预应力混凝土连续梁桥设计.doc
《预应力混凝土连续梁桥设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《预应力混凝土连续梁桥设计.doc（95页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
摘要
…………………..立交桥…..设计
摘要
连续梁桥是工程上广泛使用的一种桥型,它不但具有可靠的强度,刚度及抗裂性,而且具有行车舒适平稳,养护工作量小,设计及施工经验成熟的特点。
设计一座梁桥必须从桥跨布设,尺寸拟定,钢束布置以及施工方法等方面综合考虑,还要充分考虑设计参数和环境影响。
本设计是一联五跨连续梁桥，截面形式为单箱双室，纵向变截面；施工方式是满堂支架整体现浇。
该设计首先进行恒载、活载及次内力的计算,在此基础上进行荷载组合,绘制弯矩和剪力包络图；其次,根据短期效应组合配置预应力钢筋，并进行预应力损失的计算；最后，对该连续梁桥进行验算，是否满足设计要求。
关键词：
设计连续梁桥满堂支架预应力
Designfor………………………Bridge
Abstract
Thecontinuousbeambridgeisakindofbridgetypeusedwidelyontheproject.Itnotonlyhasareliablestrength,stiffnessandcracking,butalsohasasmoothjourneycomfortable,conservationworkonthedesignandconstructionexperienceofthecharacteristicsofmaturity.Designabridgemustbelaidacrossfromthebridge-laying,thesizeofthedevelopment,steelbeamlayoutandconstructionmethods,butalsogivefullconsiderationtothedesignparametersandenvironmentalimpact.Thisisadesignforafive-spancontinuousbridge,whosecross-sectionistwo-compartment,andchangingontheroaddirection,constructedbypouringon-siteonfullframing.Thefirstdesignincludesconstantload,theliveloadandthecalculationoftheinternalforces.Onthebasisofaloadcombination,wecandrawmomentandshearenvelopemap.Next,accordingtotheshort-termeffectcombinationdispositionprestressedreinforcement,andcarriesonthelossofprestressthecomputation.Finally,carriesonthecheckingcalculationtothiscontinuousbridge,whethertosatisfythedesignrequirements.
KeyWords:
design;continuousbridge;fullframing;prestress
31
目录
目录
摘要………………………………………………………………………………………………I
Abstract……………………………………………………………………………………II
第一章方案设计……………………………………………………………………………1
1.1跨径布置………………………………………………………………………………1
1.2顺桥向设计……………………………………………………………………………1
1.3横桥向设计……………………………………………………………………………2
第二章恒载计算……………………………………………………………………………6
2.1节段划分及截面几何要素计算…………………………………………………………6
2.2一期恒载计算…………………………………………………………………………9
2.3二期恒载计算…………………………………………………………………………10
2.4总恒载效应……………………………………………………………………………11
第三章活载计算……………………………………………………………………………14
3.1汽车荷载………………………………………………………………………………14
3.2最大、最小弯矩及其对应的剪力计算………………………………………………15
3.3最大、最小剪力及其对应的弯矩计算………………………………………………19
第四章次内力计算…………………………………………………………………………25
4.1温度次内力计算………………………………………………………………………25
4.2支座沉降次内力计算…………………………………………………………………36
第五章内力组合及内力包络图…………………………………………………………42
5.1短期效应组合…………………………………………………………………………42
5.2长期效应组合…………………………………………………………………………43
5.3基本组合………………………………………………………………………………44
5.4包络图…………………………………………………………………………………45
第六章预应力筋的计算与布置………………………………………………………46
6.1原理与方法……………………………………………………………………………46
6.2预应力筋的配置……………………………………………………………………48
6.3钢束布置………………………………………………………………………………49
第七章净截面及换算截面几何特性计算……………………………………………56
7.1概述……………………………………………………………………………………56
7.2净截面几何特性计算…………………………………………………………………56
7.3换算截面几何特性计算………………………………………………………………58
第八章预应力损失及有效预应力计算………………………………………………60
8.1控制应力计有关参数…………………………………………………………………60
8.2摩擦损失………………………………………………………………………………60
8.3锚具回缩损失…………………………………………………………………………62
8.4弹性压缩损失…………………………………………………………………………65
8.5应力松弛损失…………………………………………………………………………68
8.6收缩徐变损失…………………………………………………………………………70
8.7预应力损失组合及有效预应力计算…………………………………………………73
第九章承载能力极限状态验算…………………………………………………………76
9.1正截面承载能力验算…………………………………………………………………76
9.2斜截面承载能力验算…………………………………………………………………77
第十章正常使用极限状态验算…………………………………………………………80
10.1抗裂验算……………………………………………………………………………80
第十一章持久状况和短暂状况应力验算……………………………………………82
11.1持久状况截面混凝土法向应力验算…………………………………………………82
11.2短暂状况截面混凝土法向应力验算…………………………………………………83
第十二章墩及桩基础设计与计算………………………………………………………85
12.1支座…………………………………………………………………………………85
12.2墩身设计与验算……………………………………………………………………86
12.3桩基础设计…………………………………………………………………………87
参考文献………………………………………………………………………………………90
致谢………………………………………………………………………………………………………91
第一章方案设计
第一章方案设计
1.1跨径布置
1.1.1标准跨径
…………….的设计起讫桩号为：
k784+274.323~k784+424.323，实际桥长172m。
按照设计任务书中的要求，本联设计要求采用变截面连续箱梁结构形式，布置时，通过计算调整，最终确定本联的跨径布置如下：
26m+40m×3+26m=172m
标准跨径（相邻墩身轴线距离）布置图示如图1-1。
2
3
5
6
40.00
40.00
40.00
26
1
4
26
图1-1标准跨径布置（单位：
m）
由上图可知本联为五跨连续梁，由参考文献[1]第二章第一节（P69）可知，五跨连续梁合理的跨径布置为：
边跨与中跨之比为0.65:
1~0.7:
1，且对称布置。
该桥中选择的边跨与中跨之比为0.65:
1。
1.1.2计算跨径
上面的跨径布置为标准跨径，计算跨径还要考虑到两边跨伸缩缝及支座尺寸的折减。
为了减小伸缩缝的宽度，把固定支座放在4#墩上，让梁体向两边伸缩。
由设计任务书可知本桥的设计年平均温差为±20℃，混凝土材料的温度膨胀系数为1.0×10-5/℃，则可计算得左右两边的伸缩缝宽度至少分别为：
4cm，4cm；再考虑到支座尺寸的影响，计算跨径布置如下图1-2：
0.56m+25.4m+40m×3+25.4m+0.56m
2
3
5
6
40.00
40.00
40.00
25.40
1
4
25.40
0.56
0.56
图1-2计算跨径布置（单位：
m）
由上图可知连续梁两端分别有0.56m和0.56m的悬臂段，但由于其长度很小，并且位于支座顶部，对内力影响很小，故在内力计算中忽略不计。
故计算跨径为：
25.4m+40m×3+25.4m
1.2顺桥向设计
1.2.1纵坡设计
为了满足桥梁纵向排水的需要，根据设计任务书要求，本设计桥梁纵坡取为1.5%。
但由于纵坡坡度很小，对桥梁跨径和梁高基本没有影响，故在具体计算中，计算模型按平坡设计。
1.2.2梁高设计
2#、3#、4#、5#（墩位编号，见图1-1）支座处梁高：
根据参考文献[1]第二章第一节（P69），梁高为1/16-1/20L，取L/16，即2.5m。
1#、2#支座处梁高：
端部剪力效应很大，单靠增加腹板厚度来抵抗剪力，腹板会变得很厚，所以一方面增加腹板厚度，另一方面增大梁高。
同时考虑到前后联梁高的衔接，梁高定为1.5m。
跨中梁高：
根据文献[1]第二章第一节（P73），梁高按经验为（1/30~1/50）L，取L/40，即1m。
1.2.3梁底曲线设计
梁底曲线采用二次抛物线，本联中共有3种抛物线
L1左半跨、L5右半跨（以跨中梁底为原点）：
y1=-0.00310x2
升级会员 