预应力混凝土连续刚构桥受力特点

第一章 结构设计

本章主要介绍如何进行结构设计。结构设计应包括上部结构设计和下部结构设计。上部结构设计的主要内容有：截面尺寸的拟定，内力计算（包括恒载内力、活载内力和内力组合，内力包络图的绘制），配筋设计，施工阶段和使用阶段的应力验算，最终承载力极限状态强度验算、刚度验算，预拱度设置等。下部结构设计的主要内容为桥墩（台）的设计计算。

1.1设计资料

1.1.1 方案简述

本设计采用主桥?55?120?55?m预应力混凝土连续刚构体系。具体尺寸为跨中截面梁高2.4m,是主跨径的150；主墩顶梁高6.0m，是主跨径的

120。采用双薄壁桥墩，壁厚为1.5m，墩高为35m。 1.1.2 设计依据 1. 主要技术指标资料

a.跨径：120m (此为桥墩中距)。 b.桥面净宽：净?14?2?1.75m。

c.技术标准：设计荷载为公路-I级；环境标准为I类环境；设计安全等级为二级。

d.相关参数：体系均匀升温15?C和降温20?C，按规范同时考虑均匀升

kN/m，单侧防撞栏为降温、不均匀温差；人行栏杆每侧重量分别为1.57.0kN/m，桥面铺装采用8cm厚防水混凝土?8cm厚沥青混凝土,沥青混凝土

3重按23kN/m计，预应力混凝土结构重度按26kN/m3计，

第一章 结构设计

本章主要介绍如何进行结构设计。结构设计应包括上部结构设计和下部结构设计。上部结构设计的主要内容有：截面尺寸的拟定，内力计算（包括恒载内力、活载内力和内力组合，内力包络图的绘制），配筋设计，施工阶段和使用阶段的应力验算，最终承载力极限状态强度验算、刚度验算，预拱度设置等。下部结构设计的主要内容为桥墩（台）的设计计算。

1.1设计资料

1.1.1 方案简述

本设计采用主桥?55?120?55?m预应力混凝土连续刚构体系。具体尺寸为跨中截面梁高2.4m,是主跨径的150；主墩顶梁高6.0m，是主跨径的

120。采用双薄壁桥墩，壁厚为1.5m，墩高为35m。 1.1.2 设计依据 1. 主要技术指标资料

a.跨径：120m (此为桥墩中距)。 b.桥面净宽：净?14?2?1.75m。

c.技术标准：设计荷载为公路-I级；环境标准为I类环境；设计安全等级为二级。

d.相关参数：体系均匀升温15?C和降温20?C，按规范同时考虑均匀升

kN/m，单侧防撞栏为降温、不均匀温差；人行栏杆每侧重量分别为1.57.0kN/m，桥面铺装采用8cm厚防水混凝土?8cm厚沥青混凝土,沥青混凝土

3重按23kN/m计，预应力混凝土结构重度按26kN/m3计，

赤山大桥设计

摘要

赤山大桥为跨越沅江的一座大跨径连续刚构桥，跨径布置为（70+120+70）m，主梁截面呈二次抛物线变化，桥墩为双薄壁墩，采用悬臂浇注施工。这次毕业设计是对我四年所学专业知识的一次检阅，是对我的动手操作能力、信息搜集能力、文字表达能力等都是一次不小的锻炼。通过此次毕业设计，使我深刻地认识到作为一名桥梁设计工作者，不仅要有严谨的工作态度，还要具有扎实的专业基础知识、全面的专业知识以及计算机软件应用、查阅资料等方面的知识。

本文主要介绍了赤山大桥上部结构设计，包括主桥形式选择，上部结构尺寸拟订，恒载和活载内力计算，影响线计算，次内力计算，内力组合，预应力钢束设计及预应力损失计算，以及强度验算、应力和变形验算，运用了先进的理论技术、材料、工艺来解决设计和施工中存在的实际问题。

关键词：双薄壁墩 连续刚构桥 内力 应力损失 变形

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The Superstructure Design of The Chi Shan Bridge

Abstract

The Chi Shan Bridge which is designed as (70+120+70) m with quadratic parabola main girder

目 录

第一章 绪 论???????????????????????????1 §1.1 预应力混凝土连续刚构桥发展概况????????????1 §1.2 PC连续刚构桥设计参数优化的目的和意义??????????6 §1.3 主要研究内容??????????????????????7 第二章 工程结构优化基础?????????????????????8 §2.1 概述??????????????????????????8 §2.2 优化分析原理与方法???????????????????9 §2.3 本章小结????????????????????????13 第三章 PC连续刚构桥双薄壁墩设计参数优化?????????????14 §3.1 数值分析?????????????????????14 §3.2 参数优化分析??????????????????????26 §3.3 比较分析????????????????????????37 §3.4 本章小结????????????????????????38 第四章 箱梁优

赤山大桥设计

摘要

赤山大桥为跨越沅江的一座大跨径连续刚构桥，跨径布置为（70+120+70）m，主梁截面呈二次抛物线变化，桥墩为双薄壁墩，采用悬臂浇注施工。这次毕业设计是对我四年所学专业知识的一次检阅，是对我的动手操作能力、信息搜集能力、文字表达能力等都是一次不小的锻炼。通过此次毕业设计，使我深刻地认识到作为一名桥梁设计工作者，不仅要有严谨的工作态度，还要具有扎实的专业基础知识、全面的专业知识以及计算机软件应用、查阅资料等方面的知识。

本文主要介绍了赤山大桥上部结构设计，包括主桥形式选择，上部结构尺寸拟订，恒载和活载内力计算，影响线计算，次内力计算，内力组合，预应力钢束设计及预应力损失计算，以及强度验算、应力和变形验算，运用了先进的理论技术、材料、工艺来解决设计和施工中存在的实际问题。

关键词：双薄壁墩 连续刚构桥 内力 应力损失 变形

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The Superstructure Design of The Chi Shan Bridge

Abstract

The Chi Shan Bridge which is designed as (70+120+70) m with quadratic parabola main girder

预应力混凝土连续刚构箱梁桥设计施工指导意见

鉴于连续刚构箱梁桥，尤其是大跨径连续刚构箱梁桥，较普遍地存在着混凝土箱梁开裂和跨中下挠等质量通病。为吸取教训，提高我省大跨度预应力混凝土连续刚构箱梁桥建设质量和使用寿命，对预应力混凝土连续刚构箱梁桥的设计与施工提出如下指导意见：

一、一般要求

预应力混凝土连续刚构箱梁桥的设计与施工应遵循交通部现行设计与施工相关技术标准和规范的要求。

项目业主、设计、施工、监理、监控等单位要高度重视预应力混凝土连续刚构箱梁桥的设计与施工质量，加强对设计和施工方案的

审查把关，从严控制。

二、设计 1、总体布置

（1） 预应力混凝土连续刚构箱梁桥主跨一般不宜大于200米，主跨大于200米时应与其他桥型进行充分的比选论证。

（2）预应力混凝土连续刚构箱梁桥一联跨数不应超过五跨。

（3）预应力混凝土连续刚构箱梁桥边中跨之比宜在0.53~0.62的范围内，并使结构在最不利荷载作用下边墩支座有一定的压力。

（4）预应力混凝土连续刚构箱梁桥墩高不宜小于跨度的五分之一，且不宜小于20米。 （5）有条件时，桥面纵向宜设置纵坡不小于0.5%凸形竖曲线；应避免桥面设置凹形竖曲线。

2、构造设

一 预应力混凝土连续梁桥

1.力学特点及适用范围

连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。

由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂，能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力，加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。

预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。

2.立面布置

预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题，可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式（图1）。结构形式的选择要考虑结构受力合理性，同时还与施工方法密切相关。

ab

a.不等跨不等截面连续梁 b. 等跨等截面连续梁 图1 连续梁立面布置 1．桥跨布置

根据连续梁的受力特点，大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置，但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。当采用三跨或多跨的连续梁桥时，为

连续梁、连续刚构桥

一、等截面连续梁

1、等截面连续梁，构造简单施工方便，适用于中等跨径（20~60米），25米以下可选用钢筋混凝土连续梁桥，较大跨径采用预应力混凝土连续梁桥。小跨径布置一般用于高速公路的跨线立交桥、互通立交的匝道桥、环形立交桥及其他异形桥梁，较大跨径多用于接线引桥。可采用预制装配或就地浇筑施工。

2、连续梁桥常采用有支架施工法、逐孔现浇法、架设施工法、移动模架法和顶推施工法。

3、等截面连续梁桥的跨径、截面形式和主要尺寸 等截面连续梁桥的总体布置及主要尺寸见下表

等截面连续梁总体布置及主要尺寸

等跨布置 不等跨布置 边跨/中跨=1.0 边跨/中跨=0.6~0.8 一般施工 顶推施工 H/L=1/15~1/25 H/L=1/12~1/17 L<15米 L=15~30米 L>30米 矩形截面(实体或空心) T形或工字形 箱形 实体 空心 梁高 顶板 20~30cm 底板 20~40cm 1.0~2.0米 (1/22~1/28)L 0.8~1.0米 腹板 30~80cm 总体布置 跨径 梁高 截面形式 板厚与梁高 (1)等截面连续梁可选用等跨和不等跨布置。当标准跨径较大时，为考虑减少边跨正弯矩，可使边跨小于中跨，边跨与中跨的比在0.6~0.8左右。

(2)跨径小

连续梁、连续刚构桥

一、等截面连续梁

1、等截面连续梁，构造简单施工方便，适用于中等跨径（20~60米），25米以下可选用钢筋混凝土连续梁桥，较大跨径采用预应力混凝土连续梁桥。小跨径布置一般用于高速公路的跨线立交桥、互通立交的匝道桥、环形立交桥及其他异形桥梁，较大跨径多用于接线引桥。可采用预制装配或就地浇筑施工。

2、连续梁桥常采用有支架施工法、逐孔现浇法、架设施工法、移动模架法和顶推施工法。

3、等截面连续梁桥的跨径、截面形式和主要尺寸 等截面连续梁桥的总体布置及主要尺寸见下表

等截面连续梁总体布置及主要尺寸

等跨布置 不等跨布置 边跨/中跨=1.0 边跨/中跨=0.6~0.8 一般施工 顶推施工 H/L=1/15~1/25 H/L=1/12~1/17 L<15米 L=15~30米 L>30米 矩形截面(实体或空心) T形或工字形 箱形 实体 空心 梁高 顶板 20~30cm 底板 20~40cm 1.0~2.0米 (1/22~1/28)L 0.8~1.0米 腹板 30~80cm 总体布置 跨径 梁高 截面形式 板厚与梁高 (1)等截面连续梁可选用等跨和不等跨布置。当标准跨径较大时，为考虑减少边跨正弯矩，可使边跨小于中跨，边跨与中跨的比在0.6~0.8左右。

(2)跨径小

摘 要

本设计根据设计要求及地理地质情况对该桥的设计，本着“适用性、舒适与安全性、经济性、先进性、美观”的原则，本论文拟定了三种不同的桥型方案进行比较和选择：方案一为简支梁桥方案，方案二为连续梁方案，方案三为梁拱组合桥。经由以上的几点原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土连续梁桥推荐方案。 预应力混凝土连续梁桥以能发挥高强材料特性，较高的刚度和抗裂性，养护维修工作少，抗震性强，运营噪声小，材料可塑性强等而成为预应力混凝土大跨径桥梁的主要桥型之一。本设计进行了细部尺寸拟定，并利用桥梁专业软件Midas Civil建立了简化模型。针对该模型进行了预应力钢束的估算及布置、静活载下的内力计算、应力验算及变形验算。经分析比较证明该桥设计计算正确，内力分布合理，符合设计任务要求。

[关键词]：预应力混凝土、连续桥梁、方案设计、悬臂施工、截面检算

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ABSTRACT

This design according to the design requirements and the geography and geology condition of the design of the bridge, the s