内蒙古科技大学
本科生毕业设计说明书
题 目：河南省三门峡至淅川高速公路苇子沟2号桥设计
学生姓名：
学 号：
专 业：交通工程
班 级：交通08-2
指导教师：
摘要
本桥位于河南三门峡至淅川高速公路处，中心桩号K42+345,桥梁平面线为直线，与水流方向正交，桥纵向坡度为2%，桥面横坡采用2.0%的双向横坡。
根据所给资料，拟定了预应力混凝土连续箱形梁桥、预应力混凝土连续T形梁桥、预应力混凝土简支T形梁桥三个桥型方案。通过方案比选，推荐方案为预应力混凝土连续T形梁桥，孔径布置5×30m，桥梁全长156.06m。桥墩采用钢筋混凝土柱式桥墩，采用桩基础，桥台采用肋板型桥台。
上部结构的设计与计算，进行了结构细部尺寸拟定、静活载内力计算、配筋设计及控制截面强度、应力验算，活载变形验算等。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计规范的要求。
下部结构计算，计算由上部荷载到盖梁支座的反力。最后，进行下部结构验算以及地基承载力验算。
关键词：预应力 连续梁桥 柱式桥墩 桩基础
Abstract
The bridge is located in Henan Sanmenxia Xichuan highway at the center Stake of K42 +345, bridge flat line is a straight line orthogonal to flow direction, the bridge longitudinal gradient of 2%, deck cross slope using two-way cross slope of 2%.
According to the information given to draw a continuous prestressed concrete box beam bridge, continuous prestressed concrete T-beam bridge, simply supported prestressed concrete T-beam bridge three bridge program. Than selected by the program, the recommended program of continuous prestressed concrete T-beam bridge, aperture arrangement of 5 × 30m, bridges total length of 156.06m. Piers reinforced concrete column pier and pile foundation, abutment ribs abutment.
Superstructure design and calculation of the size of structural details prepared Static Live Loads internal force calculation, reinforcement design and control of cross-section strength, stress check for live load deformation checking, etc.. The analysis and comparison and checking that the design calculations are correct, the internal force distribution is reasonable, in line with design specifications.
The lower part of the structure, calculated to cover the reaction force of the beam support by the upper load. Finally, the substructure checking and Ground Bearing Capacity.
Keywords: prestressed continuous beam bridge column pier pile foundation
目录
第一章 桥梁结构设计方案 1
1.1 设计资料 1
1.1.1 桥梁名称 1
1.1.2 基本资料 1
1.2 方案拟定 1
1.2.1 方案一：预应力混凝土简支T桥 1
1.2.2 方案二：预应力混凝土连续T梁 2
1.2.3 方案三：预应力混凝土连续箱梁 3
1.3 方案比选 3
第二章 推荐方案尺寸拟定 5
2.1 方案简介 5
2.2 截面细部尺寸的拟定 5
2.2.1 T形梁的尺寸拟定 5
2.2.2 横隔梁尺寸拟定 5
2.3 桥面铺装 6
2.4 本桥的主要材料 6
2.5 施工方式 6
第三章 行车道板计算 7
3.1 悬臂板荷载效应计算 7
3.1.1 永久作用 7
3.1.2 可变作用 8
3.1.3 承载能力极限状态作用基本组合 8
3.2 单向板荷载效应计算 9
3.2.1 永久作用 9
3.2.2 可变作用产生的效应 10
3.2.3 作用效应组合 12
3.3 截面设计、配筋与承载能力验算 12
第四章 主梁内力计算 14
4.1 截面特性计算 14
4.1.1 梁截面的划分 14
4.1.2 分块面积法计算预制中主梁跨中截面几何特性 14
4.1.3 主梁各截面各单元几何特性 16
4.2 恒载内力计算 17
4.2.1 计算恒载集度 17
4.2.2 内力计算 18
4.3 汽车荷载作用效应计算 25
4.3.1 冲击系数和车道折减系数 25
4.3.2 主梁的荷载横向分布系数计算 26
4.4 温度次内计算 33
4.5 内力组合 34
4.5.1 按承载能力极限状态设计基本组合 34
4.5.2 按正常使用极限状态设计 35
4.5.3 作用效应组合 36
第五章 预应力钢束估算及布置 40
5.1 钢束估算 40
5.1.1 按正常使用极限状态的正截面抗裂验算要求估束 40
5.1.2 按承载能力极限状态的应力要求计算 42
5.1.3 估算结果 43
5.2 钢束布置 44
5.2.1 钢束各控制点位置的确定 44
5.2.2 主梁截面上缘配筋 45
5.3 主梁净截面换算截面几何特性计算 46
第六章 预应力损失计算 51
6.1 基本原理 51
6.2预应力损失计算 51
6.2.1 由预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失 51
6.2.2 由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 53
6.2.3 由混凝土弹性压缩引起的应力损失 57
6.2.4 由钢筋松弛引起的预应力损失终极值 60
6.2.5 由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失值 62
6.2.6 截面预应力损失合计和有效预应力 66
6.3 次内力计算 72
6.4 内力组合 73
第七章 主梁截面强度验算 78
7.1 基本理论 78
7.2 计算公式 78
第八章 主梁抗裂验算 83
8.1 正截面抗裂验算 83
8.2 斜截面抗裂验算 85
第九章 持久状况构件的应力验算 92
9.1 正截面混凝土压应力验算 92
9.2 预应力筋拉应力验算 94
9.3 混凝土主压应力验算 95
第十章 短暂状况构件的应力验算 102
10.1 预加力阶段的应力验算 102
10.2 吊装验算 103
第十一章 挠度验算 104
11.1 汽车荷载作用下主梁边跨和中跨的最大截面挠度计算 104
11.1.1 边跨最大挠度计算 105
11.1.2 中跨最大挠度计算 106
11.1.3 次边跨最大挠度计算 106
11.2 温度效应作用下主梁边跨、次边跨和中跨的最大截面挠度值。 106
11.3 消除结构自重后长期挠度验算 107
第十二章 桥墩和基础的计算 108
12.1 盖梁的计算 108
12.1.1 荷载计算 108
12.1.2 内力组合 113
12.1.3 截面钢筋设计与承载力校核 114
12.2 桥墩墩柱设计 116
12.3 荷载计算 117
12.3.1 恒载计算 117
12.3.2 汽车荷载计算 117
12.3.3 双柱反力横向分布计算 117
12.3.4 荷载组合 118
12.4 截面配筋计算及应力验算 118
12.4.1 作用于墩柱顶的外力 118
12.4.2 作用于墩柱底的外力 119
12.4.3 截面配筋计算与应力验算 119
12.5 钻孔桩计算 122
12.5.1 设计资料 122
12.5.2 桩的计算 123
12.5.3 配筋计算 127
第十三章 施工方案 129
13.1 桥位放样 129
13.2 基础施工 129
13.3 墩柱盖梁 131
13.4 T形梁预应力筋的施工 131
13.4.1 预应力筋的制备 132
13.4.2 预应力筋孔道成形 132
13.4.3 预应力筋的张拉工艺 132
13.4.4 孔道灌浆 133
13.4.5 封端 133
13.5 主梁的运输和安装 133
13.6 桥面系工程 133
参考文献 134
致谢 135
附录 136
第一部分：外文翻译 136
第二部分：影响线图（桥梁博士软件） 148
