论文总字数：98240字

摘 要

本文是题目为《高墩大跨连续刚构桥设计》的本科生毕业设计，主要任务是在已知桥面跨度、宽度、材料、荷载等等设计资料的基础上，对施工方案、截面尺寸、截面的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。本桥是跨径为35m 70m 35m的变截面预应力混凝土连续刚构桥。使用Midas进行建模，选定了模型的材料特性、截面、边界条件、荷载工况以及施工阶段，计算了施工阶段和使用阶段由恒载、汽车荷载、温度荷载、支座位移等作用下结构的内力并进行了内力组合，进而进行了主梁的验算。

关键词：变截面预应力三跨连续刚构桥；迈达斯有限元建模；悬臂施工。

THE DESIGN OF LONG SPAN PRESTRESSED CONTINUOUS

RIGID FRAME BRIDGE

Abstract

This article is a graduation project which entitled he design of Long span prestressed continuous rigid frame bridge. 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. Three-span continuous prestressed girder bridge is chosen to be the main bridge type and the span is 35m 70m 35m. In this design, I used Midas civil to help me finish this project. After the design and determination of material properties, sectional dimensions, boundary conditions, load cases and construction phases, calculate the internal force caused by constant load, moving load, temperature and bearing settlement of the structure, then combine the load. At last, finish the structure checking.

KEY WORDS: pre-stressed concrete continuous rigid frame bridge; Midas; finite element model ; Cantilever construction

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第一章 设计要点 1

1.1计算程序 1

1.2 设计参数 1

1.3 梁截面尺寸拟定 2

1.4毛界面几何特性计算 3

第二章 施工流程 7

2.1施工单元划分 7

2.2建立主梁模型 7

2.3施工阶段划分 8

第三章 主梁作用效应计算 11

3.1结构自重计算 11

3.2施工荷载 11

3.3二期恒载 11

3.4移动荷载 11

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 13

3.8汽车荷载作用效应 17

3.9温度作用计算 19

3.10基础沉降作用效应 21

第四章 预应力钢束的估算与布置 23

4.1钢束面积估算 23

4.2 预应力束的布置 33

第五章 配筋后主梁内力计算及内力组合 35

5.1预应力损失以及有效预应力计算 35

5.2配束后主梁内力计算 38

5.3配束后主梁内力组合 39

第六章 主梁的验算 40

6.1截面强度验算 40

6.2 抗裂验算 48

6.3应力验算 60

第七章 施工方案说明 85

7.1施工步骤 85

7.2挂篮施工 85

总结 86

致谢 87

参考文献（References） 88

第一章 设计要点

1.1计算程序

本文设计计算使用 midas Civil 6.71进行电算，主桥跨径（35 70 35m）按照全预应力混凝土变截面箱梁结构的刚构桥设计。利用MIDAS对各施工阶段状态下的受力情况，包括恒载、活载、预应力、支座强迫位移、温度变化等作用进行计算。

1.2 设计参数

1、荷载等级：公路Ⅰ级

2、桥梁孔径为35m 70m 35m，

3、桥墩：重力式双支薄壁墩，墩高10m

4、桥面净宽： 2×（13.25＋2×0.5）M

5、混凝土

混凝土箱梁采用C50混凝土，墩身采用C40混凝土，承台、盖梁、耳背墙、防撞护栏采用C30混凝土。

6、钢材

（1）纵、横向预应力：采用ASTMA270级低松弛预应力钢绞线，标准强度1860Mpa，公称直径为15.24mm弹性模量为1.9×105 Mpa，采用OVM锚具。

（2）普通钢筋：

采用符合GB1499－84标准的钢筋，

直径gt;=12mm采用HRB335级钢筋，

直径lt;12mm采用R235级钢筋。

（3）钢板：锚头下垫板、灯具连接板的材料为低炭钢。

（4）锚具：采用XM15－7型锚具，并采用与其配套的YCD120型千斤顶进行施工。

（5）预应力管道：采用预埋金属波纹管，直径50mm。

（6）支座：采用GPXZ型系统抗震盆式橡胶支座。

（7）伸缩缝：采用J－75型伸缩缝。

7、桥面铺装

采用8cm沥青混凝土。

8、施工方式

对称悬臂现浇施工。

9、设计规范

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

《公路桥涵地基于基础设计规范》（JTJ 024-85）

《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-89）

《公路桥涵设计规范》（合订本）

1.3 梁截面尺寸拟定

1.3.1 主梁梁高

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