预应力混凝土连续梁桥设计毕业设计

预应力混凝土连续梁桥设计毕业设计

目录

第1章绪论 (1)

1.1毕业设计的目的与意义 (1)

1.2国外研究现状 (1)

1.3本设计研究容 (1)

第2章设计主体 (2)

2.1主要技术指标 (2)

2.2材料规格 (2)

2.3截面尺寸 (2)

2.3.1主梁截面高度 (2)

2.3.2顶板和底板厚度 (3)

2.3.3腹板厚度 (3)

2.4 荷载力计算 (3)

2.4.1恒载力计算 (4)

2.4.2一期恒载力计算 (4)

2.4.3二期恒载力计算 (7)

2.4.4活载力计算 (9)

2.4.5效应组合 (12)

第3章钢束的估算与布置 (13)

3.1截面特性 (13)

3.2估算方法 (14)

3.2.1按承载能力极限状态计算 (14)

3.2.2钢束计算 (15)

3.2.3预应力钢筋性质 (17)

3.3 预应力钢束的布置 (17)

3.3.1预应力钢束的布置数 (18)

第4章预应力损失及有效预应力值计算 (18)

4.1预应力损失值的计算 (18)

4.1.2钢筋预应力损失的估算 (19)

4.2钢筋的有效预应力计算 (19)

第5章截面应力验算 (21)

5.1强度验算原理 (21)

5.1.1施工阶段正截面法向应力 (21)

5.1.2受拉区钢筋的拉应力验算 (23)

5.1.3使用阶段的抗裂验算 (24)

5.1.5使用阶段压应力验算 (27)

5.1.5预应力钢筋量估算 (29)

5.1.6使用阶段正截面的抗弯验算 (30)

5.1.7使用阶段斜截面的抗剪验算 (33)

第 6 章结论与展望 (37)

6.1 结论 (37)

6.2展望 (37)

参考文献....................................................................... .. (38)

致谢....................................................................... . (39)

附录....................................................................... . (40)

第1章绪论

1.1 毕业设计的目的与意义

毕业设计的目的在于培养毕业生的综合能力，它是土木工程专业本科培养计划中最后的一个主要教学环节，也是最重要的综合性实践教学环节，和其它教学环节不同，毕业设计要求学生关注学术动态，充分的了解国外桥梁设计的发展现状及趋势，并灵活运用大学所学的各门基础课和专业课知识，结合相关设计规，在指导老师的指导下，独立的完成一个专业课题的设计工作，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规、手册、标准图以及工程实践中常用的方法。具有实践性、综合性强的显著特点。

毕业设计学生独立系统的完成一项工程设计，因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。通过毕业设计这一时间较长的教学环节，学生独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高，还可以培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的能力。以达到具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。

1.2国外研究现状

预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种，它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点。

由于悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法；60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫（Bendorf）桥，采用了悬臂浇筑法。随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用，在跨度为40—200m围的桥梁中，连续梁桥逐步占据了主要地位。目前，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独特的优势，成为优胜方案。

我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥，至今已有40多年的历史，比欧洲起步晚，但近对年来发展迅速，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。

近20年来，我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m的松花江大桥、跨径120m的沅水大桥、主跨125m的乐天溪桥、跨径154m的怒江大桥等。

虽然我国的预应力混凝土连续梁在不断地发展，然而与国际先进水平仍存在一定差距。想要赶超国际先进水平，必须要解决好下面几个问题：

(1)发展大吨位的锚固拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸，否则混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。

(2)在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续刚构体系，尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。

(3)充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截面，既可节约材料减轻结构自重，又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。

1.3 本设计研究容

桥梁设计必须遵照适用、经济、安全和美观的基本原则。预应力混凝土连续梁桥以其结果受力性能好，变形小，伸缩缝少，动力性能好，主梁变形挠曲线平缓，有利于高速行车及造型简洁美观，抗震性能强等成为国外桥梁中最主要的桥型之一。

预应力混凝土连续梁桥的设计与施工是分不开的，不同的施工方法导致成桥后结果的力状态、应力状态及变形都不相同。常用的施工方法有：支架整体现浇施工、悬臂施工、逐孔施工和顶推施工。而本设计是设计一座连续梁桥的上部结构，采用的整体现浇法。

在连续梁桥的设计中，横截面多采用箱型截面，它具有良好的动力性能，再者它收缩变形数值小，这种闭合薄壁截面抗扭刚度很大，能够适应悬臂施工中诸如偏载等不利施工工况，增加了施工过程中的可靠性，所以结合桥面设计宽度，本设计采用了单箱单室直腹板截面形式。单箱单室截面的优点是受力明确，施工方便，节省材料用量。为增强梁体的抗剪强度，一般设置竖向预应力钢束，横桥向则根据腹板间距和外挑臂的长度，可设置横向预应力，使整个梁体成为三向预应力结构。