预制装配钢混组合连续梁桥设计(4×30m)

论文总字数：36619字

摘 要

Abstract……………………………………………………………………………………………………………5

第一章 绪论………………………………………………………………………………………………………6

1.1 装配式钢混组合梁桥的概念……………………………………………………………………………6

1.2 装配式钢混组合梁桥的构造……………………………………………………………………………6

1.3 装配式钢混组合梁桥的优势……………………………………………………………………………6

1.4 装配式钢混组合梁桥的施工方法………………………………………………………………………7

1.5 装配式钢混组合梁桥的新技术…………………………………………………………………………7

1.6 方案比选……………………………………………………………………………………………………7

第二章 装配式钢混组合梁桥的结构设计…………………………………………………………………9

2.1 本设计依据的设计规范与标准包括…………………………………………………………………9

2.2 结构布置与尺寸拟定……………………………………………………………………………………9

2.2.1 平面与立面布置……………………………………………………………………………………9

2.2.2 主要结构参数的确定………………………………………………………………………………9

2.3 主要构造的考虑…………………………………………………………………………………………11

2.3.1 板块划分……………………………………………………………………………………………11

2.3.2 纵横向接缝构造……………………………………………………………………………………11

2.3.3 预应力钢筋布置……………………………………………………………………………………12

2.3.4 横向联系……………………………………………………………………………………………12

第三章 施工阶段的构件应力分析…………………………………………………………………………14

3.1 截面特性计算……………………………………………………………………………………………14

3.1.1 钢梁截面特性计算………………………………………………………………………………14

3.1.2 混凝土截面特性计算……………………………………………………………………………14

3.2 组合截面特性……………………………………………………………………………………………15

3.3 施工阶段构件计算………………………………………………………………………………………15

3.3.1 钢梁架设阶段 ……………………………………………………………………………………16

3.3.2 简支变连续阶段……………………………………………………………………………………17

3.3.3 施加二期恒载阶段…………………………………………………………………………………18

3.4 施工阶段主梁正应力变化………………………………………………………………………………19

3.5 施工阶段主梁剪应力变化………………………………………………………………………………20

第四章 成桥阶段的计算分析………………………………………………………………………………22

4.1 活载计算……………………………………………………………………………………………………22

4.2 温度效应计算……………………………………………………………………………………………26

4.2.1 梯度温度荷载………………………………………………………………………………………26

4.2.2 温差应力……………………………………………………………………………………………28

4.3 正常使用状态的应力验算………………………………………………………………………………28

4.3.1 长期效应和短期效应的内力组合………………………………………………………………28

4.3.2 混凝土板的抗裂设计………………………………………………………………………………32

4.3.3 预应力布置…………………………………………………………………………………………33

4.4 活载挠度……………………………………………………………………………………………………34

4.5 承载能力极限状态的验算………………………………………………………………………………34

4.5.1承载能力极限状态下的内力组合………………………………………………………………34

4.5.2 抗弯承载力验算……………………………………………………………………………………36

4.5.3 抗剪承载力验算……………………………………………………………………………………37

4.6 钢梁稳定验算……………………………………………………………………………………………37

第五章 关键构造设计…………………………………………………………………………………………39

5.1 剪力连接件的设计………………………………………………………………………………………39

5.1.1 剪力连接件的计算…………………………………………………………………………………39

5.1.2抗剪连接件的数量计算与布置…………………………………………………………………39

第六章 有限元软件分析计算………………………………………………………………………………41

6.1 有限元软件建模与计算…………………………………………………………………………………41

6.2 结构内力计算结果………………………………………………………………………………………42

6.2.1 施工阶段内力………………………………………………………………………………………42

6.2.2 成桥后活载内力……………………………………………………………………………………47

第七章 全文总结………………………………………………………………………………………………50

致谢………………………………………………………………………………………………………………52

参考文献…………………………………………………………………………………………………………53

预制装配钢混组合连续梁桥设计（4×30m）

摘要

钢-预制混凝土板组合桥是一种在工厂预制混凝土桥面板和钢梁（工字梁），再运至施工现场进行快速拼装的新型桥梁体系。预制桥面板上的预留槽孔和钢梁上的剪力连接件通过后浇混凝土形成整体共同工作，充分利用钢材和混凝土各自的材料性能，极大地提高了梁桥的承载能力，十分适用于中小跨径的梁桥。此外，装配式钢混组合梁桥还具有施工速度快，上部结构自重较轻，经济性好等优势，在我国最近的桥梁设计中十分流行。我在本次毕业设计中开展了对跨径为4×30m的四跨连续钢-预制混凝土板组合梁桥的许多设计工作，主要有对尺寸的拟定，对构造的确定，施工阶段构件的验算，正常使用状态和承载能力极限状态的验算以及对剪力连接件的设计。除此之外，在本次毕业设计中我还使用了Midas软件对桥梁进行建模，学会了对桥梁的内力，应力等进行电算。这次毕业设计加深了我对桥梁结构的认识，使我了解了连续梁桥的施工方式，我还学会了如何使用迈达斯进行建模，是我大学四年所学知识的全面升华和提高。

关键词：设计、钢混组合梁桥、预制、极限承载力、迈达斯

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