论文总字数：37117字

摘 要

预应力混凝土连续箱梁桥具有整体性强、桥面接缝少、梁高小、自重小、外形美观、刚度大、施工方便、能充分发挥材料强度、便于养护、跨度能力大等优点，是公路、铁路上广泛推广的一种桥梁体系。而连续箱梁桥具有多种多样的施工方法，其中包括：立支架就地现浇、顶推、悬臂浇筑、预制拼装(可以整孔、分段串联)、用滑模逐跨现浇施工等。在设计修建连续梁桥时要以安全经济、质量保证、造价较低、工期较短等方面因素为原则进行综合考虑来进一步加以选择。

本文是题目为《预应力混凝土悬臂浇筑连续箱梁桥设计》的本科生毕业设计。本桥是跨径为41m 70m 41m的三跨预应力混凝土变截面连续箱梁桥，地址位于江苏省太仓港疏港高速公路，主要任务是在已知桥面跨度、宽度、材料、荷载等设计资料的基础上，对施工方案、钢筋布置等方面进行设计，以及进行设计完成后对结构的应力验算。本题将使用Midas建立有限元模型，进而对主梁进行验算。

关键词：三跨预应力混凝土变截面连续箱梁桥；Midas有限元建模；悬臂施工

Abstract

Prestressed concrete continuous box girder bridges have many advantages, such as strong integrity, less deck seams, lower height of the girders, small weight, appearance, stiffness, easy construction, being able to give full play to the strength of the material, easy maintenance, large-span capability and so on. Prestressed concrete continuous box girder bridges are one kind of widely promoted bridge system on the road and railway. There are many construction methods of continuous girder bridge, such as Stand-situ casting, pushing, cantilever pouring, prefabricated assembly (holes can be whole, sub-series), using the sliding cross-cast construction and so on. In the design of construction of continuous beam bridge, we should make secure economic, quality assurance, low cost, short duration and other factors be the in principle for further selection.

This article is a graduation project which is entitled the design of Cantilever casting prestressed concrete continuous box girder bridge. Three-span continuous prestressed concrete variable cross-section girder bridge is chosen to be the main bridge type and the span is 41m 70m 41m, located in Taicang, Jiangsu Province, Shugang Expressway. The main task is based on the total span of the bridge, the holes of bridge, width, materials and the design information on load was given. In this graduate design, the master plan of the bridge, the determination of the main dimensions, structure checking and construction drawing should be finished. This title will be used Midas to finite element model, and then checking on the main beam.

Key words: Three-span continuous prestressed concrete variable cross-section girder bridge; Midas; Finite element model ; Cantilever construction

目录

摘 要 I

Abstract II

绪论 V

第一章 设计要点 1

1.1工程概况 1

1.2设计参数 1

1.3截面尺寸拟定 3

1.3.1 主梁梁高 3

1.3.2 顶板和底板 4

1.3.3 腹板 4

1.3.4桥面净宽 4

1.3.5 桥面铺装 4

1.4毛截面几何特性计算 4

第二章 施工流程 6

2.1施工单元划分 6

2.2建立主梁模型 6

2.3施工阶段划分 7

第三章 主梁作用效应计算 10

3.1结构自重计算 10

3.2施工荷载 10

3.3二期恒载 10

3.4移动荷载 10

3.5温度和支座沉降 11

3.6作用效应组合 11

3.7主梁恒载内力 12

3.7.1成桥阶段恒载内力 12

3.7.2悬臂浇筑阶段内力 13

3.7.3边跨合龙阶段内力 14

3.7.4中跨合龙阶段内力 15

3.8汽车荷载作用效应 16

3.8.1影响线的计算 16

3.8.2活载因子的计算 16

3.8.3汽车荷载 17

3.9温度作用计算 18

3.10基础沉降作用效应 19

第四章 预应力钢束的估算与布置 21

4.1钢束面积估算 21

4.1.1.按承载能力极限计算时满足正截面强度要求 21

4.1.2.按正常使用极限状态下的应力要求（主要依据） 22

4.2预应力束的布置 25

第五章 配筋后主梁内力计算及内力组合 27

5.1预应力损失及有效预应力计算 27

5.1.1 预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的应力损失 27

5.1.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 28

5.1.3混凝土的弹性压缩引起的应力损失 28

5.1.4 钢筋松弛引起的应力损失 29

5.1.5 收缩徐变损失 29

5.2配筋后主梁内力组合 31

第六章 主梁的验算 32

6.1界面强度验算 32

6.1.1 正截面承载能力验算 32

6.2抗裂验算 34

6.2.1正截面抗裂验算 34

6.2.2斜截面抗裂验算 35

6.3应力验算 36

6.3.1短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算 36

6.3.2 持久状况正常使用极限状态应力验算 37

6.4挠度验算 42

6.4.1挠度计算 42

6.4.3预拱度的计算 43

第七章 施工方案说明 44

7.1施工步骤 44

7.2挂篮施工 45

总结与致谢 46

参考文献 47

绪论

连续梁桥具有整体性强、桥面接缝少、梁高小、自重小、外形美观、刚度大、施工方便、能充分发挥材料强度、便于养护、跨度能力大等优点，是公路、铁路上广泛推广的一种桥梁体系。

连续箱梁桥具有多种多样的施工方法，其中包括：立支架就地现浇、顶推、悬臂浇筑、预制拼装(可以整孔、分段串联)、用滑模逐跨现浇施工等。在设计修建连续梁桥时要因时因地制宜，以安全经济、质量保证、造价较低、工期较短等方面因素为原则进行综合考虑来进一步加以选择。

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