预应力混凝土简支箱梁结构构造

预应力简支箱梁施工方案(一)、简支箱梁概述：1、本桥梁是进出污水处理厂的道路桥梁，为预应力混凝土简支箱梁，跨径为20m，样梁全长为34m，桥梁完度为变宽，标准桥宽为0.5m(防撞护栏)+3.95m(车行道)+0.5m(防撞护栏)=4.95m；道路为特殊道路，单行道，设计车速20Km/h，荷载等级为城-B，桥面横坡为2%，平曲线最小半径为153m，纵坡为-3.6%，地震基本烈度为6度，抗震设防烈度为7度，设计使用年限为50年，设计安全等级为二级，防撞护栏为A级，百年一遇洪水位，197.59m，抗洪水频率为100年一遇；2、进厂桥梁起点里程K0+015，止点里程为K0+049，采用（0.5+3.95+0.5）m预应力钢筋混凝土箱梁；3、结构特征：预应力混凝土简支箱梁长34m，宽4.95m，厚1.2m；桥台搭板长8m，宽3.849m和3.95m，厚度0.3m，与预应力混凝土箱梁连接；(二)、重力式U型桥台、台帽施工工艺：本工程A0桥台扩大基础嵌入中风化砂岩1m，台身高8.72m，A1桥台扩大基础嵌入中风化砂岩0.5m，台身高7.17m，台后设置500mm厚级配碎石反滤层，并设置封水层及排水盲沟。

(1)、明挖扩大基础施工定位放样，施工前对各部分的尺寸、标高、坐标等进行复核，复核准确后才能对基坑进行开挖，根据地质情况严格按设计要求及施工规范定出放坡率，再按照基础尺寸、深度确定基坑开挖尺寸。

(2)、基坑采用人工开挖成型，基坑开挖过程中应加强坑壁的支护，避免坑壁的坍塌，基底清底后应立即浇筑基础混凝土垫层，勿使基坑暴露过久或受地表水的浸泡而影响地基承载力；(3)、基坑周边设置排水沟，及时排除坑内积水和地表水，基坑开挖至距基底设计标高时，按照设计地质资料核实基底地质岩性，如基底岩性与设计不符或承载力达不到设计要求时，立即报请监理工程师及设计单位提出处理意见。

在处理方法确定后再进行开挖至设计地质岩性，合格的基坑基底，在报请监理工程师复检批准后，迅速进行基础垫层施工。

预应⼒混凝⼟简⽀梁桥、连续梁桥和刚架桥对⽐分析预应⼒混凝⼟简⽀梁桥、连续梁桥和刚架桥的设计构造特点和对⽐分析⼀、预应⼒混凝⼟简⽀梁桥1、构造布置：常⽤跨径：20～50m之间，我国编制了后张法装配式预应⼒混凝⼟简⽀梁桥的标准设计，标准跨径为25m、30m、35m、40m。

主梁梁距：1.5～2.2m之间横梁布置：端横梁、中横梁（布置在跨中及四分点处）2、主要尺⼨：主梁：⾼跨⽐1/15～1/25；肋厚14～16cm；横梁：中横梁3/4h，端横梁与主梁同⾼，宽12～20cm，可挖空；翼板：不⼩于1/12h，⼀般为变厚度。

马蹄：为了满⾜布置预应⼒束筋的要求，应T 梁的下缘做成马蹄形。

（⼀）主梁1、梁⾼：我国后张法装配式预应⼒混凝⼟简⽀梁的标准设计有25，30，35，40m 四种，其梁⾼分别为1.25～1.45，1.65～1.75，2.00，2.30m。

标准设计中⾼跨⽐值约为1/17～1/20，其主梁⾼度主要取决于活载标准，主梁间距可在较⼤范围内变化，通常其⾼跨⽐在1/15～1/25 左右。

主梁⾼度如不受建筑⾼度限制，⾼跨⽐宜取偏⼤值。

增⼤梁⾼，只增加腹板⾼度，混凝⼟数量增加不多，但可以节省钢筋⽤量，往往⽐较经济。

2、肋厚：预应⼒混凝⼟，由于预应⼒和弯起束筋的作⽤，肋中的主拉应⼒较⼩，肋板厚度⼀般都由构造决定。

原则上应满⾜束筋保护层的要求，并⼒求模板简单便于浇筑。

国外对现浇梁的腹板没有预应⼒管道时最⼩厚度为200mm，仅有纵向或竖向管道的腹板需要300mm，既有纵向⼜有竖向管道的腹板需要380mm。

对于⾼度超过2400mm 的梁，这些尺⼨尚应增加，以减少混凝⼟浇筑困难，装配式梁的腹板厚度可适当减少，但不能⼩于165mm。

如为先张法结构，最低值可达125mm。

我国⽬前所采⽤的值偏低，⼀般采⽤160mm，标准设计中为140~160mm，在接近梁的两端的区段内，为满⾜抗剪强度和预应⼒束筋布置锚具的需要，将肋厚逐渐扩展加厚。

1 方案拟订与比选1.1 设计资料(1）技术指标：汽车荷载：公路—I级桥面宽度:26m采用双幅（12+2×0.5）m（2）设计洪水频率：百年一遇；（3)通航等级：无；(4)地震动参数：地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期0。

35s,相当于原地震基本烈度VI度。

1.2 设计方案鉴于展架桥地质地形情况。

该处地势平缓，故比选方案主要采用简支梁桥和连续梁桥形式。

根据安全、适用、经济、美观的设计原则，我初步拟定了三个方案。

1。

2。

1 方案一：(8×40）m预应力混凝土简支T型梁桥本桥的横截面采用T型截面（如图1—1).防收缩钢筋采用下密上疏的要求布置所有钢筋的焊缝均为双面焊，因为该桥的跨度较大，预应力钢筋采用特殊的形式（如图1—2)布置,这样不仅有利于抗剪，而且在拼装完成后,在桥面上进行张拉，可防止梁上缘开裂。

优点:制造简单,整体性好,接头也方便，而且能有效的利用现代高强材料，减少构件截面,与钢筋混凝土相比，能节省钢材，在使用荷载下不出现裂缝等。

缺点：预应力张拉后上拱偏大，影响桥面线形，使桥面铺装加厚等。

施工方法：采用预制拼装法（后张法）施工,即先预制T型梁,然后用大型机械吊装的一种施工方法。

其中后张法的施工流程为：先浇筑构件混凝土,并在其中预留孔道，待混凝土达到要求强度后，将预应力钢筋穿入预留的孔道内，将千斤顶支承与混凝土构件端部，张拉预应力钢筋，使构件也同时受到反力压缩.待张拉到控制拉力后，即用夹片锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构件上，使混凝土获得并保持其预压应力.最后，在预留孔道内压注水泥浆。

，使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体.桥中心桩号1：1000立 面卵石卵石卵石亚粘土亚粘土亚粘土淤泥质土淤泥质土淤泥质土细砂细砂亚砂土亚砂土亚砂土 立面图（尺寸单位：cm ）图2图1图1—1 （尺寸单位：cm ） 图1—21。

2。

2 方案二：（86+148+86)m 预应力混凝土连续箱形梁桥本桥采用单箱单室（如图1—3）的截面形式及立面图(如图1-4)，因为跨度很大（对连续梁桥）,在外载和自重作用下,支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩，因此，采用变截面梁能符合梁的内力分布规律，变截面梁的变化规律采用二次抛物线。

引言概述：现浇预应力混凝土箱梁是一种常见的桥梁结构形式，在桥梁工程中得到了广泛应用。

本文将从结构特点、设计原理、施工流程、质量控制以及优缺点等方面详细阐述现浇预应力混凝土箱梁的相关内容。

正文内容：一、结构特点1.1现浇预应力混凝土箱梁的构造特点1.2现浇预应力混凝土箱梁的受力特点1.3现浇预应力混凝土箱梁的变形特点1.4现浇预应力混凝土箱梁的施工特点1.5现浇预应力混凝土箱梁的使用特点二、设计原理2.1现浇预应力混凝土箱梁的受力分析2.2现浇预应力混凝土箱梁的截面设计2.3现浇预应力混凝土箱梁的预应力设计2.4现浇预应力混凝土箱梁的支座设计2.5现浇预应力混凝土箱梁的施工工序设计三、施工流程3.1现浇预应力混凝土箱梁的施工准备3.2现浇预应力混凝土箱梁的模板搭设3.3现浇预应力混凝土箱梁的钢筋绑扎3.4现浇预应力混凝土箱梁的混凝土浇筑3.5现浇预应力混凝土箱梁的预应力张拉和固定四、质量控制4.1现浇预应力混凝土箱梁的材料质量控制4.2现浇预应力混凝土箱梁的施工工艺控制4.3现浇预应力混凝土箱梁的质量检测方法4.4现浇预应力混凝土箱梁的质量验收标准4.5现浇预应力混凝土箱梁的质量控制措施五、优缺点5.1现浇预应力混凝土箱梁的优点5.2现浇预应力混凝土箱梁的缺点5.3现浇预应力混凝土箱梁的改进措施5.4现浇预应力混凝土箱梁的应用前景5.5现浇预应力混凝土箱梁的经济性分析总结：现浇预应力混凝土箱梁具有构造特点明确、受力分析合理、施工工序严谨等优点，在大跨度桥梁工程中得到了广泛应用。

设计原理和施工流程的合理把握能有效提高施工质量，而质量控制的慎重把控则能够保证桥梁工程的安全可靠性。

现浇预应力混凝土箱梁在施工过程中也存在一些不足之处，但通过改进措施和经济性分析，可以推动该结构形式在桥梁工程中的应用前景。

引言概述：现浇预应力混凝土箱梁作为一种常用的桥梁结构形式，在现代桥梁建设中得到了广泛应用。

其独特的结构设计和施工工艺使其具备了很多优势，如强度高、刚性好、抗震能力强，并且可以适应各种跨径和荷载要求。

预应力混凝土箱梁主要构造预应力混凝土箱梁由于其良好的力学性能和经济性，在桥梁工程中得到了广泛的应用。

要深入理解预应力混凝土箱梁，就需要对其主要构造有清晰的认识。

预应力混凝土箱梁通常由顶板、底板、腹板、横隔板等部分组成。

顶板是箱梁上部的水平板，其主要作用是承受车辆和行人的荷载，并将荷载传递给腹板和箱梁的其他部分。

顶板的厚度需要根据箱梁的跨度、荷载大小以及施工工艺等因素来确定。

一般来说，在跨度较小的箱梁中，顶板厚度相对较薄；而在大跨度箱梁中，为了保证其承载能力，顶板厚度会相应增加。

底板位于箱梁的下部，与顶板相对应。

底板同样承担着将荷载传递给下部结构的重要任务。

底板的厚度也会受到箱梁跨度、荷载以及施工条件等因素的影响。

在一些设计中，为了提高箱梁的抗裂性能，底板可能会设置一定的预应力筋。

腹板是连接顶板和底板的竖向板件。

腹板的主要作用是承受剪力，并将顶板和底板传来的荷载传递到支座。

腹板的厚度通常根据剪力的大小来确定。

在箱梁的支点附近，由于剪力较大，腹板会加厚；而在跨中部分，腹板厚度相对较薄。

此外，为了减轻箱梁的自重，腹板有时会设计成变厚度的形式。

横隔板是箱梁内部垂直于箱梁轴线的隔板。

横隔板的设置可以增强箱梁的横向刚度，保证箱梁在受力时的稳定性。

横隔板的数量和间距会根据箱梁的跨度和结构要求进行合理布置。

一般来说，在箱梁的支点处和跨中位置会设置较厚的横隔板，以提高箱梁的整体性能。

在预应力混凝土箱梁中，预应力筋是至关重要的组成部分。

预应力筋通常采用高强度钢丝或钢绞线。

通过对预应力筋施加预拉应力，可以有效地提高箱梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。

预应力筋的布置方式有多种，常见的有直线布置、曲线布置和折线布置等。

在设计时，需要根据箱梁的受力特点和使用要求，选择合适的预应力筋布置方式。

在箱梁的施工过程中，预留孔道也是一个重要的构造。

预留孔道用于穿设预应力筋，并在预应力筋张拉后进行压浆，以保证预应力筋与混凝土之间的粘结力和共同工作性能。

05 预应力混凝土简支变连续小箱梁示例1.本文目的本文的目的是，通过一个预应力混凝土简支变连续小箱梁示例的演示，使大家掌握在“桥梁设计师”中简支变连续小箱梁的设计过程。

2.系统支持设计师1.0.2版本预应力混凝土简支变连续小箱梁的依据：2005年出版的由中交第一公路勘察设计研究院编制的《装配式部分预应力混凝土箱形连续梁桥》公路桥涵通用图、2007年由交通部出版的《装配式部分预应力混凝土箱形连续梁桥》公路桥涵通用图；交通部《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）只支持直桥，支持斜交，且只支持各标准跨径相同的简支变连续小箱梁。

斜交时小箱梁两端的斜交角度需相等。

3.流程介绍按如下流程可从无到有建立一个简支变连续小箱梁。

图3-14.工程示例4.1工程概况为使大家比较直观的了解桥梁设计师中简支变连续小箱梁的设计过程，下面我们以一个4跨斜交的预应力混凝土简支变连续小箱梁为例来进行介绍。

（图4-1-1）图4-1-14.2布孔信息双击打开路线下的路线总体，打开布孔信息标签进行编辑。

（图4-2-1）图4-2-1●布孔线里程这列，第一行数字表示里程桩号，其后各行数字表示跨径。

●布孔线序号这列的数字，和构件名中的“##”后的数字需对应起来。

对上部构件，如果构件名是“新跨1##n”（n为阿拉伯数字），则布孔线序号的第n行是这个构件的起始位置，n+1行的跨径为该构件的第一孔跨径。

本例我们的构件名是“简支变连续小箱梁##1”，那么布孔线序号的第1行桩号10是当前连续小箱梁的起始绝对里程，此示例共有4跨，那我们在第2行到第5行的布孔线里程列都输入30表示第一孔到第四孔跨径都为30m（实际里程在表格的最后一列中由程序自动计算）。

●桥墩中心线距离布孔线L：桥墩中心线在布孔线大桩号侧为正，小桩号侧为负。

本例中L为0。

●斜交角A（度）：水平面内，由道路设计线法线旋转至布孔线的角度。

本科毕业设计题目: 30m预应力简支箱形梁桥结构设计学院: 土木工程学院专业: 土木工程（交通土建工程）班级: 1111班学号: 1vnvn学生姓名：hgjfgfh指导教师: 李建vn 职称:讲师二○一四年四月三十日30m预应力混凝土简支箱梁计算书摘要预应力混凝土简支箱梁桥以结构受力性能好、变形小、行车平顺舒适、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。

预应力混凝土简支梁桥是一种预先储存了足够预加应力的新型梁桥，预加应力可大幅度提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性，截面尺寸减小，高跨比减小，受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日趋完善和成熟。

简支箱形截面梁具有优良的力学特性：较大的刚度和强大的抗扭性能、结构简单、受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大、桥下视觉效果好，因而被广泛地应用于城市桥梁和高等级公路立交桥的上部结构中。

本次设计的主要内容是关于预应力简支箱形梁桥的结构设计。

设计跨度是30m,双向四车道，桥面宽度15m（0.5m防撞墙+4×3.5m行车道+0.5m防撞墙），采用单箱双室箱形截面，桥轴线为直线，荷载等级：公路I级汽车荷载，地震设防烈度：7级。

梁高采用变高度梁，因梁桥在支点处截面的剪力过大，故在梁桥支点处选择变截面过渡，按一次曲线变化。

设计主要进行了桥梁总体布置及结构尺寸拟定、桥梁荷载内力计算、桥梁预应力钢束的估算与布置、桥梁预应力损失及应力的验算、内力组合验算、主梁截面应力验算。

利用软件Midas Civil 进行结构分析，根据桥梁的尺寸拟定建立桥梁基本模型，然后进行内力分析，计算配筋结果，进行施工各阶段分析及截面验算。

关键词：预应力混凝土、简支、箱梁、结构分析、内力验算30m prestressed concrete box girder calculationsBecause of the long-span pre-stressed concrete continuous box Girder Bridge have many advantages such as its big span ability, flexible construction methods, adaptability, structural rigidity, anti-seismic capability, Structure stress performance good, small deformation, less expansion joints, driving smooth and comfortable, beautiful forms, small maintenance quantity and etc a,it become the most competitive one of the main bridge ,and it becomes more and more widely used in China.This graduate design is mainly about the design of the superstructure of the road pre-stressed concrete Charpy Bridge. The span of the bridge is 30m. This design is a continuous bridge which has four lanes. The bridge deck is made of C50 water-protected concrete. It consists of 3.5m (the width of road deck) ×4 + 0.5m (the width of the sidewalk) ×2=15m; The axis of this bridge is a straight line, The design load standard is the Road One-Level Load，Seismic fortification intensity 7. And the height of girder is changing in the form of conic.The design of pre-stressed concrete continuous girder bridge is mainly the upper structure design , in the design of the main bridge layout and structure size, load calculation, bridge pre-stressing tendons estimation and layout ,the loss of pre-stress and stress of the bridge, the resultant checked, internal combination calculation, section stress calculation girder. This design using the Midas software analysis the structure, according to the size of the bridge, the basic model establishment bridge worked, then force analysis, calculation results of reinforced, for each phase analysis and construction. At the same time, consider the concrete shrinkage, Creep force times and temperature resultant t ime’s factors.Key word: Pre-stressed Concrete; Simple Support; Box girder; Structural Analysis; Checking the internal forces目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2预应力梁桥受力特点 (1)1.3预应力混凝土梁桥发展综述 (2)1.3.1国外预应力混凝土梁桥的发展 (2)1.3.2国内预应力混凝土梁桥的发展 (3)1.4我国高速公路桥梁的发展 (4)1.4.1公路桥梁发展现状 (5)1.4.2我国高速公路桥梁建设特点 (5)1.5桥梁设计的基本原则 (6)1.6预应力混凝土简支梁桥的特点 (7)1.7预应力混凝土梁桥施工技术 (8)1.8毕业设计主要内容 (8)1.9毕业设计的目的和意义 (9)第二章设计要点及构造、材料、尺寸的拟定 (10)2.1桥梁选取的基本原则 (10)2.2设计的基本资料 (10)2.3箱形截面桥梁的特点 (10)2.4主要技术标准 (11)2.5主要材料及材料性能 (11)2.6设计参数取值 (11)2.7结构概述 (13)2.7.1截面形式及截面尺寸拟定 (13)2.8计算原则及控制标准 (15)第三章结构有限元模型的建造过程 (16)3.1 Midas Civil软件介绍 (16)3.2模型建立过程 (17)3.2.1设定建模环境 (17)3.2.2设置结构类型 (18)3.2.3定义材料和截面特性值 (19)3.2.4建立结构有限元模型 (21)3.2.5定义边界条件 (23)3.2.6定义荷载 (23)3.2.7定义施工阶段 (29)3.2.8汽车荷载 (29)每四章主梁作用效应计算 (32)4.1作用分类 (32)4.2公路预应力钢筋混凝土（psc）桥梁设计设计验算内容 (34)4.2.1施工阶段法向压应力验算 (34)4.2.2受拉区钢筋的接应力验算 (41)4.2.3使用阶段正截面抗裂验算 (43)4.2.4使用阶段斜截面抗裂验算 (50)4.2.5使用阶段正截面压应力验算 (55)4.2.6使用阶段斜截面主压应力验算 (60)4.2.7使用阶段正截面抗弯验算 (65)4.2.8使用阶段斜截面抗剪验算 (71)4.2.9使用阶段抗扭验算 (78)结论 (89)致谢 (90)参考文献 (91)第一章绪论1.1概述我在进行毕业设计之前，先阅读了各种文献，对桥梁的历史和发展有一个初步的了解，同时也要对桥梁结构的各种形式有系统的了解，以便今后对毕业设计有更好的把握。

Ⅰ、预应力砼简支小箱梁一、下部结构（一）钻孔灌输桩（冲击钻机施工）桩基采纳冲击钻孔机钻孔。

该桥墩地势陡峻，修筑便道可抵达各桩位。

1、埋设钢护筒在冲孔施工的各墩位埋设孔口式护筒，采纳挖埋式埋设，埋设护筒的目的是为了钻孔导向和定位。

钢护筒制定最高高度 4.5m，露出地面 0.5m，壁厚 12mm，每隔 1.5 米焊一道 12mm 厚钢板增强箍。

桩基施工完成钢护筒随钻机周转使用。

2、安装钻机钢护筒埋设达成后进行墩位处场所平坦、碾压夯实，而后安装钻机。

安装过程顶用全站仪丈量定位，要求钻头中心瞄准钢护筒中心，钢护筒中心要求与桩基设计中心一致。

3、钻孔主要工序及注意事项（1）冲击钻头造孔时，钻头须不停沿一个方向旋转，方能均匀钻圆孔。

钻头的旋转，主要靠悬挂钻头的钢丝绳各股钢丝束的扭转所产生的扭转力。

当钻头冲击孔底的一顷刻，钢丝绳因不蒙受荷载，即恢还本来的松绞状态，一提空钻头，钢丝绳各束钢丝被拉紧拉直，即产生扭矩，带动钻头旋转。

故在钢丝绳与冲击钻头间一定连结坚固并设转向装置。

（2）冲击钻孔，为防备冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌输的砼的凝固，应待邻孔砼灌输完成，一般经24h 后，方可开钻，或进行隔孔施钻。

（3）开孔阶段钻孔时，开孔前应在孔内多放一些黏土，并加适当粒径不大1.6 左右。

钻进到于 15cm的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸，泥浆比重控制在0.5~1.5m时，再回填黏土（如地表为砂土，第二次宜回填1： 1 的黏土和碎石；如为软土或粉砂，即回填黏土和粒径不大于15cm的片石。

）持续以低冲程冲砸。

这样频频二、三次，必需时多重复几次。

（4）冲孔过程如发现有失水现象，护筒内水位迟缓降落，应补水投黏土。

如泥浆太稠，进尺迟缓时，应抽碴换浆。

开孔时为了使钻碴泥浆尽量挤入孔壁，一般不抽碴。

待冲砸至护筒下3~4m时（钻头顶在护筒下超出1m时），方可加高冲程正常冲入， 4~5m后，方勤抽碴。

钻进中应随时检查，保证孔位正确。