长安大学三跨连续梁桥优秀毕业设计Word文档下载推荐.docx

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JTGD62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ024-85《公路桥涵地基与基础设计规范》

②材料：

混凝土：

50号；

预应力钢筋：

φj15钢绞线

非预应力钢筋：

直径≥12mm的用Ⅱ级螺纹钢筋，直径<

12mm

的用Ⅰ级光圆钢筋；

锚具：

XM锚或OVM锚

四、设计完成后提交的文件和图表（论文完成后提交的文件）

1、计算说明书部分：

设计计算书一套。

由中、英文摘要、设计说明、计算内容三部分组成。

摘要要写清设计概况及主要内容，设计说明要写清设

计背景、技术指标、采用的规范标准、使用的材料、设计要点、

施工方法。

写清方案比选的理由及计算内容的基本原理、公式、参数取值或来源：

内附主桥上部结构施工程序示意图，弯矩和

剪力包络图、主要截面内力影响线。

相关程序、输入及输出数据

文件要求打印，附于计算书内。

2、图纸部分：

绘制桥梁方案比较图（包括纵、横断面），推荐方案总体部置

图（包括纵、横、平断面），比例：

1:

200，1:

50。

图幅外框尺寸：

90cm×

60cm（粗实线）主梁一般构造，预应力钢筋布置图（包括梁体钢筋布置图、主

要截面钢筋布置示意图）比例：

200，图幅外框尺寸：

76cm×

60cm

（粗实线）。

桥梁施工程序示意图。

五、主要参考资料

1、《结构设计原理》叶见曙人民交通出版社

2、土木工程专业毕业设计指南—桥梁工程分册陈忠延等编著

3、《预应力混凝土连续梁桥设计》徐岳、王亚君、万振江人民交通出版社

4、《桥梁工程》范立础人民交通出版社

5、《基础工程》教材

6、《桥涵水文》教材

7、《桥梁计算示例集》人民交通出版社

8、《桥梁上部结构计算示例

（二）》重庆交通学院等校合编

长安大学毕业设计（论文）开题报告表

课题名称

唐家河大桥设计

课题来源

课题类型

指导教师

学生姓名

学号

专业

一、课题意义

毕业设计的目的在于培养毕业生的综合能力，它是桥梁工程专业本科培养计划中最后的一个主要教学环节，也是最重要的综合性实践教学环节，和其它教学环节不同，毕业设计要求学生关注学术动态，充分的了解国内外桥梁设计的发展现状及趋势，并灵活运用大学所学的各门基础课和专业课知识，结合相关设计规范，在指导老师的指导下，独立的完成一个专业课题的设计工作，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法。

具有实践性、综合性强的显著特点。

毕业设计使得学生独立系统的完成一项工程设计，因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。

通过毕业

设计这一时间较长的教学环节，学生独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高，还可以培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的能力。

以达到具备

初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。

这次毕业设计的唐家河大桥为三跨变截面连续梁桥。

在三项比选方案中，根

据受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观的原则最终选

择主跨为85m边跨48m的变截面连续梁桥。

二、国内外发展状况

预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种，它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车

舒适等优点。

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年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法；

60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫（Bendorf）桥，采用了悬臂浇筑法。

随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用，在跨度为

40—200米范围内的桥梁中，连续梁桥逐步占据了主要地位。

目前，无论是城市桥梁、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独特的优势，成为优胜方案。

我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥，至今已有40多年的历史，

比欧洲起步晚，但近对年来发展迅速，在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异，预应力混凝土梁

桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。

近20年来，我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m的哈尔滨松花江大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m的宜昌乐天溪桥、跨径

154m的云南六库怒江大桥等。

下表是我国目前建成的部分主要大跨径预应力混

凝土连续梁桥。

我国已建成的部分主要大跨径混凝土连续梁桥

序号

桥名

主桥跨径（m）

桥址

1

南京长江二桥北汊桥

90+165*3+90

江苏

2

六库怒江大桥

85+154+85

云南

3

黄浦江奉浦大桥

85+125*3+85

上海

4

常德阮水大桥

84+120*3+84

湖南

5

东明黄河公路大桥

75+120*7+75

山东

6

风陵渡黄河大桥

87*5+87+114*7+87

山西

7

沙洋汉江大桥

63+111*6+63

湖北

8

珠江三桥

80+110+80

广东

9

宜城汉江公路大桥

55+100*4+55

10

松花江大桥

59+90*7+59

黑龙江

虽然我国的预应力混凝土连续梁在不断地发展，然而与国际先进水平仍存在一定差距。

想要赶超国际先进水平，必须要解决好下面几个问题：

1.发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸，否则混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。

2.在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续刚构体系，尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。

3.充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截面，既可节约材料

减轻结构自重，又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。

另外，在设计预应力连续梁桥时，技术经济指标也是一个很关键的因素，它

是设计方案合理性与经济性的标志。

目前，各国都以每平方米桥面的三材（混凝

土、预应力钢筋、普通钢筋）用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指标。

但是，桥梁的技术经济指标的研究与分析是一项非常复杂的工作，三材指标和造价指标与很多因素有关，例如：

桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件；

施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。

同时，一座桥的设计方案完成

后，造价指标不能仅仅反应了投资额的大小，而是还应该包括整个使用期限内的

养护、维修等运营费用在内。

通过连续梁、T型刚构、连续刚构等箱形截面上部结构的比较可以发现：

连续刚构体系的技术经济指标较高。

因此，从这个角度来

看，连续刚构也是未来连续体系的发展方向之一。

总而言之，一座桥的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合各种因素，作分析、判断，做出可行的最佳方案。

三、本课题研究的内容和方法、手段及预期成果

在我国，安全、经济、适用、美观是桥梁设计中的主要考虑因素，安全尤为重要。

所以在本设计课题中，重点要做以下两方面的内容：

1、﹅桥梁方案比选及总体设计。

2、﹅结构设计计算和验算。

本设计做的是主跨85m边跨48m的三跨变截面连续梁桥，本次设计分析采用桥MIDAS软件进行，本次设计预计完成全桥设计相关的计算和验算。

按时并保质保量的完成毕业设计，关键是要按照进度和老师的指导开展工

作。

因为设计经验匮乏，所遇设计过程中必须要保持与老师的联系，经常与老师进行沟通，并积极搜集与专业相关的资料，例如规范、学术论文、设计案例等。

做到对设计任务的全面系统把握。

1.广泛阅读，积极参照国内外的成功桥梁设计案例，在进行综合分析的基础上，提出当前设计课题的解决方案。

2.积极与指导老师沟通，认真听取老师意见。

3.对于设计中所需的桥梁计算软件，要勤于动手，做到能够灵活操作。

四、任务完成阶段安排即时间安排

序号设计（论文）各阶段名称日期（教学周）

1开题方案选择及布置9

2推荐方案确定及总体布置10

3推荐设计方案设计参数及及计算模型11-‐12

4配筋设计及施工方法设计13-‐14

5结构验算15-‐16

6计算书誊写及设计图纸绘制17

五、完成任务所具备的条件要素

1微型计算机

2MICROSOFTOFFICE2003

3MIDAS软件

4桥梁CAD绘图软件（AutoCAD2007），图板，丁字尺等

5《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-‐2004）

6《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-‐2004）

7《公路工程技术标准》（JTB01-‐2003）

8《公路桥涵设计手册—墩台与基础》

9《公路桥涵设计手册—桥梁》（上下册）

指导教师意见及建议：

指导教师签名：

年月日

注：

1、课题来源分为：

国家重点、省部级重点、学校科研、校外协作、实验室建设和自选项目；

分为：

工程设计、专题研究、文献综述、综合实验。

2、此表由学生填写，交指导教师签署意见后方

摘要

在本设计中，根据地形图和任务书要求，依据现行公路桥梁设计规范提出了预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土连续刚构、下承式拱桥三种桥型方案。

按照“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，经过对各种桥型的比选最终选择48m+85m+48m的预应力混凝土连续梁桥为本次的推荐设计桥型。

本设计利用MIDAS软件进行结构分析，根据桥梁的尺寸拟定建立桥梁基本模型，然后进行内力分析，计算配筋结果，进行施工各阶段分析及截面验算。

同时，必须要考虑混凝土收缩、徐变次内力和温度次内力等因素的影响。

本设计主要是预应力混凝土连续梁桥的上部结构设计，设计中主要进行了桥梁总体布置及结构尺寸拟定、桥梁荷载内力计算、桥梁预应力钢束的估算与布置、桥梁预应力损失及应力的验算、次内力的验算、内力组合验算、主梁截面应力验算。

最后，经过分析验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。

关键字：

比选方案；

连续梁桥；

连续刚构；

拱桥；

结构分析；

验算

ABSTRACT

Inthisdesign,accordingtothetopography,andprojectrequirements，accordingtothecurrenthighwaybridgedesignspecificationofprestressedconcretecontinuousgirderbridgeforward,Prestressedconcretecontinuousrigid-‐frame

structure，XiaChengShiarchbridgethreeschemes.Accordingtothe"

practical,

beautiful,safe,economicandconvenientforconstructionofbridgedesignprinciples,structureafterthebridgeofvariousfinalchoiceof48m+85m+48mprestressedconcretecontinuousgirderbridgedesignforthisrecommendation.

Thisdesignusingthedrbridgesoftwareanalysisthestructure，accordingtothe

sizeofthebridge,thebasicmodelestablishmentbridgeworked，thenforceanalysis，calculationresultsofreinforced，foreachphaseanalysisandconstruction.Atthesametime,mustconsidertheconcreteshrinkage,Creepforcetimesandtemperatureresultanttimesfactors.

Thedesignofprestressedconcretecontinuousgirderbridgeismainlytheupperstructuredesign,inthedesignofthemainbridgelayoutandstructuresize，loadcalculation，bridgeprestressingtendonsestimationandlayout，thelossofprestressandstressofthebridge，theresultantchecked，internalcombinationcalculation，

sectionstresscalculationgirder.

Finally,afteranalysisshowsthatthedesigncalculationmethodofcalculatingtheinternalforcedistribution,reasonable,complywiththedesignrequirementsofthetask.

KEYWORDS：

Selectionscheme；

Continuousgirderbridge；

Continuousrigid-‐framestructure；

Archbridge；

Structureanalysis；

checkingcomputation

第一章概述...............................................1

1.1预应力混凝土连续梁桥概述.....................................1

1.2技术标准.....................................................1

1.3地质条件.....................................................1

1.4采用材料.....................................................2

1.5采用规范.....................................................2第二章桥型方案比选........................................3

2.1构思宗旨.....................................................3

2.2比选标准.....................................................3

2.3比选方案.....................................................3

2.3.1设计方案一.............................................3

2.3.2设计方案二.............................................4

2.3.3设计方案三.............................................6

2.4方案比选.....................................................7第四章荷载内力计算.......................................10

4.1全桥结构单元的划分..........................................10

4.1.1划分单元原则..........................................10

4.1.2桥梁具体单元划分......................................10

4.2全桥施工节段划分............................................10

4.2.1桥梁划分施工分段原则..................................10

4.2.2施工分段划分..........................................11

4.3主梁内力计算................................................12

4.3.1恒载内力计算..........................................12

4.3.2悬臂浇筑阶段内力......................................12

4.4.1活载因子的计算........................................14

4.4.2横向分布系数的考虑....................................15

4.5荷载组合....................................................15第五章预应力钢束的估算与布置.............................16

5.1钢束估算....................................................16

5.1.1按承载能力极限计算时满足正截面强度要求：

..............16

5.1.2按正常使用极限状态的应力要求计算......................17

5.2预应力钢束布置..............................................21

5.3预应力损失..................................................22

5.3.1摩阻损失..............................................22

5.3.2.锚具变形损失.........................................23

5.3.3.混凝土的弹性压缩损失.................................23

5.3.4预应力筋的引力松弛损失................................24

5.3.5收缩徐变损失..........................................24

5.4预应力计算..................................................25

5.5施工阶段应力验算............................................25第六章次内力验算........................................30

6.1徐变次内力的计算............................................30

6.2预加力引起的二次力矩.......................................30

6.3温度次内力的计算...........................................31第七章桥梁内力组合.......................................31

7.1内力组合的原则..............................................31

7.2承载能力极限状态下的效应组合..............................32

8.2.2斜截面抗裂验算........................................44

8.2.3使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算........44

8.2.4预应力钢筋中的拉应力验算.............................47

8.2.5混凝土的主压应力验算..................................47

8.3短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算.......................48致谢....................................................48参考文献.................................................49附录：

外文翻译...........................................50

第一章概述

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