摘 要

本课题所依托的工程为锡通高速无锡至南通过江通道公路北接线工程北引桥当中的第七联左幅。桥长为2×43.5m 50m，桥面宽度21m。首先根据工程概况和规范要求进行该桥的方案设计和比选，选定的方案为钢-混组合梁桥，主梁采用工字型钢梁，桥面板采用现浇钢筋混凝土结构。下部结构采用钢筋混凝土桥墩，基础采用钻孔灌注桩基础。

本次设计主要难点为混凝土桥面板负弯矩区开裂。拟定尺寸后，利用Midas软件建立桥梁模型并计算结构的恒载、活载及次内力等荷载，随后完成荷载组合并得到对应内力包络图。配筋、内力验算、稳定性验算等均通过手算完成。此外，本设计也进行了工程量预算、施工图绘制等工作。

关键词：组合梁桥 负弯矩 Midas 预算 控制裂缝

Xitong Cast-in-place Composite Steel Plate Girder Design - seventh Joint Left Frame (Multi-main Beam)

Abstract

The project supported by this project is the seventh joint left of the North Approach Bridge of Xitong Expressway Wuxi to the South through the Jiangtong Highway North Connection Project. The bridge length is 2×43.5m 50m, and the bridge deck width is 21m. Firstly, according to the project overview and specification requirements, the scheme design and comparison of the bridge are carried out. The selected scheme is steel-mixed composite girder bridge, the main beam adopts I-beam steel beam, and the bridge deck adopts cast-in-place reinforced concrete structure. The lower structure adopts reinforced concrete piers and the foundation adopts bored pile foundation.

The main difficulty of this design is the cracking of the negative moment zone of the concrete bridge deck. After the proposed size, the Midas software is used to build the bridge model and calculate the load of the structure such as dead load, live load and secondary internal force, then complete the load combination and obtain the corresponding internal force envelope map. Reinforcement, internal force check, stability check, etc. are all calculated by hand. . In addition, this design also carried out work such as engineering budget and construction drawing.

Keywords: Composite beam bridge; Negative bending moment ;Midas ;Budget. Control crack

目录

第一章 设计资料 1

1.1 设计技术标准及设计规范 1

1.2 材料及其特性 2

1.3 主要计算参数 4

第二章 桥型及横、纵断面设置 5

2.1 桥型布置及孔径划分 5

2.2 截面形式及截面尺寸拟定 5

2.3 截面特性计算 5

第三章 恒载内力计算 9

3.1 一期恒载 9

3.2 二期恒载 10

第四章 活载内力计算 11

4.1 车道折减系数 11

4.2 汽车荷载的取值 11

4.3 汽车荷载产生的内力值 11

第五章 次内力计算 13

5.1 温度次内力计算 13

5.2 支座沉降次内力计算 14

第六章 内力组合及内力包络图 16

6.1 基本组合 16

6.2 频遇组合 17

6.3 准永久组合 17

第七章 桥面板钢筋的布置与计算 19

7.1 塑性设计方法 19

7.2 纵向钢筋的确定和布置 19

7.3 横向钢筋的确定和布置 20

第八章 截面换算 21

8.1 截面几何性质计算 21

8.2 钢梁截面几何性质 21

8.3 正弯矩区组合梁换算截面几何性质 21

8.4 负弯矩区组合梁换算截面几何性质 22

第九章 承载能力极限状态验算 24

9.1 跨中截面受弯承载力验算 24

9.2 支点截面受弯承载力验算 24

9.3支点截面受剪承载力验算 25

9.4 混凝土桥面板抗剪计算 26

第十章 正常使用极限状态验算 28

10.1 跨中截面挠度验算 28

10.2 中支点截面裂缝验算 28

10.3 预拱度的设置 29

第十一章 短暂应力验算及持久应力验算 31

11.1 跨中截面弯曲正应力 31

11.2 中支点截面弯曲正应力 32

11.3 边支点剪应力验算 33

第十二章 稳定性分析 36

12.1 组合梁整体稳定性分析 36

12.2 组合梁局部稳定性分析 37

第十三章 抗剪连接件的设计 40

13.1 连接件的构造要点 40

13.2 连接件的抗剪承载力计算 41

13.3 连接件滑移量计算 41

13.4 连接件的塑性设计方法 42

第十四章 桥墩及桩基础设计与计算 45

14.1 支座选择 45

14.2 盖梁设计 45

14.3 墩身设计 47

14.4 承台设计 48

14.5 桩基础设计 49

第十五章 桥梁施工组织及预算 50

15.1 施工方案设计 50

15.2 概预算 51

第十六章 结论与展望 53

16.1 结论 53

16.2 展望 53

参考文献 54

致谢 55

第一章 设计资料

1.1 设计技术标准及设计规范

1.1.1 设计技术标准

（1）公路等级：双向六车道高速公路；

（2）设计行车速度：100km/h；

（3）设计基准期：100年；

（4）设计使用年限：100年；

（5）伸缩缝、支座设计使用年限：15年；

（6）环境类别：I类；

（7）安全等级：一级；

（8）荷载等级：公路-I级；

（9）风荷载：100年设计基本风速28.6m/s；

（10）桥梁横坡：2%；；

（11）桥梁纵坡：2%；

（12）设计基本地震动加速度峰值：0.1g，抗震设防类别为B类，抗震设防烈度7度，桥梁抗震设防措施等级8级；

（13）高程体系：采用1985年国家高程基准；

1.1.2 设计规范

（1）《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）；

（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）；

相关图片展示：