论文总字数：134555字

摘 要

连续刚构体系具有外形尺寸小，混凝土用量少，结构刚度好等优点。由于梁和墩柱之间采用刚性连接，在竖向荷载作用下，主梁端部将产生负弯矩，从而减小主梁跨中的正弯矩，跨中截面尺寸可以相应减小。

本毕业设计为 (80＋150 80)m预应力混凝土连续刚构桥设计。本设计主要采用Midas分析软件来进行结构内力分析计算，同时使用AutoCAD进行图纸绘制。全桥上部结构共分为81个梁单元，施工阶段分为22个。桥梁从桥墩、零号段开始施工，分别向两边进行悬臂浇筑施工，先进行两边跨合龙，再进行中跨合龙。

建好计算模型后，对结构进行内力分析计算，然后进行预应力钢束量估算并输入预应力钢筋，然后进行预应力损失和各项次内力计算，最后检算主要控制截面的承载能力和变形情况。在做完所有计算后，绘制施工顺序图、桥跨布置图等，最后编制设计计算说明书。

通过此次毕业设计，我系统地了解到预应力混凝土连续刚构桥的设计流程，学会了桥梁模型的建立方法，通过模型对桥梁进行施工阶段以及运营阶段的各项验算，并得到有关此桥的设计计算说明书。

关键词：预应力混凝土；连续刚构桥；悬臂施工

Abstract

Continuous rigid frame system has a small size, with less concrete and good structural rigidity. Because of the rigid connection between beam and pier, under the vertical load, the main girder will produce negative bending moment, and then the bending moment of the central girder will reduce, so the section size can be reduced accordingly.

The design is (80 150 80)m prestressed concrete continuous rigid frame bridge. I used Midas to calculate the internal force, also used AutoCAD for drawing during the design. Full-bridge structure of the department is divided into 81 beam elements, and there are 22 construction stages. We started construction from the bearing, then construction on both sides of the cantilever, and closed the side span then closed the mid span.

After the completion of the calculation model and analysis of the internal force, the amount of the steel bar was estimated and the collocation was done. After these processes, prestress loss and the redundant internal force can be calculated. Then I checked whether the carrying capability of main controlling section could meet the requirements. After all the calculation, I drew the construction drawing. At last I wrote the design specification.

Through the design, we learn the basic steps of the design of concrete continuous rigid frame bridge. Also, we can get the structure calculating model of this bridge，using this model I can check construction stage and operation phases of the various stress and then I wrote the design calculation specification.

Keywords: Prestressed concrete; Continuous rigid frame bridge; Cantilever construction

目 录

第1章 绪论 - 1 -

1.1连续刚构桥概述 - 1 -

1.1.1 连续刚构桥的基本构造特点 - 1 -

1.1.2 连续梁桥悬臂施工方法介绍 - 1 -

1.2 设计的主要工作及过程 - 2 -

第2章 桥跨总体布置及结构主要尺寸 - 3 -

2.1 桥型布置及孔径划分 - 3 -

2.2 截面形式及截面尺寸拟定 - 3 -

2.2.1 截面形式 - 3 -

2.2.2 立面形式 - 3 -

2.2.3 主梁高度 - 3 -

2.2.4 箱梁底板厚度 - 4 -

2.2.5 腹板厚度 - 4 -

2.3 主要尺寸列表 - 4 -

2.4 主梁分段与施工阶段的划分 - 5 -

2.4.1 分段原则 - 5 -

2.4.2 具体分段 - 5 -

2.4.3 施工阶段的划分 - 6 -

第3章 荷载内力计算 - 9 -

3.1 MIDAS软件简介 - 9 -

3.2基本参数 - 10 -

3.2.1 计算方法 - 10 -

3.2.2 材料信息 - 10 -

3.2.3 荷载信息 - 11 -

3.3 恒载计算 - 12 -

3.3.1 毛截面几何特性 - 12 -

3.3.2 施工荷载 - 13 -

3.3.3 二期恒载 - 13 -

3.3.4 计算模型 - 13 -

3.3.5 恒载计算结果 - 14 -

3.4 活载内力计算 - 22 -

3.4.1 计算方法 - 22 -

3.4.2 活载计算结果 - 23 -

第4章 预应力钢束估算 - 26 -

4.1 计算原理 - 26 -

4.2 按承载能力极限状态计算配束 - 26 -

4.3 按正常使用状态计算 - 27 -

4.4 预应力钢束估算 - 29 -

第5章 预应力损失计算 - 33 -

5.1 预应力钢束与管道之间摩擦损失 - 33 -

5.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩损失 - 33 -

5.3 混凝土弹性压缩损失 - 34 -

5.4 钢束松驰引起的应力损失 - 34 -

5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 - 35 -

5.6 有效预应力值 - 35 -

第6章 截面验算 - 37 -

6.1 次内力计算 - 37 -

6.1.1 预应力钢束的次内力 - 37 -

6.1.2 混凝土徐变次内力 - 40 -

6.1.3 混凝土收缩次内力 - 42 -

6.1.4 温度次内力 - 45 -

6.1.5 支座不均匀沉降引起的次内力 - 48 -

6.2 内力组合 - 51 -

6.3 承载力极限状态验算 - 52 -

6.3.1 基本理论 - 52 -

6.3.2 截面验算 - 54 -

6.4 正常使用极限状态验算 - 62 -

6.4.1 正截面抗裂验算 - 62 -

6.4.2 截面应力验算 - 70 -

6.4.3 预应力钢筋拉应力验算 - 91 -

毕业设计总结 - 97 -

致 谢 - 98 -

主要参考文献 - 99 -

绪论

1.1连续刚构桥概述

1.1.1 连续刚构桥的基本构造特点

刚构桥是指桥跨结构（梁或板）和墩台（或立柱）整体相连的桥梁。由于梁和墩柱之间采用刚性连接，在竖向荷载作用下，主梁端部将产生负弯矩，从而减小主梁跨中的正弯矩，跨中截面尺寸可以相应减小。

在构造方面，主梁多采用变截面箱型梁，桥墩多采用薄壁墩；桥梁两端的伸缩装置的设置需适应结构纵向位移的需要，同时桥台处应设置控制梁水平位移的挡块，以保证结构的水平稳定性。

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