西南石油大学本科毕业设计
7.1预应力束筋的估算 ................................................ 32
7.1.1计算原理 .................................................. 32 7.1.2钢束估算 .................................................. 35 7.2预应力束筋的布置 ................................................ 36 8预应力损失及有效应力计算 ............................................. 39
8.1 预应力损失的计算 ............................................... 39
8.1.1摩阻损失 .................................................. 39 8.1.2.锚具变形损失 .............................................. 40 8.1.3.混凝土的弹性压缩 .......................................... 40 8.1.4.钢束松弛损失 .............................................. 40 8.1.5.收缩徐变损失 .............................................. 41
9内力组合 ............................................................. 43
9.1 承载能力极限状态下的效应组合 .................................. 43 9.2 正常使用极限状态下的效应组合 .................................. 45 10主梁验算 ............................................................ 48
10.1持久状况承载能力极限状态验算 ................................... 48
10.1.1 正截面承载力计算 ......................................... 48 10.2 持久状况正常使用极限状态应力验算 .............................. 50
10.2.1 正截面验算（法向拉应力） ................................. 51 10.2.2混凝土的主压应力验算 ..................................... 54
11挠度与预拱度设计 .................................................... 55 12主要工程数量计算 .................................................... 56 12.1混凝土总用量计算 .............................................. 56
12.1.1梁体混凝土计算 ........................................... 57 12.1.2桥面铺装层混凝土计算 ..................................... 57 12.1.3防撞墙栏杆计算 ........................................... 57 12.2钢绞线用量 ..................................................... 57 12.3波纹管用量 ..................................................... 57 12.4锚具用量 ....................................................... 57 13总结 ................................................................ 58 致谢 ................................................................... 60
II
50m+70m+50m预应力混凝土连续箱型梁桥设计
参考文献 .............................................................. 61
1.参考教材 ........................................................ 61 2.相关规范 ........................................................ 61
III
50m+70m+50m预应力混凝土连续箱型梁桥设计
1绪论
1.1预应力混凝土连续箱型梁桥的概述
随着交通运输特别是高等级公路的迅速发展，对行车平顺舒适提出了更高的要求。连续梁桥以其整体性好、结构刚度大、变形小、抗振性能好、主梁变形挠曲线平缓、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到了迅速发展。预应力混凝土连续箱型梁桥在60-150m跨径范围内得到了广泛的应用。下面简介其发展。
先前使用的普通钢筋混凝土在结构上存在许多缺点：如过早出现裂缝，使其不能有效的采用高强度材料，结构自重增大跨越能力小，材料利用率降低。为了弥补这些缺点，预应力混凝土应运而生。
所谓预应力混凝土就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从有了预应力混凝土，许多桥梁和公路的建设中，普通钢筋混凝土被预应力混凝土逐渐所代替。
预应力混凝土是20世纪30年代诞生的，它的出现给桥梁建设提供了廉价、耐久且刚度和承载力均很大的建筑材料，从而推动桥梁的发展产生又一次的飞跃。1953年，前联邦德国Finsterwald首创采用挂篮的平衡悬臂施工法建造预应力混凝土桥梁技术，在莱茵河上成功建造了沃伦姆斯桥，该桥为带剪力铰的刚架桥，跨径为101.65+114.20+104.20（m）。其后，该施工方法在全世界大跨度梁式桥中得到发展和应用。在我国虽然预应力混凝土起步晚，但是目前也取得了许多成就。如虎门大桥辅航道桥（主跨270m），云南元江大桥（主跨265m）宁德下白石大桥（主跨260m）。
连续梁桥主梁是以若干个孔为一联，在中间支点上连续通过，是超静定结构。连续梁桥的最大正弯矩发生在跨中附近，而最大负弯矩（绝对值）发生在支点截面上。由于支点负弯矩的存在，可使得跨中正弯矩比同跨的简支梁减少很多。比简支梁桥有更大的跨越能力。（目前建成的重庆石板坡长江大桥复线桥主跨为330m的连续钢箱梁结构，是世界首位。当跨度较大，恒荷载相对于总的荷载的比值稍大时，采用连续梁可导致材料用量的减少。
在近几年中由于施工技术的进步，连续梁桥更适合采用悬臂拼装和悬臂灌筑、纵向拖拉或顶推法施工。当一个孔受到破坏时，相邻的孔可以给予支持，而使得整个桥梁不能够坠落，对修复与加固整个桥梁是有利的，且连续梁桥的刚度比较大，抗震性能也比较好。为了使连续梁桥的平面位置得到固定，而且能将纵向水平力传给墩台，每一联必须设立一个固定支座，其余的为活动支座。公路桥为满足高速平稳行车的要
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求，常常采用多孔一联，用来减少桥面伸缩缝的数目，而将伸缩量集中在桥的活动支座的那一端，并且设置完善的、具有大变形量的伸缩缝装置。这就使它更具有了竞争力，在50-300米范围内占据了主导地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架桥、还是跨河大桥预应力混凝土连续箱型梁桥发挥了其独特的优势，成为了优选方案。目前，连续结构体系已成为混凝土桥梁中的主要体系。
从当前的桥梁成就水平来看，小跨径桥梁已经无法满足人们的需求了。为了满足现代人们的物质生活和精神生活方面的需求，今后修建的桥梁的趋势和原则如下：
1、研究具有轻质、高强、耐腐蚀、高性能的新型建桥材料，以适合更大跨径桥梁重载交通和长寿命运营的要求。
2、探索和研究适应于超大跨度桥梁的结构体系，结合海洋工程的经验，研究超深水基础的结构形式与施工方法，以及抗风、抗震、抗海浪的技术措施。
3、研究更适合实际受力状态的力学分析法和新的设计理论。在大跨径桥梁设计方面，重视对空气动力学、振动、稳定、非线性等的研究。研究开发成套的设计、计算和绘图软件，进一步完善CAD技术。
4、施工方面，越来越要求施工方法快速简便，提倡工业化制造。
5、环境保护已经成为21世纪的建桥工程师及其他各行各业建设者们共同面临的一大课题，因此，在桥梁建设中，更加注重桥梁自身的美学要求及其对周边环境的影响。
总而言之，桥梁的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合各种因素，做分析、做判断得出最优方案。
1.2选题的意义
本次设计计算仅进行引桥的设计计算，跨径布置为50+70+50m的预应力混凝土连续箱型梁桥，桥宽26m，分为两幅，设计时只考虑单幅的设计。主梁采用单箱双室型截面，为了提高跨越能力、减轻结构自重、线性优美等原则采用变截面形式。连续梁桥由于是超静定结构，计算量大，且准确性难以保证，所以采用有限元分析软件--桥梁博士3.03进行，这样不仅提高了效率，而且准确性也得到了保证。
在施工方面，结合其地形情况及起重设备等方面的考虑，采用满堂支架施工法。
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