁可通过调整墩顶支座的高程，抵消下沉来补救，而连续刚构则做不到。当其主墩刚度过大时，中跨梁体因会产生过大的温差拉力而对结构受力不利。此外，梁墩联结处应力复杂也是连续刚构的一个缺点。 1.2 技术标准 （1）主跨径：128m(此为桥墩中距)。 （2）桥宽：12.3m（2×净5.5m（车行道）+0.9m（中央分隔带）+2×0.2m（及护栏）=12.3m）。 （3）设计荷载：公路-Ⅰ级（汽车-超20级，挂车-120级）。 （4）防撞栏杆：单侧按每延米9.0KN。 （5）截面：主梁采用变截面单箱单室的箱形截面，桥墩采用实腹长方形截面。 （6）桥面纵坡：左2.43℅，中0，右2.40℅。 （7）桥面横坡：1.5℅，并适当设置路拱。 （8）地质情况：河中为大范围紫红色砂岩。 （9）墩高：40m。
1.1 方案比选 1.1.1 工程概况 （一） 主要技术指标： （1）孔跨布置：见”分组题目”。 （2）公路等级：一级。 （3）荷载标准:公路I 级，人群荷载3.5kN/m 2 （4）桥面宽度：桥面宽度20.5m ，即净2?7.5m(车行道)+1.5m(中央分隔带)+2 ?2.0m(人行道和栏杆) （5）桥面纵坡：0%（平坡）；桥轴平面线型：直线 （6）该地区气温：１月份平均6℃，７月份平均30℃。 （7）桥面铺装：铺装层为10cm 防水混凝土，磨耗层为8cm 沥青混凝土。 （二）材料规格 （１） 梁体混凝土:C50混凝土； （２） 桥面铺装及栏杆混凝土:C40级混凝土； （３） 预应力钢筋及锚具: 主梁纵向预应力钢筋可选用 715.24,915.24,1215.j j j j φφφφ----高强度低松弛钢绞线 (115.24j φ-公称断面面积为2140.00mm )，1860MPa b y R =，1488MPa y R =，对应锚具分别为YM15-7,YM15-9,YM15-12,YM15-19；对应波纹管直径分别为(内径) 70,80,85,100mm φφφφ（外径比同径大7mm ）。 主梁竖向预应力钢筋采用32φ冷拉IV 级钢筋，735MPa b y R =(冷拉应力)，550MPa y R =；对应锚具为M343?(螺距)；对应孔道直径43φ，锚垫板边长140mm a =，相邻锚板中心距离不小于15cm 。 （三）河床横断面 河 床 横 断 面
（四）工程地质条件 大桥位于江心洲西侧及附近水域，其中0+250~0+532地面高程为 3.8~4.20米，低潮时为陆地，高潮时被水淹没；0+542，0+614位于水中，地面高程为-0.18~-3.63米，钻孔揭露表明，桥位覆盖层厚43.00~50.10米，主要为中密细、中砂层，其中0+322~0+614下部分布有厚18.60~21.15米的密实卵石土层。下附基岩全、强分化层均很发育，厚22.75~34.10米，其中0+532，0+614具有不均匀分化现象，全、强风化花岗岩中在高程-64.00~-75.50米间分布有厚0.95~4.70米的微风化花岗岩残留体。微风化基岩面变化很大，在-62.12~-82.03米间，基岩主要为灰白色中粗粒花岗岩、花岗斑岩，微风化基岩岩质坚硬，呈块状~大块状砌体结构，为主墩桩基良好的持力层。基础设计时宜采用微风化基岩作为基础持力层，桩端进入微风化基岩一定深度。 微风化岩面一览表
连续梁、连续刚构桥 一、等截面连续梁 1、等截面连续梁，构造简单施工方便，适用于中等跨径（20~60米），25米以下可选用钢筋混凝土连续梁桥，较大跨径采用预应力混凝土连续梁桥。小跨径布置一般用于高速公路的跨线立交桥、互通立交的匝道桥、环形立交桥及其他异形桥梁，较大跨径多用于接线引桥。可采用预制装配或就地浇筑施工。 2、连续梁桥常采用有支架施工法、逐孔现浇法、架设施工法、移动模架法和顶推施工法。 3、等截面连续梁桥的跨径、截面形式和主要尺寸 等截面连续梁桥的总体布置及主要尺寸见下表 等截面连续梁总体布置及主要尺寸 (1)等截面连续梁可选用等跨和不等跨布置。当标准跨径较大时，为考虑减少边跨正弯矩，可使边跨小于中跨，边跨与中跨的比在0.6~0.8左右。 (2)跨径小于15米，一般选用矩形截面；15~30米可采用T形或工字形截面；大于30米的可采用箱形截面。钢筋混凝土连续梁桥跨度不大时，可首先考虑采用板式（包括空心板）和T形截面。当需要采用箱形断面时，也可以采用低矮的多室箱，很少采用宽的单室箱。 (3)等截面连续梁的梁高，一般高跨比采用1/15~1/25。采用顶推法施工，从施工阶段受力要求考虑，梁高与顶推跨径之比选在1/12~1/17为宜。 (4)截面形式与桥宽关系。对于小跨径的城市高架桥或立交匝道桥，为求最小建筑高度，常用板式或肋板式截面，而在较大跨径时主要采用箱形截面。箱梁在横向布置，主要与桥宽有关。单箱室常用于桥宽在14米以内；单箱双室截面一般用于桥宽12~18米；超过18米的可以采用单箱多室或分离箱。 (5)板厚与梁高。板式截面分为实体截面和空心截面，实体截面多用于小跨径，且以支架现浇施工为主，板厚约为1/22~1/18L（L为跨径）；空心截面的板厚为0.8~1.0米，顶、
桥梁设计参考资料之二 预应力砼连续刚构公路桥 总体设计及主要尺寸 中交公路规划设计院编
目录 1连续刚构桥的适用范围-------------------------------------------------1 2 连续刚构与连续梁的混合体系-----------------------------------------1 3 墩高对连续刚构桥的影响-----------------------------------------------1 4 孔跨布置--------------------------------------------------------------------2 4.1三跨连续刚构---------------------------------------------------------2 4.2 两跨T构--------------------------------------------------------------3 4.3多跨连续刚构---------------------------------------------------------4 4.4小边跨连续刚构------------------------------------------------------4 5 主梁构造与尺寸-----------------------------------------------------------6 5.1箱梁高度---------------------------------------------------------------6 5.2 箱梁顶、底板和腹板厚度-----------------------------------------9 5.3箱梁横隔板-----------------------------------------------------------10 6 主墩构造与尺寸----------------------------------------------------------10 6.1设计原则---------------------------------------------------------------10 6.2墩身结构型式及尺寸------------------------------------------------11 6.3墩身设计参数的优化------------------------------------------------12 6.4部分连续刚构桥主墩S值和b值---------------------------------12 6.5桥墩防撞设计---------------------------------------------------------13 6.6桥墩抗渗设计---------------------------------------------------------13 7其他方面-------------------------------------------------------------------14 7.1箱梁的管养、检修通道---------------------------------------------14 7.2 箱内泄水孔-----------------------------------------------------------14 7.3 箱内通气孔-----------------------------------------------------------14 7.4 梁段结合面上剪力齿-----------------------------------------------14 7.5 预留更换支座的空间-----------------------------------------------15
说明 （一）概况 本分册设计起讫里程为K19+049.970~K21+496.724,设计内容为沙湾特大桥两端引桥简支梁和主桥连续刚构下部。引桥包括跨径为30、29.588、30.036米的简支箱梁和50米简支T梁的上下部；主桥为(75+2X120+75)m 连续刚构的下部结构的施工图设计文件。(75+2X120+75)m连续刚构的梁部结构的施工图见第二册。 1.1地理概况 本标段主要工程为沙湾特大桥，桥址位于广州南部番禺区沙湾水道，为珠江三角洲，地形平坦，地势开阔，区内多为经济作物区及鱼塘。测区内城镇、厂矿、人烟密集，公路、村镇间公路众多，交通方便。本段在K19+420规划次干道下穿，红线40米，斜交10度，桥下净空不低于4.5米。 1.2气象 该区属亚热带海洋性气候。主要气象资料简要摘录如下： 1.2.1气温：多年平均气温21.2℃，极端最高气温37.5℃，极端最低气温-0.4℃。最高月气温28.6℃，最低月气温13.9℃。 1.2.2相对湿度：各月平均相对湿度在71～85％之间，多年平均相对湿度为80%，相对湿度最小在冬季，历年最小值为5% 。 1.2.3降雨：据气象站历年资料统计：历年最大年降雨量为2652.8mm，历年最小年降雨量为1030.1mm，最大一日降雨量为255.6mm。 1.2.4雷：一年最多雷雨天数为98天，最少为50天，平均每年为74.9天。 1.2.5雾：一般出现在冬～春季，秋季偶有出现。5～11月一般无雾。雾多发于凌晨，中午后消散，番禺站统计，一年最多雾日为21天，最少为3天，平均为8.2 天。 1.2.6风：本地区冬夏的风向季节变化比较显著，春季至初秋多偏南风，秋季至冬末多偏北风或偏东风。3～4月份为冬～夏风向转换期，9月份为夏～冬风向转换期。大于6级风的天数为35天，年平均风速1.9m/s，极大风速37.0m/s；主要出现在台风期。每年5～10月，多热带气旋，中心最大风力处达12级，甚至以上。形成台风，侵袭广州。 1.2.7年平均气压1012.3hPa；年平均相对湿度77%。 1.3地质条件 1.3.1地层岩性 地表为第四系冲洪积层所覆盖，下伏基岩为白垩系下统白鹤洞组（K1b）泥岩夹泥质粉砂岩，主要有下列岩土类： <1>人工填筑土（Q4me）：杂色，成分较复杂，为人工回填土，厚一般0～6m。为Ⅱ级普通土。
二○一五届毕业设计 ***河连续刚构桥 学院：公路学院 专业：桥梁工程 姓名： 学号： 指导教师： 完成时间：2 二〇一五年六月 摘要 根据设计任务书要求，依据现行公路桥梁设计规范，综合考虑桥位的地质、地形条件，提出了独塔斜拉桥、上承式钢管混凝土拱桥和预应力混凝土连续钢构三个比选方案。按“安全、经济、适用、美观和有利于环保”的桥梁设计原则，分析了三个方案的优缺点。推荐预应力混凝土连续刚构作为设计方案。推荐方案以基本设计理论为基础，参考国内外成功的大跨连续钢构桥，拟定了95417095 +?+的跨径，主梁 m m m 采用次抛物线变梁高的单箱单室箱主梁，桥墩为双薄壁空心墩，桥台为轻型桥台，基础为群桩基础，施工阶段采取挂篮悬臂现浇法。对推荐方案进行了结构细部尺寸拟定，对上部结构和下部结构进行了内力计算、配筋设计及控制截面强度、应力验算，变形验算等。经分析比较及验算结果表明该桥梁设计合理，符合设计任务的要求。 关键词：预应力混凝土连续刚构，钢管混凝土拱桥，斜拉桥，悬臂现浇，应力验算 ABSTRACT According to the design requirements, the existing design specification of highway bridge, considering the geology and terrain conditions of the bridge site, after preliminary selection, three bridge type schemas are presented, they are cable-stayed bridge, arch bridge and prestressed concrete continuous rigid frame bridge . Then comparing the advantages and disadvantages of three options comprehensively by the philosophy of bridge design as “Security, Economy, Application, Beauty and Environmental P rotection”. The PC continuous rigid frame bridge is selected as the recommended scheme after the
连续刚构桥竖向预应力对结构的影响 【摘要】随着预应力及高强材料的出现，连续刚构桥梁跨径也在逐渐增大，结构型式轻巧化，连续刚构桥箱梁腹板位置出现竖向、斜裂缝，导致箱梁整体结构承载能力下降，桥梁结构的安全性受到威胁，大跨度预应力混凝土箱梁结构竖向预应力的设计，能有效提升截面的抗剪能力，提高混凝土结构的强度。经过重庆鱼洞长江二期特大桥、重庆沿江高速梨香溪特大桥等悬臂浇筑施工，根据在施工过程中的工作中经验，结合各桥工作情况，就竖向预应力的设计、施工各阶段对结构的影响谈谈自己的看法。 【关键词】竖向预应力；连续刚构桥；张拉；二次张拉；压浆 引言 关于悬臂浇筑连续刚构桥梁施工，方方面面的论述不少，但针对竖向预应力施工对结构影响的并不多。结合重庆鱼洞长江二期特大桥、重庆沿江高速梨香溪特大桥等桥梁的工作经验，从竖向预应力的设计、施工等方面分析对结构的影响。 1 竖向预应力设计考虑不周全对结构的影响 部分设计者对施工现场操作不太了解，各个施工环节考虑不到位，施工过程中难免存在误差，如果这些问题没有及时发现和进行处理，势必会造成对梁体结构的影响。 （1）竖向预应力在设计时往往考虑到二次张拉，部分桥梁甚至是在全桥合龙后才进行二次张拉，这样在施工过程中由于预应力保护不好，全桥合龙后二次张拉部分预应力是进行不了的，由于锚头锈蚀，渣滓堆积，二次张拉根本无法实施，或者部分锚头有拉爆现象，使预应力完全失效，结构部位出现斜裂缝，主拉应力增大，对结构后期运行产生严重危害， （2）有些桥梁竖向预应力设计为钢绞线和精轧螺纹钢混合使用，因为精轧螺纹钢一般都很短，都是在箱体腹板较低位置安装，由于精轧螺纹钢在张拉时伸长量都比较小，一般在10mm-20mm之间，加之在施工过程中稍有误差，预应力损失都很大，而钢绞线在张拉施工中采用自动锚固它的损失一般较小，这样在精轧螺纹钢和钢绞线交接的位置，预应力存在较大偏差，使梁体内部应力不均匀，尤其在接缝位置使砼局部受压不连续，产生斜裂缝。 （3）竖向预应力在完成预应力的施加后，有些设计单位在压浆环节考虑的不是很周全，甚至有些是在全桥合龙后才进行压浆施工，由于在施工过程中，对压浆管和出浆口保护不到位，使压浆环节无法进行，或是压浆质量下降，这样在压浆质量得不到保障的情况下预应力筋会严重锈蚀，最终失效，同样在砼内部使应力不均匀，使结构产生病害，跨中部位严重下挠。腹板接缝位置产生应力裂缝，对桥梁结构产生严重危害。
预应力混凝土连续刚构桥结构设计书 1.结构总体布置 本部分结构设计所取计算模型为三跨变截面连续箱梁桥，根据设计要求确定桥梁的分孔，主跨长度为80m，取边跨46m，边主跨之比为0.575。设计该桥为三跨的预应力混凝土连续梁桥（46m+80m+460m），桥梁全长为172m。大桥桥面采用双幅分离式桥面，单幅桥面净宽20m （4X3.75行车道+1m左侧路肩+3.0m右侧路肩人行道+2X0.5m防撞护栏），两幅桥面之间的距离为1m，按高速公路设计，行程速度100Km/h。桥墩采用单墩，断面为长方形，长14米，宽3.5米，高25米。 上部结构桥面和下部结构桥墩均采用C50混凝土，预应力钢束采用Strand1860钢材。 桥梁基本数据如下： 桥梁类型 : 三跨预应力箱型连续梁桥(FCM) 桥梁长度 : L =46 + 80 + 46 = 172 m 桥梁宽度 : B = 20 m (单向4车道) 斜交角度 : 90?(正桥) 桥梁正视图 桥梁轴测图
2．箱梁设计 主桥箱梁设计为单箱单室断面，箱梁顶板宽20m，底板宽14m，支点处梁高为h支= (1/15 ~ 1/18)L中= 4.44 ~5.33m，取h支=5.0m，高跨比为1/16，跨中梁高为h中= (1/1.5~1/2.5) h 支= 2~ 3.33m，取h中=2.30m，其间梁底下缘按二次抛物线曲线变化。箱梁顶板厚为27.5cm。底板厚根部为54cm，跨中为27cm，其间分段按直线变化，边跨支点处为80cm，腹板厚度为80cm 具体尺寸如下图所示： 箱梁断面图 连续梁由两个托架浇筑的墩顶0号梁段、在两个主墩上按“T构”用挂篮分段对称悬臂浇
2010届土木工程专业桥梁方向 预应力混凝土T型刚构桥（悬浇）及挂篮设计毕业设计指导书 华东交通大学土木建筑学院桥梁教研室 指导教师：桂水荣 2010年2月20日
2009届土木工程专业桥梁方向 预应力混凝土T型刚构桥（悬浇）及 挂篮设计毕业设计指导书 一、设计论文（计算书）各章节要求： 计算书中，在写出计算过程的同时，注意以下内容要求： 1．桥式方案比选 绘出参与比选的各类桥型简单示意图。 2．拟定主梁和桥墩基本尺寸；建立计算模型；进行单元和节点的划分。 梁体和桥墩构造立面尺寸示意；梁体和桥墩主要截面尺寸示意；结构计算模型示意图；结构离散示意图(即单元、节点划分示意)。 3．估算主梁纵向预应力钢束的数量： 配筋面积需满足持久状况下正常使用极限状态的应力要求和承载能力极限状态的强度要求。考虑荷载（或作用）：恒载（结构自重、基础变位）、汽车荷载、温度影响。以上作用组合按桥规要求进行。 输出主梁重要断面（墩顶处、跨中处、梁端、L/4断面）汽车荷载效应、温度次力矩、基础沉降次力矩。 输出估束时粗分的各施工阶段结构自重弯矩曲线（标出峰值点数值）；输出以上各阶段累计弯矩曲线。 输出正常使用极限状态下弯矩和剪力包络图；承载能力极限状态下弯矩和剪力包络图；正常使用极限状态下结构配筋面积表；承载能力极限状态下结构配筋面积表；主梁各截面通过束数量表；各梁段锚固束数量表。 4．主梁纵向预应力钢束的线形布臵和坐标计算 作出顶板束、腹板束、底板束的立面线形一般示意；梁体主要横断面预应力钢束布臵示意、竖弯曲线要素表（包括钢束弯起角度、曲线半径、切线长度、导线点坐标等） 5．利用软件模拟桥梁悬臂施工过程直至全桥合拢、桥面系铺装完成。计算一期恒载内力和二期恒载内力。施工信息中需考虑：阶段安装单元、张拉锚固相应的纵向和竖向预应力钢束、该阶段施工时的边界条件、主从约束和挂蓝移动操作等。 施加荷载统计：梁段自重、桥面系自重、预加力、混凝土收缩与徐变、基础沉降；温度影响；施工所用挂蓝、机具等荷载。 输出主梁重要施工阶段（最大悬臂阶段、边跨合拢阶段、中跨合拢阶段、桥面铺装阶段）内力图；输出最大悬臂阶段应力验算结果；输出最终恒载内力（各施工阶段的累计内力）图形。 打印：某施工信息输入界面的当时屏幕显示（可用屏幕硬拷贝）。
浅谈预应力混凝土连续刚构箱梁桥几种常用受力分析方法的对 比 【摘要】随着我国交通事业的迅速发展，公路桥梁与城市桥梁的修建也日益增多。同时由于技术的进步与成熟，桥型也由之前的简支转变为结构受力比较先进，跨度更大的连续梁或者连续刚构。当桥梁跨径加大时，结构性能优良的箱形截面往往是合宜的横截面选择。因此，对箱梁桥的受力分析方法的研究就显得很有必要。本文首先对箱梁截面的优点进行简要阐述，然后重点针对学者们对预应力混凝土连续钢构箱梁公路桥梁受力的几种常用分析方法进行阐述并加以对比，着重阐述了解析法和数值法在预应力箱梁受力分析中的原理和应用，并进一步得出相应结论。 1前言 箱型截面主要优点是截面抗弯、抗扭刚度大，结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性；顶板和底板都具有较大的混凝土面积，能有效抵抗正负弯矩，满足配筋的构造要求，并能很好适应管线等公共设施的布置；同时，箱形截面适应现代化施工方法的要求，如悬臂施工法、顶推法等，这些施工方法要求截面必须具备较厚的底板；而且，箱形截面承重结构和传力结构相结合，使各部件共同受力，截面效率高，并适合预应力混凝土结构空间布束，达到经济效果。其中箱梁由于具有较大的截面抗扭强度及抗弯强度、弯曲应力图形合理、剪应力小、稳定性好、行车平稳舒适、施工速度快和造价低等优点，能够很好的满足高等级公路行车高速、平稳、舒适的要求。在国内外得
到了十分迅速的发展和广泛的应用。 预应力混凝土的研究已有一百余年的历史。近三十年来，预应力混凝土桥梁的发展速度异常迅猛，不但在跨径上己跻身于大跨径之列，而且在建桥数量上亦遥遥领先，有关预应力的研究也愈来愈成熟。预应力混凝土连续钢构箱梁桥一般采用空间受力分析法，概括起来，主要是解析法和数值法。 2 解析法在预应力箱梁受力分析中的原理及应用 解析法是为了把问题简化，往往采用一些假定和近似处理方法。如将作用于箱形梁的偏心荷分解成对称荷载与反对称荷载。对称荷载作用时，按梁的弯曲理论求解；反对称荷载作用时，按薄壁杆件扭转理论分析；然后将二者计算结果叠加而得。扭转分析又根据截面的刚度区分为截面不变形（刚性扭转）和截面变形（畸变）两种不同情况。通过这些荷载分解，就单项问题进行较深入的探讨。采用若干假定，是解析法的另一特点，如对位移模式的假定等。 箱形梁剪力滞的分析方法有“加劲板”理论、比拟杆法以及Eleissnen根据能量原理的分析方法等。关于箱形梁的扭转分析，前苏联学者符拉索夫和乌曼斯基在这方面建立了完整的理论。对于箱形梁的畸变应力分析，有广义坐标法、等代梁法、弹性地基梁比拟法等。弹性地基梁比拟法具有物理概念清晰、受力分析明确、计算简便等特点，所以得到普遍推广应用。对于箱形梁的横向弯曲，分析方法有影响面法和框架分析法。影响面法计算较为繁琐，而框架分析法是一种颇为简便的方法。
连续刚构桥工程设计方案第一章概述 1.1 地质条件 图1-1 桥址纵断面图 1.2 主要技术指标 桥面净宽：2×12m＋0.5m （分离式） 设计荷载：公路－Ｉ级 行车速度：80km/h 桥面横坡：2% 通航要求：无 温度：最高年平均温度34℃，最低年平均温度-10℃。 1.3 设计规范及标准 1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。 2、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）。 3、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）。 4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。 5、《公路桥涵圬工设计规范》（JTG D61-2005）
第二章方案比选 2.1 概述 桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点，一般要进行多个方案比较。各方案均要求提供桥式布置图，图上必须标明桥跨位置，高程布置，上、下部结构形式及工程数量。对推荐方案，还要提供上、下部结构的结构布置图，以及一些主要的及特殊部位的细节处理图。 设计方案的评价和比较，要全面考虑各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。有时，占优势的方案还应吸取其他方案的优点进一步加以改善。 2.2 比选原则 设计从安全性、技术适用性、施工难度、设计施工周期、经济性、实用性和观赏性等几方面对各比选方案进行评比，其中安全性为主要因素。 2.3 比选方案 根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位地质地形条件，拟定了三个比选方案： 方案一：预应力混凝土连续刚构桥 方案二：上承式钢管混凝土拱桥 方案三：独塔斜拉桥 2.3.1预应力混凝土连续刚构桥 1.结构受力特点 ⑴在高墩大跨径桥梁中，与其它结构体系比较，预应力混凝土连续刚构桥常成为最佳的桥型方案。 ⑵预应力砼充分发挥了高强材料的特性，具有强度高、刚度大、变形小以及抗裂性能好的优点。 ⑶结构伸缩缝数量少，高速行车平顺舒适，维修工作量小，维护简单。 ⑷可最大限度的应用平衡悬臂施工法，施工技术成熟，易保证工程质量。 ⑸采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩，可以减小水平位移在墩中产生的弯矩，且薄壁墩底承受的弯矩、梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。 ⑹连续钢构除了保持连续梁的优点外，墩梁固结节省了大型支座的昂贵费用，减少了墩和基础的工程量，并改善了结构在水平荷载（例如地震荷载）作用下的受力性能，适用于中等以上跨径的高墩桥梁。
道路桥梁专业毕业设计汇总 专业理论知识，有较强的道路桥梁工程技术专业技能，能从事道路桥梁工程施工、检测、修理和工程监理工作的高职层次的应用型专门人才。 某预应力混凝土斜拉桥毕业设计 高速公路沥青混凝土路面结构设计说明书 某分离式立交毕业设计 两箱室变截面连续刚构桥毕业设计 45-80-45米连续刚构桥毕业设计 预应力混凝土连续刚构桥毕业设计 连续刚构桥毕业设计计算书 某跨线立交预应力砼连续梁设计 某预应力混凝土斜拉桥毕业设计 主跨100m公路钢管混凝土拱桥毕业设计
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某高速公路隧道开挖方案设计 某大桥工程毕业设计说明书 某T型梁大桥工程毕业设计 某矿井防治水工程设计 就业前景 为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展，国家加大基础设施的建设投入，中央政府实施了4万亿的投资计划，其中近一半投资将用于铁路、公路、机场和水利等基础设施建设；广西为加速泛北部湾经济区的建设发展，在未来五年内将投资1000亿元以上，改造和新建2500公里铁路，构建推动中国-东盟泛北部湾经济合作的路网枢纽。随着城市建设和公路建设的不断升温，道路桥梁工程专业的就业前景也与国家政策及经济发展方向密切相关，专业的就业形势近年持续走高。 一级公路方案毕业设计 某特大桥工程施工组织毕业设计 某大桥毕业设计(梁桥)