1、 毕业论文（设计） 题目： 350米 连续梁桥上部结构设计 姓 名： 蒋立骏 学 号： P101913782 学 院： 土木工程学院 专 业： 土木工程（桥梁工程） 班 级： 2010 级（ 3）班 指导老师： 范效贵 2014 年 5 月 29 日 土木工程学院 桥梁专业毕业设计 1 350m 预应力混凝土连续箱梁 专业：土木工程 姓名：蒋立骏 指导 老师：范效贵 摘 要 ： 本工程重庆市中央公园市政工程二号大桥，跨径布置 3 50=150.0m（道路中线长度），共一联桥 ,分左右两幅。全长 174.40m，标准全桥宽 35.0m。本设计根据设计任务要求 ,依据现行公路桥梁设计规范 ,兼顾实
2、用，安全，经济，美观的原则。选择预应力混凝土连续梁桥作为在给定地形图下的设计方案，采用箱型截面。接着进行了细部尺寸拟定、静活载内力计算、徐变次内力计算、配筋设计及控制截面强度、应力验算，活载变形验算等。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。 关键 字 ：预应力 ,混凝土箱梁 ,桥墩 ,桩基础 ,结构分析 ,验算 土木工程学院 桥梁专业毕业设计 2 ABSTRACT The project of chongqing municipal engineering no.2 bridge of central park, span layout 3x50=150.0
3、 m (road centerline length), a total of a bridge, about two. Total length of 174.40m, the standard whole bridge 174.40m wide.deck for sinfle layout-shaped cross-section of single box dual-chamber can reduce the relative weight and reduce the construction difficulty. According to the requirements of
4、the design, and based on the current highway bridge design specifications, the designer should not only comply the principles of practical and security, but also economic and aesthetic. Before in the design starts, the designer compares the mechanical properties between prestressed concrete beams Ar
5、ch Bridge and prestressed concrete continuous rigid frame bridge, and then selects the prestressed concrete continuous beam bridge as the design of the given topographic map, The designer selects the box section as the design of a given topographic map. Then, the designer prepares for detailed dimen
6、sions, static live load force calculation, Creep secondary internal force, reinforcement design and control section strength reinforcement, stress checking, checking and other live load deformation. The check shows that the design method calculates correctly, the internal force distribution is reaso
7、nable and meets the design requirements of the task. Keywords： Prestressing Force, Concrete Girders, Pier, Pile Foundation, Structural Analysis, Checking Computations 土木工程学院 桥梁专业毕业设计 3 目 录 前 言 . 1 一、设计资料 . 1 二、设计技术指标 . 2 第 1 章 方案比选 . 3 1.1 桥型方案比选 . 3 1.2 施工方案比选 . 6 第 2 章 上部结构尺寸拟定 . 7 2.1 上部结构尺寸拟定 .
8、7 2.1.1 孔跨布置 . 7 2.1.2 梁高 . 8 2.1.3 底板与顶板 . 8 2.1.4 腹板 . 9 2.1.5 梗腋 . 9 2.1.6 横隔梁 . 9 2.2 毛截面几何特性计算 .10 第 2 章 上部结构内力计算 . 11 3.1 汽车荷载横向分布影响的增大系 数计算 . 11 3.1.1 人群荷载偏载系数计算 .13 3.1.2 非机动车荷载偏载系数计算 .14 3.2 冲击系数和折减系数计算 .15 3.3 梁的内力计算 .17 土木工程学院 桥梁专业毕业设计 4 3.3.1 恒载内力计算 .17 3.3.2 恒载内力及影响线 .17 3.3.3 基础沉降的内力计算
9、 .19 3.3.4 温差内力 .20 3.4 活载作用效应产生的内力 .26 3.5 内力组合 .27 3.5.1 承载能力极限状态下的效应组合 .28 3.5.2 正常使用极限状态下的内力组合 .30 第 4 章 预应力钢束的估算及布置 .34 4.1 钢束估算 .34 4.1.1 正常使用极限状态的正截面抗裂验算要求估束 .34 4.1.2 按正常使用极限状态截面压应力要求估束 .40 4.1.3 按承载能力极限状态的应力要求计算 .45 4.2 钢束布置 .49 4.3 主梁净截面及换算截面几何特性计算 .50 第 5 章 预应力损失及有效应力计算 .54 5.1 基本理论 .54 5
10、.2 预应力损失计算 .54 5.2.1 后张法由预应力钢筋与管道之间 摩擦力引起的应力损失（ 1l ） .54 5.2.2 后张法由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失（ 2l ）.57 土木工程学院 桥梁专业毕业设计 5 5.2.3 后张法由混凝土弹性压缩引起的应力损失（ 4l ） .59 5.2.4 后张法由钢筋松弛引起的预应力损失终极值（ 5l ） .62 5.2.5 后张法由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失（ 6l ） .64 5.3 考虑次内力的内力组合 .67 第 6 章 截面强度验算 .69 6.1 基本理论 .69 6.2 计算公式 .69 第 7 章 抗裂验算 .74
11、 7.1 基本理论 .74 7.1.1 正截面抗裂验算 .74 7.1.2 斜截面抗裂验算 .74 7.2 正截面抗裂验算 .76 7.3 斜截面抗裂验算 .77 第 8 章 持久状况构件的应力验算 .83 8.1 正截面混凝土压应力验算 .83 8.2 预应力筋拉应力验算 .84 8.3 混凝土主压应力验算 .86 第 9 章 挠度验算 .91 9.1 汽车荷载作用下各跨最大挠度计算 .91 9.2 消除自重后长期挠度验算 .92 参考文献 .94 答 谢 .95 土木工程学院 桥梁专业毕业设计 1 前 言 一、设计资料 （一）工程地点、范围及规模 本工程重庆市中央公园市政工程二号大桥，起终
12、点桩 号 K1+ 564.835K1+ 739.236，跨径布置 350=150.0m（道路中线长度），共一联桥 ,分左右两幅。全长 174.40m，标准全桥宽 35.0m。 （二） 路线位置与自然条件 1)地理位置 本次修建的公园东路道路位于重庆市中央公园的东侧与北侧，设计范围内的道路包括一条主干道、一条次干道，道路总长 3.22 公里；其中公园东路是中央公园外围南北方向的一条主干道，双向六车道，路幅宽度 40m，道路全长 2397.704m；公园北路是中央公园外围一条东西方向的次干道，双向四车道，道路全长 818.737m。 2）流域概况及地形地貌 拟建线路总体走向为东西向，属丘陵剥蚀地貌
13、，地形坡角一般 10 30，多为农田和小山丘，道路终点位置分布有民房，正在拆迁中。全线路中线地面高程 311.8m 344.3m 之间，高差约 32.5m。 勘察区域气候属亚热带湿润区，气候温和、四季分明、雨量充沛，具冬暖、夏热、秋长的气候特点。常年平均气温 17.5 ，极端最高气温 44.2 （ 1951年 8 月 15 日），极端最低气温 -3.7 （ 1975 年 12 月 15 日），年平均降雨量为 1163.33mm，由于受季风环境气候影响，降雨量年内分配不 均， 5 9 月份土木工程学院 桥梁专业毕业设计 2 降雨量占全年的 70%，暴雨多集中在 7 8 月份，多年平均日最大降雨量
14、93.9mm，日最大降雨量 178.3mm（ 1971 年 6 月 1 日，渝北区），历史年最大降雨量为 1357.7mm（ 1986 年，渝北区），年平均降雨日为 168 天。 线路段地形坡度较大，不利于地表水汇集，现有鱼塘为主要地表水体。 根据地表地质调查，线路区处于龙王洞背斜西翼，在沿线基岩露头处测得岩层产状及构造裂隙，岩层产状 243 250 16 34。岩层层面倾角具有自西向东渐缓的局势，场地内及其邻近未发现断层。 6）地震说明 据中国 地震动参数区划图及公路桥梁抗震设计细则，抗震设防烈度为 6 度。根据桥梁跨径大小，桥梁抗震设防类别为 B 类，故抗震设防措施等级为 7 级 。 二、
15、设计技术指标 1公路等级：一级； 2设计荷载：公路级，人群： 3.5kN/m2； 3设计行速度： 60km/h； 4车道数目：双向六车道； 5桥梁宽度： 35.0m； 6桥梁位于直线平坡上。 土木工程学院 桥梁专业毕业设计 3 第 1 章 方案比选 1.1 桥型方案比选 桥梁的选择可以从简支梁桥，连续梁桥，拱桥三种桥型中经济，施工方法，技术条件，施工难易程度，美观 ，工期等几个方面去比较，来最终确定桥梁的形式。 桥型比选应遵循以下几个原则： （ 1）按照国家颁发的标准，规范，规定和办法来设计桥梁； （ 2）保证使用安全耐久，保养维修方便，行车舒适； （ 3）技术先进，可靠，施工方便快捷，便于工
16、厂化，标准化施工，确保施工工期； （ 4）经济上合理适度，上部结构，下部结构投资适当，节省投资； （ 5）减少拆迁，合理选择施工方法等。 根据当地的实际地形，参考当地的地质条件及施工条件，主桥部分的设计拟定如下 3 种方案： （ 一 ） 预应力混凝土简支梁桥 本方案采用 530m 的预应力混凝土简支梁 桥，主梁采用 C50 混凝土现浇，截面形式采用 T 型截面。 该桥型的特点：受力明确，因温度应力儿产生的附加力，特殊力影响小，设计施工简易标准化，简单化；但其梁高较大，景观稍差，行车条件不如连续梁桥，使用跨径才 20m 左右。 该桥采用的施工方法有满堂支架法和工厂预支安装法。 土木工程学院 桥梁专业毕业设计 4 图 1-1 530m 预应力混凝土简支梁桥 （单位： m） （ 二 ） 预应力混凝土连续梁桥 本方案采用 350m 等跨连续梁桥，截面形式采用等截面箱型截面，主梁采用 C50 混凝土现浇。 连续梁桥的特点：有效利用现代高强度材料，减少构件截 面高度，同时减少截面尺寸，降低梁体自重，使能桥梁跨度变大，增大跨越能力，比起简支梁桥节省钢筋 30 40，在使用期间不出现裂缝，连续梁结构刚度大，整体性好，桥面连续平顺，伸缩缝少，减少建筑高度，减少成本，同时也能消除裂缝，适用跨径 50100m。 该方案可供选择的施工方法有满堂支架法，悬臂拼装法，简支连续施工法，逐孔施工法等 。
