摘 要
本设计根据设计要求及地理地质情况对该桥的设计，本着“适用性、舒适与安全性、经济性、先进性、美观”的原则，本论文拟定了三种不同的桥型方案进行比较和选择：方案一为简支梁桥方案，方案二为连续梁方案，方案三为梁拱组合桥。经由以上的几点原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土连续梁桥推荐方案。 预应力混凝土连续梁桥以能发挥高强材料特性，较高的刚度和抗裂性，养护维修工作少，抗震性强，运营噪声小，材料可塑性强等而成为预应力混凝土大跨径桥梁的主要桥型之一。本设计进行了细部尺寸拟定，并利用桥梁专业软件Midas Civil建立了简化模型。针对该模型进行了预应力钢束的估算及布置、静活载下的内力计算、应力验算及变形验算。经分析比较证明该桥设计计算正确，内力分布合理，符合设计任务要求。
[关键词]：预应力混凝土、连续桥梁、方案设计、悬臂施工、截面检算
1
ABSTRACT
This design according to the design requirements and the geography and geology condition of the design of the bridge, the spirit of \beautiful \selection: a scheme for simply supported beam bridge scheme, scheme for continuous girder, scheme three as the girder and arch combination bridge. By the above a few principles and design construction and other aspects to consider, in comparison to determine the recommended scheme of prestressed concrete continuous beam bridge.
Prestressed concrete continuous beam bridge in order to be able to play high strength material properties, high stiffness and crack resistance, less maintenance and repair work, strong shock resistance, low noise operation, material plasticity and become a prestressed concrete large span bridge of the main bridge of. The design of the size of the details worked out, and the use of bridge software Midas Civil established a simplified model. According to the model of prestressed steel beam estimates and arrangement, the internal forces calculation under static live load, stress calculation and deformation calculation. After analysis and comparison show that the bridge design and calculation is correct, rational distribution of internal force, comply with the design requirements.
[ Key words]: prestressed concrete, continuous bridge, cantilever construction, scheme design, cross section calculation
2
目 录
摘 要 ................................................................... 1 ABSTRACT ................................................................. 2 目 录 ................................................................... 3 第一章 绪 论 ........................................................... 5
1.1 桥梁概述 ............................................................... 5
1.1.2 桥梁的组成与分类 .................................................. 5 1.1.3 我国桥梁建筑的成就及现状 .......................................... 6 1.1.4 展望21世纪的桥梁工程发展趋势 ..................................... 7
第二章 方案比选 ......................................................... 9
2.1 比选原则 ............................................................... 9 2.2 比选方案 ............................................................... 9
2.2.1 方案设计 .......................................................... 9 2.2.2 方案比选及最终确定 ............................................... 12 2.3 上部结构尺寸拟定及内力计算 ............................................ 13 2.4 本桥主要材料 .......................................................... 14 2.5 悬臂浇筑施工程序 ...................................................... 15 2.6 设计计算依据 .......................................................... 17
第三章 预应力混凝土连续梁桥主梁内力计算 ................................ 18
3.1 建立有限元模型 ........................................................ 18 3.2 最大悬臂时内力计算结果 ................................................ 18 3.3 中跨合龙后的内力计算 .................................................. 20 3.4 活载内力计算 .......................................................... 22 3.5 支座沉降次应力图 ...................................................... 28 3.6 活载组合 .............................................................. 34
3.6.1 主力组合 ......................................................... 34 3.6.2 主力+附加力组合 .................................................. 40
3
第四章 预应力钢束的估算及布置 .......................................... 47
4.1 钢筋的估算 ............................................................ 47 4.2 实际采用的钢束布置 .................................................... 51 4.3 钢束布置 .............................................................. 52
第五章 截面检算 ........................................................ 53
5.1 强度检算 .............................................................. 53 5.2 应力检算 .............................................................. 54
5.2.1 可能造成预应力损失的因素 ......................................... 54 5.2.2 对不允许开裂的构件 ............................................... 54 5.2.3 边跨1/4截面的检算 ............................................... 55 5.2.4 应力检算 ......................................................... 55
结束语 .................................................................. 65 致 谢 .................................................................. 66 参考文献 ................................................................ 67
4
第一章 绪 论
1.1 桥梁概述
1.1.1 桥梁建设的重要性
大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代化交通网，对于加强全国各族人民
的团结，发展国民经济，促进各地经济发展，促进文化交流和巩固国防，都具有非常重要的意义。在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中.为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路等)，必须修建各种类型的桥梁与涵洞，因此桥涵是交通线中的重要组成部分，而且往往是保证全线通车的关键。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要快速机动的现代战争中具有非常重要的地位。
我国服员辽阔，大小山脉和江河湖泊遍布全国，东部临海，海湾、岛屿众多。自上世纪80年代我国实行改革开放以来，国民经济飞速发展，全国高速公路、高速铁路城市交通网络的建设方兴未艾。作为枢纽工程的桥梁建设的发展则突飞猛进。现如今，随着科技的进步，工业水平的提高，社会生产力的高速发展，人们对桥梁建筑提出了更高的要求。现代高速公路上迂回交叉的立交桥、高架桥和城市高架路，几十公里长的海湾、海峡大桥，新发展的城郊高速铁路桥与轻轨运输高架桥等，这些规模巨大的工程实体，构筑了现代交通靓丽的景观。纵观世界各国的大城市，常以工程雄伟的大桥作为城市的标志与骄傲。
1.1.2 桥梁的组成与分类
桥梁由\五大部件\与\五小部件\组成。
所谓“五大部件”是指桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。
（1）桥跨结构。(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）的结构物；
（2）支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。
（3）桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物；
（4）桥台。设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程；
5