七干河大桥南引桥上部结构设计

论文总字数：67661字

摘 要

近年来，预应力混凝土空心板桥在一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中广泛采用。尤其是平原地区，由于受净空和桥台填土高度的限制，桥梁上部构造要求尽可能降低建筑高度，以减小纵坡、降低路基填土高度，减少耕地占用及降低路基处理难度，节省土方工程量。而预应力混凝土空心板建筑高度相对最低，对土源缺乏、软基较多的平原地区有显著的经济性，因而特别受到欢迎。论文设计的是七千河大桥南引桥上部结构设计，大桥位于张家港市境内，桥跨布置为3×20m。

本设计仅对该桥的上部结构设计进行设计。上部为先张法预应力混凝土空心板标准结构，采用预制吊装施工方法。设计过程如下：

1. 确定主梁构造以及细部尺寸。
2. 利用Midas软件进行结构建模和内力分析，然后布置预应力钢束。
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：预应力混凝土空心板；结构设计；先张法；预制吊装；Midas；

Abstract

In recent years,the prestressed concrete hollow slab bridges are widely used in general road,highway and urban roads,especially in the plains.Since be limited superstructure of bridge require to minimize the building height,in order to reduce longitudinal slope, minimize roadbed filling height,reduce the occupation of arable land and difficulty of subgrade and save the earthwork volume.Prestressed concrete hollow slab building height is relatively low,there are significant economic characteristics in the plain areas,which are lack of soil source and excess of soft ground,therefore it is especially welcome.The graduation project is about the design of superstructure of QiQian River bridge,which is located in Zhangjiagang.The span of bridge is 3*20m.

The procedure of the design is as follows:

1. Chief dimension and constructional details of the main beam are defined.
2. With Midas civil to build structure model and analyze internal gross force of the structure,and then we can distribute the tendons to the bridge.
3. Check strength of the main cross section.

Key words: prestressed concrete hollow slab;structure design;pretensioning method;prefabricated hoisting;Midas;

目 录

摘 要 I

Abstract II

绪 论 4

第一章 设计说明 6

1.1工程概述 6

1.2设计规范 6

1.3主要技术标准 6

1.4耐久性设计 7

1.5抗震设计 7

1.6主要材料 8

1.7设计要点 8

第二章 桥梁结构尺寸拟定 10

2.1桥梁横断面布置 10

2.2主梁单元划分 10

第三章 桥梁的施工方法 12

3.1施工顺序 12

3.2施工前准备 12

3.3吊装工艺流程 12

第四章 桥梁的验算分析 13

4.1施工阶段法向压应力验算 13

4.2使用阶段正截面抗裂验算 24

4.3使用阶段斜截面抗裂验算 35

4.4使用阶段正截面压应力验算 40

4.5使用阶段斜截面主压应力验算 46

4.6使用阶段正截面抗弯验算 52

4.7使用阶段抗扭验算 58

结 语 74

致 谢 75

参考文献（References） 76

绪论

1 国内外预应力混凝土桥梁发展现状

预应力混凝土桥梁简称(PC) 是应用最为广泛的桥梁形式，根据美国1950-1994 年所建32.7 万余座桥梁的统计资料，预应力混凝土桥梁是各类桥梁中缺陷率最低、使用寿命最长的，PC桥梁在20 世纪后期，取得了多方面的进展，使它的结构性能、使用寿命与设计施工水平都进入了一个新的、更高的层次。

20 世纪末以来，多种桥梁跨度的世界纪录被刷新，例如1991 年建成的挪威斯卡恩桑德桥创公路PC斜拉桥的跨度记录（主跨530m），1995 年我国建成汕头海湾大桥创公路PC 悬索桥的跨度记录主跨（452m）。

2 预应力混凝土空心板桥的应用现状

(1)从结构形式上，目前，国内公路及城市道路，尤其是平原，桥梁净空和桥台填土高度受限制的地区，PC简支空心板桥应用很广，其常用跨径为20- 30，并多采用桥面连续板桥由于多用于净空受限的跨线桥及立交桥匝道桥，多数属于弯、坡、斜桥，为降低梁高，常采用普通钢筋混凝土现浇实心板结构，其跨径一般不超过30m，如进来在城市立交中采用的无梁板桥，就属于这一类型。

(2)从施工工艺角度，由于先张法PC 梁、板桥具有施工周期短，工序简洁、节省材料、耐久性好、维修养护量少等特点，在国内外均得到了广泛应用。但是，由于在我国多采用直线布筋，常用跨径一般限于20- 35 米，其中空心板板桥一般不超过25m，远远落后于国外广泛采用的折线配筋方式，如前苏联设计的先张梁跨度达到了69.2m，而向美、日等发达国家也多使用折线配筋的先张梁。后张法PC梁、板桥，由于采用曲线布筋，可以充分发挥高强钢绞线及高性能混凝土的力学性能，从而获得较大的跨径，一般为20- 30 米，其横断面一般采用宽幅(板宽可达1.5-1.6m)耐及挖空率较大(0.5 以上)矩形断面，又被称为大空板。

3 预应力混凝土空心板的特点

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