论文总字数：24771字

摘 要

Abstract 2

第一章 基本背景 3

1.设计内容 3

2.方案初步拟定 3

2.1 方案选择 3

2.2 方案优点分析 4

2.3 可行性分析 4

第二章 结构基本尺寸和构造 5

1.基本尺寸 5

1.1结构形式 5

1.2技术指标 6

1.3材料参数 6

1.4设计原理 7

1.5 施工流程 8

2.结构尺寸 8

2.1横截面尺寸 8

2.2内部支撑设计 9

2.3预制混凝土板设计 10

3.截面特性计算 11

3.1 钢箱梁截面特性计算（不考虑剪滞效应） 11

3.2组合截面特性 12

第三章 受力阶段计算 13

1.恒载内力计算 13

1.1恒力计算 13

1.2各施工阶段内力计算 13

2.活载取值 19

2.1车道荷载计算中冲击系数与车道折减系数 19

2.2车道活载效应计算 21

3. 混凝土温度梯度 27

4. 支座沉降 30

5. 内力组合 31

第四章 连接件设计与预应力设计 33

1. 连接件设计 33

1.1 焊钉布置计算 33

1.2 焊钉布置 34

2. 预应力钢筋布置 35

3. 板式橡胶支座的计算 36

第五章 截面应力复核 37

1. 各施工阶段恒载应力复核 37

2. 活载应力复核 39

3. 截面剪应力复核 40

4. 温度应力复核 41

5. 正常使用状态验算 42

6. 挠度验算 43

设计总结 45

个人心得 47

致 谢 49

参考文献 50

30m 45m 30m单钢箱-预制混凝土板连续组合梁桥设计

摘 要

钢-混凝土组合梁桥为一种新型梁桥，其结构轻，施工简易，造型美观，充分发挥混凝土与钢材物理性能等优点使其越来越流行，在改建和扩建工程中被广泛应用。本设计为30m 45m 30m的三跨组合梁桥。组合梁构造中，钢梁采用单箱单室倒梯形钢箱梁，桥面板采用预应力预制混凝土板，连接件设计会在下文陈述。

本设计计算书中计算部分包括组合梁截面特性计算、各施工阶段内力计算、连接件设计计算、预应力设计计算、内力组合等。验算部分为强度验算、挠度验算等。

本设计中还通过midas有限元软件建模分析与手算结果进行对比，建模采用双梁单元模拟施工阶段，采用单梁单元进行活载分析。施工阶段包括：1、钢梁吊装2、钢梁简支变连续3、桥面板吊装4、钢混组合5、二期恒载。通过设计此桥，对于组合梁桥有了更深入的了解，阅读了相关文献，学习了midas有限元软件的使用。

关键词：钢-混凝土组合梁桥，有限元分析，设计

30m 45m 30m Single Steel Box-Precast Concrete Slab Composite Beam Bridge Design

Abstract

Steel and concrete composite beam bridge, as a new type beam bridge, become more and more popular, which has light structure, simple construction, beautiful shape, making full use of physics property of concrete and steel, and has been widely applied into extension and reconstruction. In this design, the bridge is 30m 45m 30m three-span continuous composite beam bridge. In the design of composite beam, steel beam applies single box and room steel box girder, and the slab applies precast concrete slab, and connecting pieces would be presented below.

The calculations of this design conclude composite beam section properties, different construction stages stress calculations, connecting piece design calculations, precast design calculations, internal force combination etc..The checking calculations conclude strength checking and deflection checking etc..

In this design, MIDAS has beam used for contrasting calculations. Modeling applies 2 beam units for simulating different construction stages, and single beam unit for simulating live load.. Construction stages conclude: 1. steel girder hoisting 2.beam becoming continuous 3.slab hoisting 4.combination 5.secondary dead load. Through designing this bridge, I learnt more about composite beam bridge, read lots of passages, studied the using of MIDAS.

key word: steel-concrete composite bridge, finite elements analysis, design

第一章 基本背景

1.设计内容

某三跨连续梁桥，设计车道为双向四车道，设计车速为80km/h，跨度为30m 45m 30m，计算跨径29.5m 44.5m 29.5m，桥面宽度布置为2×3.75 2.4 2×0.5=10.9m；桥面设置2%的横坡，初步设计采用单钢箱-预制混凝土板组合梁桥结构形式。

本文主要任务是根据任务书要求，首先考虑梁桥设计方案，初步选择单刚箱-预制混凝土板连续梁桥设计。分别进行组合梁截面特性计算、内力计算、连接件设计计算、预应力设计计算；强度验算、挠度验算、波形钢腹板剪应力验算及屈曲验算、内衬混凝土验算等。设计计算过程采用手工计算，同时还有结构力学求解器辅助计算，后利用有限元软件(midas)复核。

2.方案初步拟定

2.1 方案选择

针对本设计三跨连续梁桥，共有以下三种桥型方案可供选择：

（1）预应力混凝土连续刚构桥

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