40 65 40m变高度预应力混凝土连续箱梁桥设计

论文总字数：28380字

摘 要

变高度预应力混凝土连续梁桥以其优异的受力性质和较大的跨越能力，在国内外有着广泛的应用，同时还具有刚度大、抗震性能好、桥形连续且美观、施工方式多样等优点。

本次毕业设计内容为（40 65 40）m变高度预应力混凝土连续梁桥上部结构的设计验算，截面采用变截面，桥宽26m。由于连续梁桥为超静定结构，手算计算量大且复杂，不能保证有正确及精度，故此次设计采用桥梁博士进行建模验算。

本次设计的变高度预应力混凝土连续箱梁桥施工方式采用悬臂浇筑法进行浇筑。

关键词：预应力混凝土连续箱梁；悬臂浇筑法；桥梁博士。

(40 65 40) m variable height prestressed concrete continuous box girder design

Abstract

Prestressed concrete continuous girder Bridges are widely used at home and abroad due to their excellent mechanical properties and large span capacity, as well as the advantages of large stiffness, good seismic performance, continuous and beautiful bridge shape, and diverse construction methods.

This graduation project content is (40 65 40) m variable height prestressed concrete continuous beam bridge superstructure design checking calculation, section using variable section, bridge width of 26m. As the continuous girder bridge is a statically indeterminate structure, the manual calculation is large and complex, so the accuracy and accuracy cannot be guaranteed. Therefore, doctor bridge is adopted for modeling and calculation in this design.

The cantilever casting method is adopted in the construction of the variable height prestressed concrete continuous box girder bridge.

Keywords: prestressed concrete continuous box girder; Cantilever pouring method; Bridges, Dr.

目录

第一章 前言 1

第二章 设计基本资料 2

2.1工程概况 2

2.1.1沿线水系分布 2

2.1.2项目所在区域自然条件 2

2.1.3桥梁 3

2.1.4混凝土结构耐久性设计措施 3

2.1.5钢结构耐久性设计措施 4

2.1.6桥面铺装 4

2.1.7伸缩缝 4

2.1.8主要材料 4

2.1.9桥梁说明 4

2.2技术标准 5

2.3设计规范 5

2.4主要材料 6

第三章 设计要点及结构尺寸拟定 7

3.1桥跨结构图式和尺寸拟定 7

3.1.1结构图式 7

3.1.2上部结构尺寸拟定 7

第四章 持久状况承载能力极限状态 9

4.1.正截面承载力 9

4.1.1最大弯矩 9

4.1.2最小弯矩 11

4.2斜截面承载力 13

4.2.1最大剪力 13

4.2.2最小剪力 15

4.3标准值组合支座反力 17

第五章 持久状况正常使用极限状态 18

5.1斜截面抗裂验算 18

5.2挠度验算 20

第六章 持久状况构件应力计算 22

6.1标准值组合混凝土法向应力 22

6.2标准值组合混凝土主应力 23

第七章 短暂状况构件应力计算 25

7.1应力验算 26

第八章 结束语 34

致谢 35

参考文献 36

第一章 前言

预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好，变形小，伸缩缝少，行车舒适平顺，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。在荷载的作用下，连续梁在支点处产生负弯矩，对跨中正弯矩起到卸载作用，使其著减少。连续梁作为一种外部超静定结构，基础的不均匀沉降将引起结构附加内力，因此桥梁基础要求较高。

连续梁一般布置成多跨，但钢筋混凝土连续梁在施工和使用上的缺陷限制了它的使用，仅在城市高架和小半径弯桥中少量采用，一般跨径不超过25—30米。而将普通连续梁桥引入预应力可以大大改善桥梁的跨度。由于预应力的存在可以提高构件的抗裂和刚度、节省材料减小自重等使得预应力连续梁桥跨度达到150m及以上。

当连续体系梁桥的跨径较大时，箱形截面是最适宜的横断面形式，随着交通建设事业的飞速发展，大量的变高度预应力混凝土箱梁被广泛应用。除了具有钢筋混凝土梁桥的所有优点外，还具有能够充分利用高强度材料（高强度混凝土、高强度钢筋）的优点，所以构件截面较小，自重弯矩占总弯矩的比例也大大下降，从而使得桥梁的跨越能力得到提高。

第二章 设计基本资料

2.1工程概况

2.1.1沿线水系分布

该项目位于高邮市东侧，本标段横跨三阳河、长林沟、汉留二号河、汉留三号河、汉留四号河、汉留五号河、汉留六号河、小泾沟等；除三阳河为规划Ⅴ级航道外，其余均为生产性河流，水位变化受季节性和人为控制而变化，设计水位圩内河采用闸控水位， 圩外河采用百年一遇水位和堤顶高程双控。

表2.1主要航道一览表

2.1.2项目所在区域自然条件

地形、地貌：项目区地貌类型为里下河浅洼平原地貌，路线呈东西走向，地势上平坦开阔，高差变化不大，该地地面标高为 1.60～3.00m，局部因人工改造，地形稍有起伏，河堤标高一般在4.50m 左右，河塘标高一般在-3.00～1.00m 左右；勘探深度内地层属第四系全新统和上更新统，地貌类型单一。

2.气象：高邮属亚热带温润气候区，常年主导风为东南风，平均风速 3.6 米/秒；年平均气温 15℃；年平均降雨 1030 毫米，年平均气压 1016 毫巴，年平均相对湿度 67%，无霜期为 217 天。具有气候温和、雨量充沛、四季分明、日光充足、无霜期长特点。

3.水文地质条件：场地环境类型分类为 II 类。场地水化学类型为 HCO₃^{-•Cl-•SO 2-}—Ca²＋•Mg²＋型，按根据《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）判别：场地地表水、地下水水质分析结果判别，地下水对砼结构具微腐蚀，对钢筋砼结构中钢筋具微腐蚀；土质以 HCO₃^{-•Cl-•SO 2-—Ca2}＋•Mg²＋型为主， 根据《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）相关规定，这里的土壤对混凝土具有微腐蚀性， 对钢筋混凝土结构中的同样钢筋具有微腐蚀性。

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