论文总字数：82412字

摘 要

近年来，预应力混凝土连续梁桥由于其较大的跨越能力、灵活的施工方法、较强的适应性、较大的结构刚度、较强的抗地震能力、较好的通车平顺性以及造型美观等特点，在国内越来越得到广泛的应用。论文设计的是七干河大桥上部结构，桥跨布置为4×20m，桥梁单幅布置，单幅桥宽为16m。

本设计仅对该桥的上部结构进行设计。主梁施工采用满堂支架施工。设计过程如下：

1.确定主梁构造以及细部尺寸，本设计采用的是空心板梁，且主梁的高度呈二次抛物线变化，近墩台处截面通过腹板、底板的加厚以及设置横隔梁等方法使强度得以加强。

2.利用迈达斯软件分析结构内力，估算纵向预应力筋数量，然后再布置预应力钢束及进行预应力损失的计算。

3.进行截面强度验算。

在各项验算符合要求后，最终确定桥梁的上部结构。

关键词：预应力混凝土连续梁；结构设计；满堂支架施工；迈达斯

Abstract

In recent years, the pre-stressed concrete continuous box Girder Bridge have been more and more widely used internally because of its advantages such as large span capacity, flexible construction methods, adaptability, structural rigidity, anti-seismic capability, traffic convenience and attractive appearance. The graduation project is about the design of superstructure of Qigan Road bridge. The span of bridge is 4*20m and its width is 16m.

The procedure of the design is as follows:

1. Chief dimension and constructional details of the main beam are defined, box birder goes as second-degree parabola, for which is generally similar to the change of continuous bridge’s moments of flexion. The section near the pier is strengthened by the provision of thickened webs, bottom slabs and across beam, and the thickness of the web and the bottom slab are changed in linearity.
2. With MIDAS software to analyze internal gross force of the structures, and the internal force composition can be done by the computed results. According to the internal force composited, the evaluated amount of longitudinal tendons can be worked out, and then we can distribute the tendons to the bridge and the loss of pre-stressing is calculated.
3. Check strength of the main cross section.

Key words：Pre-stressed concrete continuous girder bridge; Structure desidgn; Full scaffold constructed; MIDAS.

目录

摘 要 II

Abstract III

绪 论 5

第一章 设计概述 6

1.1工程概述 6

1.2设计原则 6

1.3技术标准 6

1.4设计规范 7

1.5主要材料及力学指标 7

第二章 方案选择及桥跨总体布置 9

2.1桥梁跨径选择 9

2.2桥梁结构形式选择 9

第三章 桥梁结构尺寸拟定 10

3.1桥梁横断面布置 10

3.2主梁单元划分 10

第四章 施工方法设计 11

4.1引桥施工流程 11

4.2预应力施工 11

第五章 桥梁各截面验算结果 12

5.1施工阶段法向压应力验算 12

5.2. 受拉区钢筋的拉应力验算 23

5.3. 使用阶段截面抗裂验算 24

5.3.2使用阶段斜截面抗裂验算 38

5.4. 使用阶段截面压应力验算 46

5.5. 使用阶段截面抗弯验算 59

5.6挠度验算 65

第六章 结语 81

致谢 82

参考文献 83

绪 论

简支梁桥，以孔为单元，相邻桥孔各自单独受力，属静定结构，适用于中小跨度。它的优点是结构简单，架设方便，可减低造价，缩短工期，同时最易设计成各种标准跨径的装配式构件。但相邻两跨之间存在异向转角，路面有折角，影响行车平顺。

二战前后预应力混凝土桥梁逐渐发展起来，在当时战后缺钢的情况下西欧很多国家为节省钢材开始竞相采用预应力结构代替部分钢结构以尽快修复战争带来的创伤。50 年代，预应力混凝土桥梁的跨径突破了100米，到80年代则达到了440 米。跨径太大时虽然预应力结构并不总是比其它结构好，但跨径小于400 米时，预应力混凝土桥梁常在实际工程中成为优胜方案^[2]。

我国修建预应力混凝土梁桥已有五十多年的历史，虽然起步比欧洲晚，但是近年来得到了迅速发展，在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异，预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。

连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用下，在支点处连续梁有负弯矩，跨中正弯矩由于负弯矩的卸载作用显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；但在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。虽然连续梁有很多优点，但是它最初在预应力结构体系中并没有得到充分的重视，因为当时满堂支架法在施工中得到了广泛的应用，采用连续梁的话费工费时。后来，因为采用了悬臂施工方法，连续梁在预应力混凝土结构中才有了迅速的发展。60 年代初期，逐跨架设法与顶推法在中等跨预应力混凝土连续梁中得到了应用，而悬臂施工方法则应用在较大跨连续梁中，于是连续梁方案的优势变得突出，并逐步在40—200米跨径内得到广泛应用。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力混凝土连续梁都发挥了其优势，成为优胜方案。目前，连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一^[2]。

第一章 设计概述

1.1工程概述

本桥为拆除重建桥梁，跨径组合为4×20 4×20 （40 60 40） 4×20 3×20m，桥梁与河道交角89.3°，斜桥正做。桥梁平面位于直线段上，桥梁中心桩号为K0 495.934。

1.2设计原则

桥梁设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求，按照美观和有利环保的原则，并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。

主桥结构外形高雅、简洁、大气、新颖，与生态环境、景观规划相协调，能够成为运河上的标志性建筑。

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