论文总字数：42591字

摘 要

安徽省阜阳至周集高速公路颖河大桥主桥跨越安徽省颍县的颖河，桥梁主桥上部结构为三跨预应力混凝土变截面连续箱梁桥，跨径组成为45 80 45m。主桥上部结构箱梁采用挂篮悬臂平衡浇筑施工。本次毕业设计认真阅读已有桥梁的施工图设计文件，全面掌握了桥梁结构设计的要点；认真分析了施工方案和施工监控的要求，合理划分施工程序；根据划分的施工程序，正确建立平面杆系有限元模型（迈达斯），模型建立达到施工监控的要求，正确输入有关条件，进行结构分析；完成了承载能力验算：包括若干关键断面的极限承载能力以及应力验算；完成了正常使用极限状态验算，包括结构变形计算、抗裂性验算等。已完成的计算结果表明，该桥各项设计内容均符合设计规范要求。另外，针对施工监控，分析了对主梁在施工阶段的位移变化情况。

关键词：连续箱梁、悬臂施工、承载能力极限状态、正常使用状态、迈达斯、施工监控

Calculation and Analysis on

Long Span Prestressed Concrete Continuous Box Girder Bridge for Construction Monitorings

Abstract

This paper is aimed at the calculation of superstructure of a three-span prestressed concrete continuous box girder bridge and the analysis of construction monitoring. The span of the bridge is 45m 80m 45m and the width is 15.5m. The superstructure of the main bridge is built by hanging basket cantilever balance placement and construction.

Firstly, according to the design of the bridge construction drawing, I mastered the key points of bridge structure design and construction scheme and construction monitoring requirements. Secondly, I achieved the correct division of construction program, and then established finite element model (Midas) of the bridge, which met the requirements of construction monitoring. Thirdly, structure analysis of the model was conducted after the relevant conditions input, which included the dead loads, live loads and boundary conditions. When the calculation was completed, I can easily view the force and displacement of the every part on the full-bridge. Lastly, the results were outputted to the PSC Design, which is the important function of Midas Civil. PSC Design helped finish the ultimate bearing capacity calculation, limit state checking under normal application, structural deformation checking, the crack resistance checking computations and so on. The results showed that the content of the bridge design met the relevant specification requirements. In addition, I propounded the height control data in main construction process, which was essential to the construction program..

Key Words: Continuous Box Girder, Cantilever Casting, Construction Monitoring, Midas, analysis of construction monitoring

目录

第一章 工程概况 4

1.1 桥梁概况 4

1.2 设计施工工序 5

1.3 设计要求 6

第二章 MIDAS/CIVIL建模过程模拟 7

2.1 定义材料和截面 7

2.2 结构离散后建立模型 9

2.3 输入荷载 11

2.4 定义并张拉预应力钢束 13

2.5 时间依存材料特性的定义和连接 17

2.6 添加移动荷载 18

2.7 模拟施工阶段 19

2.8 运行 29

第三章 作用效应及其组合 30

3.1 作用分类 30

3.2 承载能力极限状态计算时作用效应组合 32

3.3 正常使用极限状态计算时作用效应组合 33

第四章 持久状况承载能力极限状态计算验算 35

4.1 正截面抗弯承载力计算验算 35

4.2 斜截面抗剪承载力计算与验算 37

4.3 斜截面抗弯承载力计算与验算 41

第五章 持久状况正常使用极限状态计算验算 41

5.1 正截面抗裂计算原理 41

5.2 斜截面抗裂验算 44

5.3 变形计算 46

第六章 短暂状况、持久状况应力计算验算 47

6.1 短暂状况应力验算 47

6.2 持久状况应力验算 50

第七章 施工变形监控 57

7.1 桥梁施工监控的重要性 57

7.2 施工监控内容 58

7.3 桥梁施工控制方法 58

7.4 施工控制结构分析 59

7.5 现场测试参数识别 60

7.6 模拟关键工序的位移 60

7.7 提出立模标高 61

第八章 结论 64

致谢： 64

参考文献： 64

第一章 工程概况

1.1 桥梁概况

安徽省阜阳至周集高速公路颖河特大桥主桥跨越安徽省颍县的颖河，该河为一条集航运、排灌为一体的河道，航道等级为五级，通航净空为38.5×5m，桥梁中心线与引航道中心线交角约90°。桥梁主桥上部结构为三跨预应力混凝土变截面连续箱梁桥，上部结构整体布置参见图1.1.1所示，跨径组成为45 80 45m。主桥上部结构箱梁采用挂篮悬臂平衡浇筑施工，其两端允许的不平衡重量不得大于一个梁段的底板自重。

图1.1.1颍河特大桥上部结构整体立面图（单位：米）

• 技术要求
• 道路等级：高速公路。
• 荷载等级：公路-I级。
• 桥梁宽度：半幅为单向双车道，桥面净宽15.5m。
• 通航净空：规划四级，净空标准：B=60M，H=7m，b=53m，h=3.5m，设计最高通航水位4.28m（85国家高程）。
• 主要材料
• 混凝土：主梁C50混凝土；现浇层C40混凝土；墩身、承台C30混凝土。

预应力筋：采用符合ASTM A416-97a标准的Ф_j15.24mm低松弛钢绞线，钢绞线标准强度f_pk=1860Mpa，松弛率小于 2.5%，弹性模量Ep=1.95×10⁵Mpa,公称面积140mm²。

• 普通钢筋：采用符合GB1499-98标准的HRB335精扎螺纹钢筋和符合GB13013-91标准的R235光圆钢筋。
• 锚具：采用OVM锚具和与其相配套的张拉设备，锚具应做硬度和锚固能力和锚具钢绞线组装件等试验，其性能应符合相关国家标准方可使用。
• 支座：连续箱梁桥采用盆式橡胶支座，预制装配式箱梁采用圆板式橡胶支座（GYZ、GYZF4）系列产品，其性能符合交通部行业标准JT/T4-93的规定。[1]
• 主梁构造图

桥梁左半跨构造图如图1.1.2：

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：42591字