三跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥上部结构设计

论文总字数：100505字

摘 要

本文主要为三跨预应力混凝土变截面连续箱梁桥的设计和验算。该桥全长131.84米，采用悬臂法施工。在首先对设计资料进行理解分析之后，着手进行初步设计和截面尺寸等方面的设计。桥梁采用单箱截面，在纵桥向截面的高度呈二次变化。

在完成桥形设计之后运用Midas Civil进行建模分析，首先运用软件中的建模助手初步成桥，再完善截面形状和桥梁的细节构造。然后进行钢束的初步设计，通过软件添加预应力钢束的材料性能、钢束形状并施加预应力，同时施加其他的荷载使桥梁模型更加完全，在建模中不断完善自己的结构设计。最后通过Midas的分析功能对桥梁的各项承载能力进行验算，验证设计是否能满足各类规范的要求。

在各项验算最终符合要求之后，确定了上部结构设计。

关键词：结构设计；预应力混凝土连续梁桥；悬臂法施工；迈达斯

Abstract

In this thesis, the design and checking calculation of three cross-variable prestressed concrete section continuous box girder bridge are mainly studied. The bridge is 131.84 meters long and is constructed by cantilever method. After first roughly analyzing and understanding the design data, the preliminary design and section size design are carried out. Single box section is adopted in the bridge, and the height of the longitudinal bridge to the cross section changes two times.

With the bridge design completing, the modeling and analysis of Midas civil is carried out. First the modeling assistant in the software is used to make a preliminary bridge, and then modify the section shape and the detail structure of the bridge. Then the preliminary design of the steel strands is completed, the material and shape of the prestressed steel strands is added through the software and the prestress is applied. The other loads are applied to make the bridge model more complete, and the structure design is constantly perfected in the modeling.

Finally, the carrying capacity of the bridge is checked through the analysis function of Midas to verify whether the design can meet the requirements of various specifications.

After the checking calculation finally meets the requirements, the upper structure design is determined.

Keywords：Structure design；Prestressed concrete continuous beam bridge；Cantilever-construction technology；Midas Civil

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 连续梁桥 1

1.2 设计资料 1

1.2.1设计内容 1

1.2.2设计标准 1

1.3 前期准备 2

1.4 设计要点 2

1.4.1结构体系 2

1.4.2主要材料 2

第二章 结构设计 3

2.1 结构设计 3

2.1.1总体布置和尺寸拟定 3

2.1.2截面设计 3

第三章 荷载内力计算 5

3.1 恒载内力计算 5

3.1.1计算方法 5

3.1.2恒载内力计算结果 5

3.2 活载内力计算 7

第四章 次内力计算 10

4.1 混凝土收缩徐变内力计算 10

4.1.1混凝土徐变产生的内力计算 10

4.1.2混凝土收缩产生的内力计算 12

4.2 温度内力 15

4.2.1温度对连续梁的影响 15

4.2.2局部温度变化引起的内力 15

4.3 不均匀沉降产生的内力 17

第五章 作用组合 21

5.1 作用组合 21

5.1.1作用和作用组合效应 21

5.1.2作用组合 21

第六章 预应力钢束设计 26

6.1 预应力钢束的计算与布置 26

6.1.1计算原理 26

6.1.2预应力钢束估算 28

6.2 预应力钢束的布置 29

6.2.1预应力钢束布置原则 29

6.2.2预应力钢束布置 29

6.3预应力损失的估算 31

6.3.1预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失 32

6.3.2由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 32

6.3.3混凝土弹性压缩引起的应力损失 33

6.3.4由钢筋松弛引起的应力损失的终极值 34

6.3.5由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 34

6.3.6有效预应力计算 35

第七章 施工阶段设计 37

7.1施工流程 37

7.1.1边跨现浇段施工 37

7.1.2悬臂浇筑段施工 37

7.2施工要点 37

7.2.1悬臂施工要点 37

7.2.2预应力施工要点 38

第八章 截面验算 39

8.1 承载能力极限状态验算 39

8.1.1截面受压区高度 39

8.1.2正截面抗弯承载能力验算 39

8.1.3斜截面抗剪承载能力验算 46

8.1.4支反力计算 54

8.2 正常使用极限状态验算 55

8.2.1正截面抗裂验算 55

8.2.2斜截面抗裂验算 59

8.2.3持久状况构件应力验算 62

8.2.4正截面受拉区钢筋拉应力验算 66

8.2.5斜截面混凝土的主压应力验算 71

8.3 短暂状况构件应力验算结果 75

8.4 挠度验算 82

第九章 结语 84

参考文献 85

致 谢 86

1. 绪论
   1. 连续梁桥

连续梁桥即两跨续的梁式桥体体系。在恒载和活载作用下，连点对跨中正弯矩有卸用，使内力状态比较均匀合理，可以减小梁高，节省料，且连续梁的刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少。与简支梁相比，连续刚构续，且结，改善了行件。连续梁增大梁高，减小跨矩，与简支梁相比，减小跨中正弯矩，使桥梁恒载减小，自重减轻，这力的突征。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：100505字