桥梁工程毕业设计---预应力混凝土连续梁桥

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1、 目目 录录 1. 概述 . 1 1.1 预应力混凝土连续梁桥概述 1 1.2 设计技术指标 3 1.3 主要材料 3 1.4 设计依据 3 2. 方案比选 . 5 2.1 构思宗旨 5 2.2 比选标准 5 2.3 方案比选 5 2.3.1 比选方案一 . 5 2.3.2 比选方案二 . 6 2.3.3 比选方案三 . 6 2.4 方案确定 6 3. 预应力混凝土连续梁桥总体布置 . 9 3.1 桥型布置 9 3.2 孔径布置 9 3.3 桥梁截面形式 10 3.4 桥梁细部尺寸 12 3.5 桥面铺装 13 3.6 本桥使用材料 13 4. 荷载内力计算 . 14 4.1 全桥结构单元的划

2、分 14 4.1.1 划分单元原则 . 14 4.1.2 桥梁具体单元划分 . 14 4.2 全桥施工节段划分 16 4.2.1 桥梁划分施工分段原则 . 16 4.2.2 施工分段划分 . 16 4.3 主梁内力计算 16 4.3.1 恒载内力计算 . 16 4.3.2 活载内力计算 . 20 4.3.3 温差次内力及支座沉降次内力计算 . 27 4.4 主梁内力组合 30 4.4.1 主力组合 . 30 4.4.2 主力+附加力组合 . 31 5. 预应力钢束的估算及布置 . 33 5.1 预应力钢筋估算 33 5.2 截面钢束用量的估算公式 33 5.3 预应力筋束的布置原则 41 5.

3、4 预应力筋束的布置结果 42 6. 主梁检算 . 43 6.1 控制截面强度检算 43 6.1.1 正截面强度检算 . 43 6.1.2 斜截面抗剪强度检算 . 47 6.2 抗裂性检算 49 6.2.1 正截面抗裂性检算 . 49 6.2.2 斜截面抗裂性检算 . 51 6.3 应力检算 54 6.4 挠度检算 57 小结 59 致谢 60 参考文献 61 1 1. 概述概述 1.1 预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥概述 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。本章 简介其

4、发展： 由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用 高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。 为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，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。自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。 预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺钢的情况 下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来 的创伤。 50 年代， 预应力混凝土桥梁跨径开始突破了 100

5、米， 到 80 年代则达到 440 米。 虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于 400 米时，预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。 我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。现在，我国已经有了 简支梁、带铰或带挂梁的 T 构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构 体系。 虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到 80 年。但是，在桥梁结构中，随着预应力理 论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。 连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用下，连续梁在支点处有负弯矩，由于负弯矩的 卸载作用， 跨中正弯矩显著减小， 其弯矩与

6、同跨悬臂梁相差不大； 但是， 在活载作用下， 因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。虽然 连续梁有很多优点，但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者，因为限于当时施 工主要采用满堂支架法，采用连续梁费工费时。到后来，由于悬臂施工方法的应用，连 续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。 60 年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁 中，应用了逐跨架设法与顶推法；在较大跨连续梁中，则应用更完善的悬臂施工方法， 这就使连续梁方案重新获得了竞争力，并逐步在 40200 米范围内占主要地位。无论是 2 城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力混凝土连续梁都发挥了其 优势，成为优胜方案。目前，连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之 一。 然而，当跨度很大时，连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面，还是在养护 方面都成为一个难题；而 T 型刚构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结构结 合起来，形成一种连续刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁 体系的一个重要发展，也是未来连续梁发展的主要方向。 另外，由于连续梁体