预应力混凝土连续梁桥设计 毕业设计.docx
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石家庄铁道大学毕业设计预应力混凝土连续梁桥设计
Design of Prestressed Concrete ContinuousGirder Bridge
2014届 土木工程学院
专业土木工程学号20100373
学生姓名指导教师
完成日期：2014年5月30日 技术与施工技术都己达到相当高的水平。
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的哈尔滨松花江 大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m的宜昌乐天溪桥、跨径154m的 云南六库怒江大桥等。
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：
发展大吨位的锚固张拉体系，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乂使混凝土质量难以提 另J O
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。
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本设计研究内容
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内外桥梁中最主要的桥型之
O
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 结果的内力状态、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。而木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。
第2章设计主体
2.1主要技术指标
跨径：两跨30m+30m；
荷载标准：公路一级；车道荷载qk=10.5kN,人群荷载Pk=360kNo
桥面宽度：12m；
车道数：3车道。
2.2材料规格
混凝土： C50混凝土
预应力筋：柄15.24的钢绞线
普通钢筋：HRB335钢筋和R235钢筋
桥面铺装：8cm厚沥青混凝土和10cmC40防水混凝土。
2.3截面尺寸主梁截面高度
为适应连续梁内力变化的需要，以及施工方便和美观。本设计为跨径L=30m的 连续梁桥。采用等高度布置。
根据经验，公路桥主梁梁高可按下列数据考虑：
支点截面主梁高度与跨径之比通常在1/15-1/25,而跨中截面的主梁高度与跨径之 比通常在1/3O--1/5O。另外，为了施工上的方便，一般箱梁高度不要小于1.8m。
所以，在本设计中主梁跨中截面和支点处截面高度取值均为2.3m（取1/24）。
顶板和底板厚度
箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。其尺寸要受到受 力要求和构造两个方面的控制。箱形截面的底板应提供足够大的承压面积，发挥良 好的受力作用。本设计为等截面设计，确定顶板为20cm,底板35cm。
腹板厚度
箱梁腹板的主要功用是承受结构的弯曲剪应力。腹板的最小厚度还应考虑钢束 管道的布置与混凝土浇筑的要求，确定为70cm0
按以上拟定的尺寸，就可绘出箱梁截面图。如图2-1所示：
1200■&
■&
215，
300
inM |D
图2-1箱梁截面图（单位：nim）
2.4荷载内力计算
对结构进行受力分析时应对主梁进行分单元，本设计桥全长60m,每个梁段单元 为2.0m,故全梁共分为3（）个单元。
恒载内力计算
设计内力是强度验算和配筋设计的依据。施工内力是指施工过程中，各施工阶 段的临时施工荷载，如施工机具设备（支架，张拉设备等），模板，施工人员等引起 的内力。主要供施工阶段验算使用，本设计主要考虑了一般恒载内力和活载内力。
主梁恒载内力，包括自重引起的主梁自重（一期恒载）Sgl和二期恒载（如铺 装，栏杆等）引起的主梁后期恒载内力Sg2o本设计采用的满堂支架法，在施工过程 中结构不发生体系转换，且主梁为等截面设计，所以主梁的自重内力可按均布荷载 图乘主梁内力影响线的总面积来计算。
箱梁横截面如下图2-2,其面积为7.7忐。
图2-2箱
Design of Prestressed Concrete ContinuousGirder Bridge
2014届 土木工程学院
专业土木工程学号20100373
学生姓名指导教师
完成日期：2014年5月30日 技术与施工技术都己达到相当高的水平。
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的哈尔滨松花江 大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m的宜昌乐天溪桥、跨径154m的 云南六库怒江大桥等。
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：
发展大吨位的锚固张拉体系，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乂使混凝土质量难以提 另J O
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。
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本设计研究内容
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内外桥梁中最主要的桥型之
O
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 结果的内力状态、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。而木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。
第2章设计主体
2.1主要技术指标
跨径：两跨30m+30m；
荷载标准：公路一级；车道荷载qk=10.5kN,人群荷载Pk=360kNo
桥面宽度：12m；
车道数：3车道。
2.2材料规格
混凝土： C50混凝土
预应力筋：柄15.24的钢绞线
普通钢筋：HRB335钢筋和R235钢筋
桥面铺装：8cm厚沥青混凝土和10cmC40防水混凝土。
2.3截面尺寸主梁截面高度
为适应连续梁内力变化的需要，以及施工方便和美观。本设计为跨径L=30m的 连续梁桥。采用等高度布置。
根据经验，公路桥主梁梁高可按下列数据考虑：
支点截面主梁高度与跨径之比通常在1/15-1/25,而跨中截面的主梁高度与跨径之 比通常在1/3O--1/5O。另外，为了施工上的方便，一般箱梁高度不要小于1.8m。
所以，在本设计中主梁跨中截面和支点处截面高度取值均为2.3m（取1/24）。
顶板和底板厚度
箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。其尺寸要受到受 力要求和构造两个方面的控制。箱形截面的底板应提供足够大的承压面积，发挥良 好的受力作用。本设计为等截面设计，确定顶板为20cm,底板35cm。
腹板厚度
箱梁腹板的主要功用是承受结构的弯曲剪应力。腹板的最小厚度还应考虑钢束 管道的布置与混凝土浇筑的要求，确定为70cm0
按以上拟定的尺寸，就可绘出箱梁截面图。如图2-1所示：
1200■&
■&
215，
300
inM |D
图2-1箱梁截面图（单位：nim）
2.4荷载内力计算
对结构进行受力分析时应对主梁进行分单元，本设计桥全长60m,每个梁段单元 为2.0m,故全梁共分为3（）个单元。
恒载内力计算
设计内力是强度验算和配筋设计的依据。施工内力是指施工过程中，各施工阶 段的临时施工荷载，如施工机具设备（支架，张拉设备等），模板，施工人员等引起 的内力。主要供施工阶段验算使用，本设计主要考虑了一般恒载内力和活载内力。
主梁恒载内力，包括自重引起的主梁自重（一期恒载）Sgl和二期恒载（如铺 装，栏杆等）引起的主梁后期恒载内力Sg2o本设计采用的满堂支架法，在施工过程 中结构不发生体系转换，且主梁为等截面设计，所以主梁的自重内力可按均布荷载 图乘主梁内力影响线的总面积来计算。
箱梁横截面如下图2-2,其面积为7.7忐。
图2-2箱
预应力混凝土连续梁桥设计 毕业设计
