毕业论文：预应力混凝土连续梁桥毕业设计

对于桥孔分跨，往往要受到如下因素的影响桥址地形地质与水文条件，通航要求以及墩台基础及支座构造，力学要求，美学要求等。

本设计方案采用六跨联预应力混凝土等截面连续梁结构，全长。

单跨跨度为米。

基本符合以上原理要求。

本桥之所以采用六跨联主要是考虑行车的平稳和桥梁寿命，如果是三跨联，则在桥梁正中有宽度大概为的伸缩缝，伸缩缝既影响了行车的平稳性，又会渗漏雨水，加快支座和混凝土的腐蚀，从而是桥梁后期养护的难度大大增加。

截面形式立截面等截面桥梁的优点是结构构造简单线形简洁美观预制定型施工方便。

般用于如下情况桥梁为中等跨径，以米为主。

采用等截面布置使桥梁构造简单，施工迅速。

由于跨径不大，梁的各截面内力差异不大，可采用构造措施予以调节。

等截面布置以等跨布置为宜，由于各种原因需要对个别跨径改变跨长时，也以等截面为宜。

采用有支架施工，逐跨架设施工移动模架法和顶推法施工的连续梁桥较多采用等截面布置。

双层桥梁在无需做大跨径的情况下，选用等截面布置可使结构构造简化。

结合以上的叙述，所以本设计中采用满堂支架施工方法，等截面的梁。

横截面梁式桥横截面的设计主要是确定横截面布置形式，包括主梁截面形式主梁间距主梁各部尺寸它与梁式桥体系在立面上布置建筑高度施工方法美观要求以及经济用料等等因素都有关系。

当横截面的核心距较大时，轴向压力的偏心可以愈大，也就是预应力钢筋合力的力臂愈大，可以充分发挥预应力的作用。

箱形截面就是这样的种截面。

此外，箱形截面这种闭合薄壁截面抗扭刚度很大，对于弯桥和采用悬臂施工的桥梁尤为有利同时，因其都具有较大的面积，所以能够有效地抵抗正负弯矩，并满足配筋要求箱形截面具有良好的动力特性再者它收缩变形数值较小，因而也受到了人们的重视。

总之，箱形截面是大中跨预应力连续梁最适宜的横截面形式。

常见的箱形截面形式有单箱单室单箱双室双箱单室单箱多室双箱多室等等。

单箱单室截面的优点是受力明确，施工方便，节省材料用量。

拿单箱单室和单箱双室比较，两者对截面底板的尺寸影响都不大，对腹板的影响也不致改变对方案的取舍但是，由框架分析可知两者对顶板厚度的影响显著不同，双室式顶板的正负弯矩般比单室式分别减少和。

由于双室式腹板总厚度增加，主拉应力和剪应力数值不大，且布束容易，这是单箱双室的优点但是双室式也存在些缺点施工比较困难，腹板自重弯矩所占恒载弯矩比例增大等等。

本设计是座公路连续箱形梁，采用的横截面形式为单箱双室。

梁高根据经验确定，预应力混凝土连续梁桥的中支点主梁高度与其跨径之比通常在之间，而跨中梁高与主跨之比般为之间。

当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土用量增加不多，却能显著节省预应力钢束用量。

连续梁在支点和跨中的梁估算值等高度梁，常用而此设计采用等高度的直线梁，梁高为米，与跨径的比值为，符合规范要求。

细部尺寸顶板与底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。

其尺寸要受到受力要求和构造两个方面的控制。

支墩处底版还要承受很大的压应力，般来讲变截面的底版厚度也随梁高变化，墩顶处底板为梁高的，跨中处底板般为。

底板厚最小应有。

箱梁顶板厚度应满足横向弯矩的要求和布置纵向预应力筋的要求。

本设计中采用双面配筋，且底板由支点处以抛物线的形式向跨中变化。

底板在支点处设计为实心箱型截面，在跨中厚顶板厚。

二腹板和其它细部结构箱梁腹板厚度腹板的功能是承受截面的剪应力和主拉应力。

在预应力梁中，因为弯束对外剪力的抵消作用，所以剪应力和主拉应力的值比较小，腹板不必设得太大同时，腹板的最小厚度应考虑力筋的布置和混凝土浇筑要求，其设计经验为腹板内无预应力筋时，采用。

腹板内有预应力筋管道时，采用。

腹板内有锚头时，采用。

大跨度预应力混凝土箱梁桥，腹板厚度可从跨中逐步向支点加宽，以承受支点处较大的剪力，般采用，甚至可达到左右。

本设计支座处腹板厚取，跨中腹板厚取。

梗腋在顶板和腹板接头处须设置梗腋。

梗腋的形式般为等。

梗腋的作用是提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度，减少扭转剪应力和畸变应力。

此外，梗腋使力线过渡比较平缓，减弱了应力的集中程度。

本设计中，根据箱室的外形设置了宽，长的上部梗腋，而下部采用的梗腋。

横隔梁横隔梁可以增强桥梁的整体性和良好的横向分布，同时还可以限制畸变支承处的横隔梁还起着承担和分布支承反力的作用。

由于箱形截面的抗扭刚度很大，般可以比其它截面的桥梁少设置横隔梁，甚至不设置中间横隔梁而只在支座处设置支承横隔梁。

因此本设计没有加以考虑，而且由于中间横隔梁的尺寸及对内力移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小移动荷载最小表给出了汽车加载结果，活载最大最小弯矩和剪力图见图所示。

图活载内力图最大最小剪力最大最小弯矩内力组合按照通规要求，公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按照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。

根据以上设计结果，可进行种承载能力极限状态组合基本组合和两种正常使用极限状态组合作用短期效应组合和作用长期效应组合。

基本组合作用下内力表单元荷载位置轴向剪力扭矩弯矩基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最大基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小基本组合最小图承载能力极限状态基本组合内力包络图第章预应力筋估算预应力钢筋束的选择公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中对预应力结构钢筋的规定是普通钢筋应选用的是热轧及钢筋，预应力混凝土构件中的箍筋应选用其中的带肋钢筋按构造要求配置的钢筋可采用冷轧带肋钢筋。

预应力钢筋应该选用的是钢绞线钢丝中小型构件或竖横向预应力钢筋，也可选用精轧螺纹钢筋。

预应力混凝土主梁钢筋数量估算的般方法是，首先根据结构的使用性能要求即正常使用极限状态正截面抗裂性或裂缝宽度限值确定预应力钢筋的数量，然后再由构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量，即预应力混凝土梁钢筋估算的基本原则是按照结构使用性能要求确定预应力钢筋数量，极限承载力的不足部分由普通钢筋来补充。

确定预应力钢筋的面积后，结合锚具选型和构造要求，选择预应力钢筋束的数量和组成，布置预应力钢筋。

预应力钢绞线根数估算预应力钢绞线采用直径高强低松弛预应力钢绞线，标准强度。

本设计按照全预应力构件设计，根据正截面抗裂要求，确定预应力钢筋的数量，为满足抗裂要求，所需的有效预加力为式中荷载短期效应弯矩组合设计值，截面弹性抗力矩，近似采用毛截面性质为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离，当计算正弯矩配筋时取，计算负弯矩配筋时取，近似取为。

按照设计任务书的要求，本设计采用的钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积为，抗拉强度标准值，张拉控制应力见公式，则所需的预应力钢绞线的根数为式中预应力损失，按的控制应力计。

以号梁单元为例计算所需预应力钢筋的数量，号梁单元特性值为。

其中毛截面惯性矩毛截面面积毛截面中性轴距上缘的距离毛截面中性轴距下缘的距离。

截面上边缘配筋计算取根。

截面下边缘配筋计算取根。

则号梁单元理论配筋为，上边缘根，下边缘根。

利用上面的公式，通过表格计算各控制截面全预应力状态下的钢筋数量，结果见表。

表单元理论根数实际根数单元理论根数实际根数钢束布置翼缘有效宽度的计算无论是预应力钢筋还是普通钢筋，只有布置在翼缘有效宽度范围内，才能更好的发挥作用。

下面参照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范，计算本连续梁桥的有效翼缘宽度。

本设计中箱梁截面为单箱单室，翼缘类型如图所示。

翼缘计算跨度如表所示。

表翼缘类型第跨第二跨第三跨﹟支座跨中﹟支座跨中﹟支座跨中﹟支座实际配束计算由于截面配筋较多，考虑到有效翼缘宽度有限，采用根束的预应力筋布置方式，每束截面积。

锚具具类型为型，采用的金属波纹管成孔，预留管道直径。

而且该桥对称，为了节省篇幅，只给出跨的配筋表。

具体配筋情况见表。

表截面位置理论计算配筋束数上缘下缘前言本毕业设计的目的旨在培养学生综合运用所学知识，解决般桥梁工程设计问题的能力。

依照本任务书所提出的条件，遵照有关桥梁设计规范如公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范公路桥涵设计通用规范桥梁抗震设计规范公