预应力混凝土连续梁桥结构设计
三跨变截面-预应力混凝土连续梁桥
炭厂沟预应力混凝土连续梁桥的设计设计说明一、设计依据1、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62- 2004）2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60- 2004）3、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）二、技术标准和技术规范2.1技术标准1、荷载等级：公路—Ⅰ级；2、桥面宽度：0.25m（栏杆）+0.5m（防撞栏）+1.5m（人行道）+9m（行车道）+1.5m （人行道）+0.5m（防撞栏）+0.25m（栏杆）=13.5m。
3、桥面设有双向2%的横坡，通过桥面铺装完成；2.2采用规范1、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62- 2004）2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60- 2004）3、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）4、《公路桥涵地基和基础设计规范》（JTJ024-85）5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）三、基础资料该桥地质情况从上到下为黄土、古土壤、亚粘土和石灰岩。
前三种土质的侧阻力分别为65KPa、70 KPa、85 KPa。
由于本桩基础是支撑在基岩上的端承式。
基岩为石灰岩，其地基承载力特征值4000akf KPa。
四、结构设计4.1 孔跨布置根据路线设计线位，结合桥跨范围地形地质情况，对变截面连续梁桥孔跨布置设计，全桥孔跨组合为80m+125m+80m 。
图4-1 桥梁纵断面布置图4.2 箱梁结构箱梁采用的是单箱单室箱型截面。
桥面行车道的净宽为9m ，人行道净宽为2×1.5m ，因此在设计时设置2×0.5m 的防撞栏及2×0.25m 的人行栏杆。
故箱顶宽为13.5m ，底宽为7.5m ，箱梁顶为平行面。
箱梁跨中及边跨现浇段梁高为2.8m ，箱梁根部断面和墩顶0号梁段高为7.0m 。
从中跨跨中至箱梁根部，箱高、箱梁底板、箱梁腹板均是按照二次抛物线变化的。
预应力混凝土等截面连续梁桥毕业设计
方法：优化桥梁的截面形状 和尺寸，提高桥梁的承载能
力和稳定性
方法：采用高性能混凝土和 钢筋，提高桥梁的耐久性和
安全性
方法：优化桥梁的施工工艺 和施工方案，提高桥梁的施
工质量和效率
结构尺寸优化
确定桥梁跨度和跨径比 确定桥梁高度和宽度 确定桥梁截面形状和尺寸 确定桥梁支座类型和位置 确定桥梁预应力筋布置和锚固方式 确定桥梁施工工艺和材料选择
P预A应R力T混6凝土等截面连续梁桥
的工程实例
工程概况
工程名称：预应力 混凝土等截面连续 梁桥
工程地点：某城市
工程规模：全长 xx米，跨径xx米
工程特点：采用预 应力混凝土等截面 连续梁桥结构，具 有承载能力强、抗 震性能好等特点。
设计方案及要点
预应力混凝土等截面连续梁桥的设计方案应考虑桥梁的跨度、高度、荷载等因素。 设计方案应包括桥梁的平面布置、横断面设计、纵断面设计等。 设计方案应考虑桥梁的抗震性能，采用合理的抗震措施。 设计方案应考虑桥梁的耐久性，采用耐久性好的材料和施工工艺。
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预应力混凝土等截面 连续梁桥毕业设计
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预应力混凝土 等截面连续梁 桥概述
预应力混凝土 等截面连续梁 桥的设计原理
预应力混凝土 等截面连续梁 桥的施工方法
结构材料优化
钢筋配置：优化钢筋布置， 提高抗弯、抗剪能力
混凝土强度：选择高强度混 凝土，提高承载能力
预应力混凝土连续梁桥纵向预应力设计
预应力混凝土连续梁桥纵向预应力设计一、引言预应力混凝土连续梁桥由于其跨越能力大、结构刚度好、行车舒适性高等优点，在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。
而纵向预应力设计是预应力混凝土连续梁桥设计中的关键环节，它直接关系到桥梁的结构性能、安全性和经济性。
二、纵向预应力设计的目的和作用纵向预应力设计的主要目的是通过在混凝土梁中预先施加压应力，来抵消在使用阶段可能出现的拉应力，从而提高梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。
其作用主要体现在以下几个方面：1、提高梁的抗弯承载能力：预应力的施加可以使梁在承受荷载时，混凝土处于受压状态，充分发挥混凝土抗压强度高的特点，从而提高梁的抗弯能力。
2、增强梁的抗裂性能：预先施加的压应力可以有效地抑制混凝土裂缝的产生和扩展，提高梁的耐久性。
3、减小梁的挠度：预应力可以减小梁在荷载作用下的变形，提高桥梁的刚度和行车舒适性。
三、纵向预应力筋的布置形式1、直线布置：预应力筋沿梁的轴线直线布置，这种布置形式施工简单，但对梁的抗剪和抗扭性能提升有限。
2、曲线布置：预应力筋沿梁的纵向呈曲线布置，常见的有抛物线形和圆弧形。
曲线布置可以更好地适应梁的弯矩分布，提高预应力的效率，但施工难度相对较大。
四、纵向预应力筋的材料选择常用的纵向预应力筋材料有高强度钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋。
高强度钢丝具有强度高、柔韧性好的特点，但锚固较复杂。
钢绞线则是目前应用最广泛的预应力筋材料，其强度高、柔韧性好、施工方便。
精轧螺纹钢筋适用于对锚固要求较高的部位，但成本相对较高。
在选择预应力筋材料时，需要综合考虑桥梁的跨度、荷载、施工条件和经济性等因素。
五、纵向预应力筋的数量确定纵向预应力筋的数量应根据桥梁的结构受力要求、使用性能要求和规范规定来确定。
首先，需要根据梁的弯矩和剪力分布，计算出所需的预应力大小。
然后，根据所选预应力筋材料的强度和特性，确定预应力筋的数量。
在计算过程中，还需要考虑预应力损失的影响。
预应力损失包括锚具变形损失、摩擦损失、混凝土收缩徐变损失等。
基于预应力混凝土连续梁桥的设计
生的。由主梁活 载内力产生 的原 因 ， 可 以清楚看 出在计算 活 载 内力之前 ， 整个桥梁最终体系 已经完成 了。因此 可知其力 学计算图式已经清楚的呈现出来 了。 连续梁桥为超静 定 结构 ， 活载 内力 计 算 以影 响线 为基
础 。计算影响线可按结构力学方法 ， 亦 可直接 采用有限元法 计算绘制影 响线 。在 内力 影 响线 上按 最不利荷 载位 置布置 活载 ， 就可求得截面的 控制 内力 。由于 内力影 响线分 为正 、
中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ４ ２ 文献标识码 ： Ｃ 文章编号 ： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ １ ０ ６— ０ ２
１ 预 应 力 混凝 土 连 续 梁 桥 力 学特 点 及 适 用 范 围 连续桥梁 ， 它的整个受力 体系包括 自身结构重力及桥上 活动负载等 ， 同时还有不 可忽略 的次 内力 （ 其 产生 的原因将
负这两种不同区段时 ， 在正 区段求 出的为 内力最大 值 ， 在 负 区段求 出内力最小值 。当只有正号影 响线 时， 则最小内力为 零， 反之则最大 内力 为零 。将荷 载乘 以横 向分布 系数后 ， 即 可应用主梁 内力影 响线计算 截面 活载 内力 。对 于车道 荷载 应将其均布和集 中荷载引起 的内力进行叠加 求出总效应 。 均布荷载 ： Ｓ ＝（ １ ）。 ’ ｍ ｑ ’ ｎ 集 中荷 载 ：
Ｓ ＝（ １十 ）’ 孝’ ｍ ’ Ｐ ＾’ Ｙ 车道荷载总效应 ： Ｓ＝ Ｓ ＋ Ｓ ｐ （ １ ）・ 。 ｍ ・ （ 吼 ・ ｎ＋ ‘ 儿）
在 下文 中详细介绍 ） 。连 续桥 梁在各 种各样 的力 的作用 下 ， 很 容易毁坏造成一定 不 良后 果。主要 是基于预 应力 混凝 土 结构进行连续梁桥设计 的 ， 值得说明的是预应力结构较传统 的结构其能够更有效 的提高 材料 的强度 ， 提高 其韧性 ， 同时
预应力混凝土连续梁桥设计 (毕业设计)
第一章绪论第一节桥梁设计的基本原则和要求一、使用上的要求桥梁必须适用。
要有足够的承载和泄洪能力，能保证车辆和行人的安全畅通；既满足当前的要求，又照顾今后的发展，既满足交通运输本身的需要，也要兼顾其它方面的要求；在通航河道上，应满足航运的要求；靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求，考虑综合利用。
建成的桥梁要保证使用年限，并便于检查和维护。
二、经济上的要求桥梁设计应体现经济上的合理性。
一切设计必须经过详细周密的技术经济比较，使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小，在使用期间养护维修费用最省，并且经久耐用；另外桥梁设计还应满足快速施工的要求，缩短工期不仅能降低施工费用，面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。
三、设计上的要求桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想，认真研究国外的先进技术，充分利用国际最新科学技术成果，把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来，保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
四、施工上的要求桥梁结构应便于制造和安装，尽量采用先进的工艺技术和施工机械，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。
五、美观上的要求在满足上述要求的前提下，尽可能使桥梁具行优美的建筑外型，并与周围的景物相协调，在城市和游览地区，应更多地考虑桥梁的建筑艺术，但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。
第二节计算荷载的确定桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载，作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性，各种荷载出现的机率也不同，因此需将作用荷载进行分类，并将实际可能同时出现的荷载组合起来，确定设计时的计算荷载。
一、作用分类与计算为了便于设计时应用，将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载，根据其性质分为：永久作用、可变作用和偶然作用三类。
（一）永久作用指长期作用着荷载和作用力，包括结构重力（包括结构附加重力）、预加力、土重力及土的侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力和基础变位而产生的影响力。
预应力混凝土连续梁桥的设计尺寸拟定
预应力混凝土连续梁桥的设计1.1总体布置结构总体设计主要包括桥梁跨径分配、主梁截面形式的拟定以及梁高等方面的内容。
1.1.1跨径布置目前，设计工程师认为预应力混凝土连续梁桥的最大理论跨度为250～300m，经济跨度为100～240m。
–布置原则：减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求–不等跨布置——大部分大跨度连续梁边中跨比为0.5～0.8，最好为0.65–等跨布置——中小跨度连续梁–短边跨布置——特殊使用要求1.1.2主梁截面–板式截面——实用于小跨径连续梁–肋梁式——适合于吊装–箱形截面——适合于节段施工–其它1.1.3箱梁梁高梁高——与跨径、施工方法有关等高度梁——实用于中、小跨径连续梁，一般跨径在50～60米以下变高度梁——实用于大跨径连续梁，100米以上，90%为变高度连续梁桥型公路桥铁路桥支点梁高(m)跨中梁高(m)支点梁高(m)跨中梁高(m)等高梁(1/15～1/25)l(1/16～1/18)l变高（折线）梁(1/16～1/20)l(1/22～1/28)l(1/12～1/16)l(1/22～1/28)l变高（曲线）梁(1/16～1/25)l(1/30～1/50)l(1/12～1/16)l(1/30～1/50)l对于变高梁，一般对于公路桥，支点梁高是跨中梁高的2～3倍；对于铁路桥，支点梁高是跨中梁高的1.5～2倍。
1.2细部设计主梁细部设计包括顶板、底板、腹板等部位尺寸的拟定，横隔板的设置，齿块和承托等构件的设计等。
1.2.1顶板、底板及腹板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。
当悬臂施工时，箱梁底板特别是靠近桥墩附近的底板将承受很大的压应力。
在发生变号弯矩的截面中，顶板和底板也都应各自发挥承压的作用。
（1）顶板顶板厚度一般考虑两个因素：满足桥面板横向弯矩的要求；满足布置纵向预应力钢束和横向预应力钢束的构造要求。
另外传统的设计理念认为，顶板厚度与腹板间距相关。
桥面板的悬臂长度也是调节板内弯矩的重要参数，在布置横向预应力时可考虑桥面板的横向坡度和板截面的变高度，以发挥预应力束的偏心效应。
预应力混凝土连续梁(刚构)桥
2.立面布置
等高连续梁
梁高选择：与跨度有关。 • 公路桥的高跨比h/L在1/25～1/15之间。当采用顶推法施
工时，考虑顶推法施工时对结构的附加受力要求，高跨 比选1/15～1/12为宜
• 干线铁路桥， 高跨比为1/8～1/16
Kochertal Bridge
德国 | 科查塔桥
Kochertal Bridge
连续钢构体系
2.立面布置
带V形墩或V形支撑的连续梁体系
优点： • 适当增加连续梁的跨越能力、节省材料 • 削减墩顶的负弯矩 • 外观上显得轻巧别致
桥无止，路无尽
2.立面布置
连续钢构体系
特点： ③在构造方面，主梁常采用变截面箱形梁，桥墩多采用矩形和 箱形截面的柱式墩或双薄壁墩；在连续刚构两端设置的伸缩装 置应能适应结构纵向位移的需要，同时，端部需设置控制水平 位移的挡块，以保证结构的水平稳定性。
2.立面布置
连续钢构体系
受力特点： ①随着墩高的增加，连续刚构的墩顶以及跨中梁部弯矩趋近连 续梁者 ②墩的轴向力和墩底弯矩随墩高的增加急剧减少 ③两墩之间的梁部所受到的轴向力随墩高的增加而急剧减少。 因此，连续刚构梁的高跨比等设计参数可参照连续梁桥取值 （适当偏小），对带双薄壁墩的连续刚构体系，其梁部弯矩与 双薄壁的截面尺寸和间距有较大关系
可取1/25～1/16，支点截面与跨中截面高度之比在2.0 ～ 3.0； • 铁路：支点截面可取1/16 ～ 1/12，支点截面与跨中截面 高度之比在1.5 ～ 2.0.边跨与中跨的跨度比在0.5 ～ 0.8 内变化，采用悬臂法施工时宜取较小值。比值过大，会导 致边跨正弯矩分布不合理；而比值过小，梁端支点可能发 生负反力，需要设置构造复杂的拉力支座。
大跨度预应力混凝土连续梁桥结构设计
Ｓ ｒ ｃｕ ａ ｓｇ ｆ ｏ ｇ—ｐ ｎＰ ｅ ｔｅ ｓ ｄ Ｃ ｎ ｒ ｔ ｏ ｔ ｕ ｕ ｒ ｅ ｒ ｇ ｔｕ ｔｒ ｌ Ｄｅ ｉｎｏ ｎ — ａ ｒ ｓｒ ｓ ｅ ｏ ｃ ｅｅＣ ｎ ｉ ｏ ｓＧｉ ｒＢ ｉ ｅ Ｌ ｓ ｎ ｄ ｄ
由 于 主桥 跨 径较 大 ，为增 加 桥 梁 整 体 刚度 。 并 使 各 项 应 力 满 足 规 范 要 求 ，在 箱 梁 截 面尺 寸 、 梁底 曲线 拟定 、腹 板厚 度 、顶板 、底 板厚 度 拟 定 和 “ Ｔ构 ”悬 臂梁 段 布置 等 问题 上作 了对 比分 析 ． 通 过 多 次试 算 。在 满足 规 范 要 求 的前 提 下 。寻求
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｄ ｓ ｒｃ ｓ ｆ ｎ ｐ ｎ ｐ ｅｔｅ ｓｄｃ ｎ ｒｔ ｏ ｔ ｕ ｕ ｉｄ ｒｂ ｄ ｅ ｉ ｉｔ ｄ ｃ ｄ Ｓ ｖ ｒｌ ｓｒ ｃ ： ｈ ｅ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｌ ｇｓ ａ ｒ ｓ ｓｅ ｏ ｃｅｅｃ ｎｉ ｏ ｓｇｒ ｅ ｒ ｇ ｎｒ ｕ ｅ ． ｅ ｅａ ｎ ｇ ａｏ ｒ ｎ ｉ ｓ ｏ ｕ ｅｕ ｏ ｃｕ ｉｎ ｒ ｂａｎ ｄｗ ｔ ｏ ａａｉｅａ ａｙ ｉ ｆ ｅ ｔ ｎｓｚ ， ｅ ｍ ｏｔｍ ｕ ｖ ，ｈｃ ｎ ｓ ｆ ｐ ｅ ｎ ｓｆ ｌ ｎ ｌｓｏ ｓ ｅｏ ｔｉｅ ｉ ｃ ｍｐ ｒｔ ｌ ｓ ｏ ｃｉ ｉ ｂ ａ ｂ ｔ ｃ ａ ｈ ｖ ｎ ｓ ｓ ｏ ｅ ｏ ｃ ｒｅ ｔｉｋ ｅｓｏ ｐ ｒ ｄ ｕ ａ ｏ ｔ ｐ ａｅ ｓｗｅｌ ｓｓ ｇ ｎ ｅ ｇｈ ｉ ａ ｔ ｅ ｅ ａ ｆＴ－ｒｍｅ ｈｃ ａ ｐｏ ｉｅ ｒｆｒｎ ｅ ｆｒｓｍｉ ｂ ｔ ｍ ｌｔ，ａ ｌ ａ ｅ ｍｅ ｔｌｎ ｔ ｎ ｃ ｎｉ ｖ ｒｐ ｅ ｏ ｆａ ，ｗ ｉｈ Ｃ ｒｖｄ ｅｅｅ ｃ ｏ ｉ ｌｒ ｏ ｌ ｒ ｎ ａ
悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥设计
的应力集中。
⒉横隔梁的普通钢筋布置
在横隔梁内有必要设置防收缩钢筋: 横隔板受到底板和腹板的约束影响; 水泥水化热产生内外温差而引起早期裂
缝。 在横隔梁内布强筋: 在横隔梁孔洞（人孔）处切断的纵横向
钢筋; 考虑开孔后局部应力集中影响，有时需
要在孔洞周边特别加强布筋。
其它区域的普通钢筋布置
①锚块后配筋:钢筋配置必须达到足够承 受50%的预应力筋的力;
新西兰规范箱梁温度梯度模式
h为黑色沥青层厚度（mm）。 h为黑色沥青层厚度（mm） 。 h为黑色沥青层厚度（mm）
。
荷载组合与截面强度验算
一、荷载组合 公路桥梁设计荷载按《公路桥涵设计通用规范》 二、荷载安全系数和设计内力值
桥梁结构按极限状态设计，应进行承载能力极限状态 和正常使用极限状态计算。应考虑不同的荷载安全系 数进行内力组合。
拉损破坏
箱梁桥的横向计算
在悬臂浇筑中施工安全度控制
⒈最大悬臂状态施工荷载 ①考虑梁重不均匀（如一悬臂重增大4%，另一悬臂重减少4%）； ②考虑施工动力系数（如一端采用1.2，另一端采用0.8）； ③考虑不同步施工（如相差一个节段）； ④考虑施工临时堆载（按实计算）； ⑤考虑一端挂篮浇筑突然坠落，冲击系数取2； ⑥考虑风力作用（按《规范》要求）； ⑦考虑地震影响（按《规范》要求）。 ⒉根据实际情况考虑荷载组合，验算墩身应力和基础承载力。 ⑴结构图式：按支撑在腹板底的横向框架进行内力分析和计算； ⑵考虑自重（含二恒）、预应力、活载、箱内外温差等荷载组合； ⑶活载按《规范》考虑纵向分布宽度，取纵向长度为1m的箱梁为计算单元； ⑷按一般的平面分析程序进行计算； ⑸变截面梁可选取墩顶、L/2、L/4为代表性横向断面； ⑹根据计算结果配置顶板横向预应力筋和普通筋。
预应力混凝土连续梁桥设计
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ABSTRACTThis design according to the design requirements and the geography and geology condition of the design of the bridge, the spirit of " applicability, comfort and safety, economy, advanced, beautiful " principle, this paper developed three different bridge type scheme comparison and 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)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)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。
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预应力混凝土连续梁桥结构设计第一章绪论第一节桥梁设计的基本原则和要求一、使用上的要求桥梁必须适用。
要有足够的承载和泄洪能力，能保证车辆和行人的安全畅通；既满足当前的要求，又照顾今后的发展，既满足交通运输本身的需要，也要兼顾其它方面的要求；在通航河道上，应满足航运的要求；靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求，考虑综合利用。
建成的桥梁要保证使用年限，并便于检查和维护。
二、经济上的要求桥梁设计应体现经济上的合理性。
一切设计必须经过详细周密的技术经济比较，使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小，在使用期间养护维修费用最省，并且经久耐用；另外桥梁设计还应满足快速施工的要求，缩短工期不仅能降低施工费用，面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。
三、设计上的要求桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想，认真研究国外的先进技术，充分利用国际最新科学技术成果，把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来，保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
四、施工上的要求桥梁结构应便于制造和安装，尽量采用先进的工艺技术和施工机械，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。
五、美观上的要求在满足上述要求的前提下，尽可能使桥梁具行优美的建筑外型，并与周围的景物相协调，在城市和游览地区，应更多地考虑桥梁的建筑艺术，但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。
第二节计算荷载的确定桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载，作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性，各种荷载出现的机率也不同，因此需将作用荷载进行分类，并将实际可能同时出现的荷载组合起来，确定设计时的计算荷载。
一、作用分类与计算为了便于设计时应用，将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载，根据其性质分为：永久作用、可变作用和偶然作用三类。
（一）永久作用指长期作用着荷载和作用力，包括结构重力（包括结构附加重力）、预加力、土重力及土的侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力和基础变位而产生的影响力。
（二）可变作用指经常作用而作用位置可移动和量值可变化的作用力。
包括汽车荷载及其的引起的冲击力、离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、温度作用和支座摩阻力。
（三）偶然作用偶然作用是指在特定条件下可能出现的较强大的作用，如地震作用或船只或漂浮物的撞击力和汽车的撞击作用（施工荷载也属于此类）。
二、作用效应组合原则公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计。
（一）公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下两种作用效应组合：1、基本组合。
永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：γ0S ud =γ0(∑=mi 1γGi S Gik +γQ1S Q1k +ψc ∑=nj 2γQi S Qjk )2、偶然组合。
永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。
偶然作用的效应分项系数取1.0；与偶然作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。
（二）公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种作用效应组合：1、作用短期效应组合。
永久作用标准值效应与可变作用濒遇值效应相组合，其效应组合表达式为：S sd =∑=mi 1S Gik +∑=nj 2ψ1j S Qjk2、作用长期效应组合。
永久作用标准值效应与可变作用永久值效应相组合，其效应组合表达式为：S ld =∑=mi 1S Gik +∑=nj 2ψ2j S Qjk第二章整体布置预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。
本设计采用的是先简支后连续的施工方法，该方法是先将简支梁安装就位后，再通过张拉支座处上翼缘的负弯矩钢束，形成连续梁体系。
先简支后连续的桥梁造价低、材料省、施工简便快捷。
为了使边跨与中跨的梁高和配筋接近一致，连续梁桥各孔跨径的划分，通常按照边跨与中跨最大弯矩趋近相等来确定。
跨径布置见图示2-1：图2-1 整体布置图计算简图：图2-2 计算简图第三章设计资料及结构尺寸拟定第一节基本资料一、基本材料及特性基本材料及特性见表3-1：二、锚具及支座采用GVM15－5，GVM15－7 ，GVM15－8，GBM15－15锚具；采用GYZ375×77，GYZF250×64支座。
三、施工工艺按后张法制作主梁，预留预应力钢丝的孔道，由预埋Ф=50㎜波纹管形成。
四、设计依据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004），以下简称《桥规》；《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》（JTG D62—2004），以下简称《公预规》；《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024－85），一下简称《公基规》。
第二节结构尺寸一、主梁间距及主梁片数主梁间距一般在1.8～2.3m，本设计选用210㎝，其横截面布置形式见图3-1：图3-1 横截面布置（单位cm）二、主梁尺寸拟定（一）梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高跨比通常为1/15~1/25，肋式截面梁常用高度一般取160～250㎝，考虑主梁的建筑高度和预应力钢筋的用量。
本设计主梁高度取用230cm. （二）梁肋及马蹄尺寸根据抗剪强度的需要和施工振捣的需要，一般梁肋厚度取15～25㎝，本设计暂定18㎝。
预应力简支T形梁的梁肋下部通常要加宽做成马蹄形，以便钢丝的布置和满足很大预压力的需要。
（三）截面沿跨长度变化本设计梁高采用等高度形式，横截面顶板厚度沿跨长不变。
梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也应布置锚具的需要，在靠近支点处腹板要加厚至马蹄同宽，加宽范围达到梁高一倍左右，本设计取200㎝。
见图3-2示：支点截面 跨中截面 三、横隔梁（板）间距为了增强主梁之间的横向连接刚度，除设置短横隔梁外，还应设置中横隔梁，间距5～10m ,本设计取边梁取6片中横隔梁，间距为7×4.543m ；中跨取7片中横隔梁，间距为8×4.85m.四、截面效率指标跨中截面几何特性可以由CAD 中面域性质可得: A=8284㎝2 质心位置（距下边缘）152㎝ I X=52604657 cm 4由此可计算出截面的效率指标ρ（希望ρ在0.4～0.55之间）为：()HK K s x +=ρ式中：K S ——上核心距离，S I S Y K A ∑I ∑=K X ——下核心距离，S I X Y K A ∑I ∑= 得： K S=X Y A I ⨯=152828452604657⨯ =41.7 K X=S Y A I ⨯=)152230(828452604657-⨯ =81.4 HK K x s +=ρ535.02304.817.41=+=<0.55表明初拟的主梁跨中截面合理。
第三节桥面铺装及防水排水系统一、桥面铺装根据文献[7]P38,桥面铺装要求有抗车辙、行车舒服、抗滑、不透水、刚度好等性能。
本设计行车道铺装采用60mm厚素混凝土铺装，之上是90mm厚沥青混凝土桥面铺装。
二、桥面纵横坡根据文献[7]P39,桥面设置纵横坡，以利雨水迅速排除，防止或减少雨水对铺装层的渗透，从而保护了行车道板，延长了桥梁的使用寿命。
本设计桥面的纵坡，做成双向纵坡，坡度为3%。
桥面的横坡取1.5%，该坡由30#素混凝土调平层控制。
三、防水层根据文献[7]P41,桥面的防水层，设置在行车道铺装层的下边，它将透过铺装层的雨水汇集到排水设备排出。
本设计防水层做法为洒布薄层沥青或改性沥青，其上撒布一层砂，经碾压形成沥青涂胶下封层。
四、桥面排水系统根据文献[7]P42,为了迅速排除桥面积水，防止雨水积滞于桥面并渗入梁体影响桥梁的耐久性，本设计采用一个完整的排水系统。
桥面每个15m设置一个泄水管，且将泄水管直接引向地面。
第四节桥梁伸缩缝根据文献[7]P43,桥梁载气温变化时，桥面有膨胀或收缩的纵向变形，车辆荷载也将引起梁端的转动和纵向位移。
为使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形，在桥面伸缩缝处设置一定的伸缩装置。
本设计采用GP型无缝式伸缩装置，在路面铺装完成之后再用切割机器切割路面，并在起槽内注入嵌缝材料而成。
第四章桥面板的计算第一节桥面板恒载内力计算参照《公预规》4.1.1条规定，按单向板计算，内力计算以纵向梁宽为1m 的板梁计算。
计算图式如图4-1所示；图4-1 桥面板计算简图（单位m）恒载集度 g：沥青混凝土路面：g1=0.09×24×1.0=2.16kN/m混凝土垫层： g2=0.06×24×1.0=1.44kN/m翼板自重： g3=0.18×25×1.0=4.50kN/m合计： g=g1＋g2＋g3=8.10kN/mL=1.05m M sg =1/8×2gl =-1/8×8.1×1.052=－1.116kN·mQ sg =1/2×g l =－1/2×8.1×1.05=4.2525kN第二节 桥面板活载内力计算一、荷载分布宽度易知当车辆荷载作用于铰缝轴线上时为不利。
根据《公预规》4.1.3条规定，车轮着地长度： a 2=0.2m, b 2=0.6m ， 则a 1=a 2+2H=0.2+2×0.15=0.5mb 1=b 2+2H=0.6+2 × 0.15=0.9m 荷载对于悬臂根部的有效分布宽度： a= a 1+d+20l =0.5+1.4+2×1.05=4.0m由于这是汽车荷载局部加载在T 梁的翼板上，故需要考虑冲击系数，暂定1+μ=1.3二、弯矩、剪力的计算作用于每米宽板条上的弯矩为： M=-(1+μ))4(410b l a P- =-1.3×)49.005.1(442140-⨯x =-18.77kN ·m 作用于每米宽板条上的剪力为：Q=(1+a P 4)μ=1.3×442140⨯⨯=22.75kN第三节 内力组合及桥面板配筋一、荷载组合根据参考文献[2]承载能力极限状态内力组合：M ud =1.2M sg +1.4M sp =－(1.2×1.116+1.4×18.77)=27.62kN·m Q ud =1.2Q sg +1.4Q sp =1.2×4.2525+1.4×22.75=36.95kN 正常使用极限状态组合：（不考虑汽车冲击力） M sd =1.0M sg +1.0μ+1s M =－（1.0×1.116＋3.177.18）=15.55kN ·mQ sd =1.0Q sg +1.0ϖ+1s Q =4.2525+3.175.22=21.75kN 二、桥面板配筋假定保护层厚度 a s ，=35㎜有效高度 h e =h 0 -a s ， =0.280-0.035=0.245m Mud=27.62kN·m考虑到弯矩值较小可以按构造配筋 受拉钢筋5根直径为14㎜的HRB335，As=759mm 根据参考文献[19]%265.028065.145.045.0%271.028********min ===>=⨯==sd td s f f bh A ρρ 并且大于0.2%55.0041.00.14.1828000271.01=<=⨯==b c yf f εαρε，满足使用条件 )041.05.01(28010004.180.1)5.01(2201⨯-⨯⨯⨯=-=εαbh f M c u =1412kN ·m> Mud=27.62kN·m 承载力满足要求，间距为200㎜，也满足要求 抗剪验算：（厚板的计算公式）Vu=0.7βh f tb bh 0=0.7×1.65×1000×280=323.4×103 N=323.4kN> Q 0=36.95 kN 满足抗剪要求。