马汊河引桥30m先简支后连续小箱梁设计

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摘 要

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马汊河引桥30m先简支后连续小箱梁设计

摘要

马汊河大桥位于南京市六合区园东西路，跨越马汊河，桥梁与河道交角为70°。其中北引桥采用3×30m小箱梁，先简支后连续施工工艺。

本桥在设计时结合桥址工程地质及技术标准，提出了三个方案进行比选，并最终决定采用30m预应力混凝土先简支后连续小箱梁桥，采用主梁现场预制的施工方法，吊装装配形成连续梁桥。

本设计对该桥进行了桥梁布置、尺寸拟定、永久作用效应和可变作用效应的计算、效应组合、配束计算、强度检算、应力验算及挠度验算等。另外验算了行车道板的受力状况。验算结果表明，桥梁结构满足现行规范，安全可靠。

关键词：箱型梁，预应力，先简支后连续，内力组合，强度验算

Machahe Approach Bridge Design with 30m span Simply-supported Continuous Box-girder

Abstract

Machahe bridge is big municipal bridge across macha river located in Liuhe district, Nanjing city with 70°angle of intersection. Its north approach bridge is a 3*30 box girder, constructed by simply supported beam firstly, then continuous beam.

This bridge combines local geological conditions and technical standard, propose 3 schemes is it than select, is it adopt single span of 30m to pre-stressed concrete trapezoid simple beam, pre-cast on site for main beams during construction.

In design every chapter carry on scheme than select to the bridge this originally, the size is drafted, calculation of the internal force of dead load and live load, internal force association, mix muscle calculate, intensity checking computations , stress checking computations and etc.

According to the calculation results, the bridge is safe and reliable, and it is qualified for the present bridge design specifications.

Keywords: Box girder, Pre-stressed concrete, Simply supported-continuous,

Internal force combination, Intensity checking computations

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1先简支后连续梁桥的特点 1

1.2设计基本资料 2

1.3本文的工作内容 4

1.4设计与计算过程 5

第二章 方案比选和结构尺寸拟定 6

2.1桥梁设计原则 6

2.2方案比选 6

2.3主梁结构设计 8

第三章 主梁作用效应计算 13

3.1主梁恒载作用效应计算 13

3.2主梁可变作用效应计算 15

3.3作用效应组合 20

第四章 预应力束的估算和验算 22

4.1估算预应力束的面积 22

4.2预应力束布置 24

4.3主梁截面几何特性计算 25

4.4钢束重心位置（束界）校核 26

4.5钢束预应力损失估算 27

第五章 结构验算 33

5.1截面强度验算 33

5.2应力验算 35

5.3抗裂验算 39

5.4挠度验算 41

第六章 结论 44

致 谢 45

参考文献 46

第一章 绪论

1.1先简支后连续梁桥的特点

随着高等级公路的迅速发展，中等跨径桥梁的数量大幅增加，桥面连续的简支梁结构体系由于存在桥面容易开裂等缺点在与连续梁结构体系的竞争中常常处于下风。但是现浇连续梁的施工复杂繁琐、费时费力，因此人们开始设想把两者的优越性结合起来从而加快连续梁的建设速度。由此产生了先将整跨梁板预制、架设就位，后在端部浇注混凝土并张拉预应力钢束使之连续的先简支后连续施工方法。先简支后连续梁桥是近年发展起来的当前应用较广泛的一种桥梁上部结构形式。

先简支后连续施工方法在上世纪 80 年代兴起，含义不断扩展，从早期的桥面连续、桥面板连续、普通钢筋实现自身结构连续，发展到利用预制混凝土梁作为简支构件，在现浇混凝土梁内利用预应力实现结构连续的后连续施工方法。随着施工工艺的改进特别是吊装能力的提高，“先简支后连续体系”梁桥采用的截面形式由简单到复杂、受力性能逐步优化，由早期的“I”型截面、“T”型截面、空心板梁发展到了目前最为广泛应用的箱型截面。

简支连续桥是先简支后桥面连续、先简支后结构连续以及先简支后刚构（墩梁固结）的总称。由于简支连续梁桥施工方便，使用效果好，目前，其在跨径为 20~50m 范围内的桥梁上得到了广泛应用。

先简支后连续箱梁是国内外公路上常用的一种桥梁结构新形势，具有施工简易、行车条件好且经济合理的特点。它克服了简支梁整体条件差的弱点，同时也克服了现浇连续梁对支架和地基的要求。先简支后连续结构相对于传统意义上的连续梁桥而言，降低了施工难度，同时一定程度上达到了结构连续的目的。而相对简支梁来说，减小跨中弯矩，提高了结构的承载能力，减少梁部的伸缩缝，并控制桥面横向裂缝的产生。因而先简支后连续梁桥是一种经济合理的具有较强竞争力的好桥型，兼备了简支体型及连续体系的优点。

先简支后连续梁桥相比简支梁桥有如下优势：

(1) 改善了结构受力状况，采用连续设计比简支设计可减少预应力筋5%-15%；

(2) 预应力和初始上拱度相对较小，有利于桥面铺装施工；

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