预应力混凝土连续刚构桥毕业设计计算书

预应力混凝土连续刚构桥

第一部分方案简介及上部结构尺寸拟定

一．本设计经方案比选后，桥跨布置为：全桥采用80米+135米+80米预应力混凝土变截面连续刚构结构，，全长295米。上部结构桥面宽采用净

图1 桥位地形图

二．桥型布置

1.主跨径的拟定

主跨径定为135m，边跨采用0.59倍的中跨径 80m，桥梁全长为：

80+135+80=295(m)

2．顺桥向梁的尺寸拟定

（1）墩顶处梁高：根据规范，梁高为1/16～1/20L，取L/18.75, 约取偏安全的7.2 m。

（2）跨中梁高：根据规范，梁高为 L/45,即3.0 m。

（3）梁底曲线：选用二次抛物线。

以跨中梁底为原点，曲线方程：Y=-0.0011008X2。

3．横桥向的尺寸拟定

图2 主梁截面尺寸图

顶板厚取28cm；跨中处底板厚32cm，以便布置预应力束，支点处底板厚为

120cm,中间底板板厚成抛物线性变化；腹板厚度由于要布置预应力钢束锚头，故采用70cm；顶板承托尺寸采用45cmX45cm和30cmX60cm,底板承托尺寸采用45cm ×45cm；横隔板共设4道，两支点各两道，厚度取100cm，板上留有人孔，尺寸为200cm×200cm；人行道板具体尺寸如图3所示。

图3 人行道板构造

4.桥面铺装

桥面铺装：根据《桥梁工程》（上）选用8cm厚的防水混凝土作为铺装层，上加2cm厚的沥青混凝土磨耗层，共计10cm厚。

桥面横坡：根据规范规定为1.5%～3.0%,取2.0%,该坡度由箱梁顶板坡度控制。5．下部构造

桥墩采用双薄壁形式，桥墩壁厚3.0米，宽7米，两壁中心距为7米。。基础均为桩基础。桥台为埋置式桥台，放置在基岩上。

三．施工要点及注意事项

1.桥梁上部采用挂篮悬臂浇注施工，施工时要对称浇注，应注意立摸高程的合

理设置，准确控制悬浇高程，主梁边中跨合拢高差应控制在１cm以内。

2.施工后的主梁备用预应力束孔处理如下：顶板束孔灌浆封填，底板束孔留下

备用，但不穿预应力束。

3.箱梁悬浇施工时在底板上的施工孔不封堵，作为箱梁的通气孔。

四.本桥主要材料

参照规范规定，该桥材料取用如下。

1．混凝土

箱梁采用50号，墩身采用40号，承台、盖梁、耳背墙、防撞护栏、人行道采用30号。

2．钢材

1) 纵、横向预应力采用ASTMA416-92-270级钢绞线，标准强度为1860Mpa，

直径为15.24mm，面积140mm2,弹性模量为1.9×105Mpa，采用OVM锚具。

2) 带肋钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-91的规定、

光圆钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB1499-91的规定。3．伸缩缝

伸缩缝采用HXC-80A定型产品。

4．桥梁支座

桥台处安装一个GPZ单向活动和双向活动盆式支座。

五．桥梁设计荷载

根据设计任务书规定：荷载等级为汽车-20级、挂车-100级、人群荷载为

3.0kN/m2。

第二部分内力计算与荷载组合

一．全桥结构计算图式的确定

本设计的单元划分，每一个施工阶段自然划分为一个单元。这样便于模拟施工过程，而且这些截面正是需要验算的截面。另外，在墩顶、跨中和一些构造变化位置相应增设了几个单元。这样整个主桥划分成98个单元，99个截面，如图4所示。

图4 主桥单元划分示意图（尺寸单位：m）

二．全桥施工阶段的划分

1．为了方便全桥的施工分段，更好地根据起吊重量来划分，特用程序将划分的梁的单元的截面特性和单元重量计算出来，具体结果见表1：

表1 截面特性及单元重量计算结果表

横隔板重：

Q=(622×600-2×120×26-2×20×20-105×90-200×200) ×80×10-6×26=792(kN)

3．桥面铺装和人行道板每米重量计算

Q=9×0.1×25+4×0.3×23=55(kN/m)

4．主跨施工分段

施工分段见图4。全桥共分98个单元（82个桥面单元）、99个节点，其中两个边跨各有20个单元，中跨有19个单元，再后面的恒载、活载、施工及验算等

图5 主梁施工分段

三．恒载内力计算

恒载内力主要包括一期恒载和二期恒载的内力叠加。

全桥主要施工阶段的内力如图6所示。

1．悬臂浇注阶段：在支架或托架上浇注3号梁段，拼装挂篮，悬臂浇注各箱梁梁段并张拉相应顶板纵向预应力束，悬臂浇注结束时全桥的恒载内力如表2所示。

表2 最大悬臂阶段内力计算结果表

边跨合龙阶段：安装排架并按施工要求进行预压，现浇边跨等高粱段，达到强度要求后，浇注边跨合龙段，张拉边跨底板纵向预应力束。此时全桥恒载内力如表3所示。

中跨合龙阶段：拼装中跨合龙吊架，焊接合龙段骨架，绑扎合龙段钢筋，浇注中跨合龙段，张拉中跨底板纵向预应力束和剩余次中跨底板纵向预应力束。中跨合龙完成后的全桥恒载内力如表4所示。

载内力如表5所示。