摘 要

本次的毕业设计按照老师下达的任务要求，对贵州雅雀坪大桥的上部结构进行设计，此大桥采用了大跨度连续梁的施工方法，为简支转连续。在此次的桥梁设计任务中，主要要完成用Midas软件较精准地模拟雅雀坪大桥上部结构，完成该桥内部结构分析，恒载内力标准值计算、活载内力标准值计算、收缩及徐变引起的二次内力标准值计算、预应力损失引起的二次内力标准值计算、荷载组合、各主要构件承载力极限状态验算、各主要构件正常使用极限状态验算。

本次毕业设计重点在于Midas建模及相关验算，并且运用CAD绘制桥梁构件图，进行计算书的编写以及相关资料的收集。

关键词：

T梁；连续梁桥；Midas建模；简支转连续；截面验算；

Abstract

The graduation design in accordance with the requirements for the teacher dozen tasks, the upper structure of finches ping bridge in guizhou province to carry on the design, the design adopts the large span continuous beam bridge, the construction methods with simply supported continuous construction.

In the bridge design task, mainly to do with Midas software more accurate simulation finches ping bridge superstructure, to complete the bridge structure analysis, the internal force of dead load standard value calculation, the internal force values of live load calculation, shrinkage and creep secondary internal forces caused by the standard calculation, loss of prestress caused by standard secondary internal force calculation, load combination, every main component bearing capacity limit state calculation and checking serviceability limit states of main components. This graduation project focuses on Midas modeling and relevant verification. Moreover, CAD is used to draw the bridge component diagram for the compilation of calculation books and the collection of relevant data.

Keyword:

Continuous beam bridge;

Midas modeling;

simply supported-continuous structure;

section checkup

目录

第一章 绪论 1

1.1桥梁的类型与作用 1

1.1.1桥梁的主要类型 1

1.2桥梁工程基本设计要点 4

1.2.1桥梁设计基本要求 4

1.3本次设计的任务要求 5

1.3.1课题来源 5

1.3.2设计依据 5

1.3.3设计内容 5

1.3.4提交成果 5

1.4本次毕业设计规划 6

第二章 桥梁的方案设计 7

2.1雅雀坪大桥设计基本资料 7

2.1.1设计标准 7

2.1.2主要材料及性能 7

2.2上部结构设计 8

2.2.1总体设计 8

2.2.2主梁细部尺寸 9

2.2.3预应力布置 9

2.2.4T梁尺寸 11

2.3施工事项 12

2.3.1施工要点 12

2.3.2测量 12

2.3.3预制T梁施工 13

2.3.4施工监测与控制 13

2.4其他 14

第三章 Midas建模过程 15

3.1Midas建模过程 15

3.1.1操作环境的设定 15

3.1.2材料的定义 16

3.1.3截面的定义 17

3.1.4模型节点与单元的建立 19

3.1.5变截面组的定义 22

3.1.6结构组的定义 23

3.1.7时间依存性材料的定义 23

3.1.8边界条件以及边界的定义 25

3.1.9荷载组的定义 25

3.1.10静力荷载工况的定义 25

3.1.11移动荷载工况的定义 27

3.1.12预应力筋的布置 29

3.1.13施工阶段的定义 33

3.2Midas分析过程 34

3.2.1Midas分析前处理 34

3.2.2生成荷载组合 34

3.2.3模型的结构内力图 35

3.2.4进行PSC设计 35

第四章 结构内力计算 38

4.1恒载内力计算 38

4.2活载内力计算 38

4.3内力组合分析 39

4.3.1荷载的分类 39

4.3.2荷载分项系数 39

4.3.3荷载组合 40

第五章 收缩徐变及预应力损失 42

5.1收缩徐变 42

5.2预应力损失分析 43

第六章 主梁截面验算 44

6.1施工阶段法向压应力验算 44

6.2受拉区钢筋的拉应力验算 46

6.3使用阶段正截面抗裂验算 47

6.4使用阶段斜截面抗裂验算 48

6.5使用阶段正截面压应力验算 48

6.6使用阶段斜截面主压应力验算 49

6.7使用阶段正截面抗弯验算 49

参考文献 51

毕业设计总结 52

致谢 54

第一章 绪论

1.1桥梁的类型与作用

桥梁，指的是为道路越过障碍而修建的建筑物，它可以架设在江河湖海上，也可以架设在崇山峻岭之间。桥梁一般由上部结构、下部结构和附属构造物一起组成。所谓上部结构，主要指的是桥垮结构和支座系统；而下部结构，包括桥台、桥墩和基础；附属构造物则包括桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。

在我们的生产生活中，桥梁起到了很重要的作用。

1.1.1桥梁的主要类型

桥梁的三种受力方式为拉、弯、压，桥梁的三种类型，即为拱式、梁式以及悬吊式三种。

1.梁桥

梁桥主要以受弯为主，古往今来，梁桥是使用最为广泛的一种桥型。在承载力的作用之下，梁体收到的是竖向力，以及随之而来的弯矩，说到底都是竖向力的原因。

一般来说梁桥有两种分类，第一种就是简支梁桥，但是出于跨中截面的正弯矩太大的问题，因此无法作为大跨度桥梁的选择。还有一种，就是连续梁桥了，它省钱省材料，力学性能也得以改变。

图1-1 梁桥

2.拱桥

拱桥，众所周知的赵州桥就属于拱桥家族的一员。拱桥受到竖向荷载的时候，出于构造特性，竖向力会随着桥墩分散到墩的各个部分，消除了部分荷载所产生的弯矩。因此对于拱桥，其面临的问题就是如何处理分散到各个部分的力的问题。

图1-2 拱桥

3.斜拉桥

斜拉桥也是大致固定的类型，主要有斜拉索、塔柱、以及梁作为主体。斜拉索和塔柱是主要承重构件，其中斜拉索受拉力，塔柱则是一些混合力，有剪切和拉力。斜拉索从索塔上面引出来，减小了梁的跨距的同时增加了梁的跨度。所以，在面对大跨度桥梁时，很多人选择斜拉桥类型。不过由于其复杂的设计结构，属于多次超静定，因此计算起来难度加大，也需要更加高超的施工技艺。

图1-3 斜拉桥

4.悬索桥

悬索桥是将外荷载由主梁传递至吊索，再从吊索传递至索缆，最终传递到位于桥两端的锚定构件上的桥型。其实也是类似的，悬索桥将悬索作为主要受力构件，而且相较于斜拉桥，没有后者的刚度性能。此外，悬索桥的施工技艺要求还要更上一层楼才行。常规来讲，悬索桥的施工难度最大，但是其单跨跨径是最长的。

图1-4 悬索桥

1.2桥梁工程基本设计要点

1.2.1桥梁设计基本要求

1.使用上的要求

构造达到规范要求。造桥的目的就是使用，首先只有达到了使用的条件，才能做后续的事情。然而，除了承载力要求之外，也要满足交通的使用，比方说，车道的数量，又或者是结合航道，在乡村要满足乡村的使用要求，在城市则要满足城市的要求等等，最后，是确保使用年限，以便维护以及检修。

2.经济上的要求

省钱。在经过周密的设计之后，运用公路工程经济所学的内容，计算出合理的费用使桥梁的总造价和材料等的消耗最小，在使用期间养护维修费用最省并且经久耐用。在满足快速施工的额要求，缩短工期的同时，也降低了施工费用，获得更大的经济效益。

3.设计上的要求

桥梁设计要与时俱进，采用新方法新技术，采纳国外的一些案例，时代永远是进步的，而我们的设计理念和设计思想也要进步。这样，有创新才会有动力。

4.施工上的要求

桥梁结构应便于制造和安装，尽量采用先进的工艺技术，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。当然，施工安全也很重要，既要省力，又要注重安全，两不误才好。

5.美观上的要求

在满足上述要求的前提下，就要好看的外观了。作为一座桥梁，要是长得不好看，就算实用性很高，也不会让人内心喜欢。当然，桥梁造出来便是要投入使用的，在此前提下，还需要保证美观，就更加锦上添花了。

1.3本次设计的任务要求

1.3.1课题来源

来源于工程实例——贵州道新高速雅雀坪大桥。

1.3.2设计依据

《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015；

《城市桥梁设计通用规范》（2007年征求意见稿）；

《公路钢筋混凝土及与压力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004；

《公路工程技术标准》JTG B01-2014。

1.3.3设计内容

1. Midas软件模拟雅雀坪大桥上部结构，完成其内部结构分析；
2. 完成恒载内力标准值计算、活载内力标准值计算、收缩以及徐变引起的二次内力标准值计算、预应力损失引起的二次内力标准值计算、荷载组合、各主要构件承载力极限状态验算、各主要构件正常使用极限状态验算；
3. 绘制相关施工图；
4. 编写毕业设计说明书。

1.3.4提交成果

1. Midas模型；
2. 外文翻译；
3. CAD图纸绘制（25张以上）；
4. 设计计算书（60页以上或两万字以上）；
5. 实习报告。

1.4本次毕业设计规划

本次设计题目为贵州雅雀坪大桥的上部结构设计，是针对已经存在的大桥进行模型的运算模拟来进行学习实践。雅雀坪大桥的跨径较长，主跨由七跨，每跨是五榀预制T梁，经由横隔板等加强联系，简支转连续形成，有7×40米长，加上每跨由五榀T梁组成，需要的钢筋数目不少，因此设计起来还是有点复杂。要想做好此次毕业设计，必须熟悉桥梁施工规范以及桥梁施工图的阅读能力。熟悉运用Midas Civil这一软件，才能更加有节奏地进行毕业设计，减小遇到各种小问题的次数。若是在建模过程中遇到困难，千万别拖，查阅相关资料，实在不行，就谦虚地请教同学和老师。只有循序渐进，脚踏实地，才能把毕业设计做好。

本次毕业设计用时15周，时间较为充足。可是我由于个人原因，在前期花了一部分时间学英语，因此开始做的时间晚于正常进度，因此完成毕业设计的时候抓心挠肝，免不了因为一些小问题头疼。不过，按照老师的步骤一步步落实，就要做好随时直面困难的准备。由于第一次接触Midas这个软件，因此有很多地方用的不完善。相信完成此次毕业设计，我将学到很多受用的。只是，作为大学四年的最后一次考验，我们更要拿出十二分的本事与热情去完成它。

第二章 桥梁的方案设计

2.1雅雀坪大桥设计基本资料

2.1.1设计标准

道路等级：Ⅰ级；

设计速度：60km/h；

桥梁结构设计基准期：100年；

设计荷载：城A级，城市人群荷载3.0kN/m2；

净空高度：选线山岭之间，最大净空为46.5m；

横坡：机动车道和非机动车道为2%；

抗震设防标准：抗震设防烈度为Ⅵ度。

2.1.2主要材料及性能

1.混凝土

混凝土的使用要求要按照规范采取，上部结构都是用的C50，但是下部结构所采取的混凝土种类可就多了，下面是各项数据：

表2-1 各部件混凝土指标

2.普通钢筋

采用了R235钢筋和HRB335钢筋两种。普通钢筋就想钢筋混凝土结构的骨骼，而混凝土就像血肉。

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

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