4×30m预应力混凝土先简支后连续箱型梁桥设计（公路ⅰ级）

更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要430M预应力混凝土先简单支后连续梁桥设计（公路级）摘要根据工程中的技术指标和水文地质条件，结合国内外各类桥梁在实际运用，综合比较完成4X30M预应力混凝土先简支后连续箱梁桥设计。将整跨梁预制、架设就位后在端部浇筑混凝土并张拉预应力使之连续的“先简支后连续”施工法，而形成的体系则被称为“先简支后连续结构体系”。根据桥梁设计的一般方法在设计中进行了桥梁方案比选，确定桥梁设计方案，拟定桥梁细部尺寸，桥面板计算，利用专业软件桥梁博士建立简化模型，全桥成桥阶段和施工阶段进行受力分析，完成预应力钢束的估束和配束，并对预应力钢束进行预应力损失计算。对桥梁下部结构设计，包括桥梁盖梁计算，桥墩配筋计算和钻孔灌注桩基础设计计算。针对所建桥梁简化模型进行静荷载下的内力分析、应力验算和预应力钢束验算。经过设计计算、分析比较证明该桥设计方案合理，设计方法正确，内力分布合理，综合分析该设计符合桥梁设计各项规范要求。先简支后连续梁桥在实际运用中集合了简支梁桥和连续梁桥的优点同时避免了简支梁桥桥面容易开裂和现浇连续梁施工的复杂繁琐。梁用批量预制生产的方式来加快连续梁的建设速度，以省去繁琐的支模工序，所以该桥型在桥梁建设中被广泛运用。关键词预应力混凝土先简支后连续梁桥；DOCTORBRIDGE；设计验算；下部结构设计PRESTRESSEDCONCRETESIMPLYSUPPORTEDTOCONTINUOUSBEAMBRIDGEDESIGNABSTRACTACCORDINGTOTHETECHNICALINDICATORSINENGINEERINGANDHYDROGEOLOGICCONDITIONS,COMBINEDWITHALLKINDSOFBRIDGESATHOMEANDABROADINTHEACTUALUSE,COMPREHENSIVECOMPARISONCOMPLETE4X30MPRESTRESSEDCONCRETESIMPLYSUPPORTEDCONTINUOUSBOXGIRDERBRIDGEDESIGNAFTERTHEFIRSTTHEENTIRESPANBEAMPREFABRICATION,ERECTIONINPLACEINTHEENDAFTERPOURINGCONCRETEANDMAKETENSIONINGPRESTRESSEDCONTINUOUS“AFTERTHEFIRSTSIMPLYSUPPORTEDCONTINUOUS“CONSTRUCTIONMETHOD,ANDFORMATIONOFTHESYSTEMISKNOWNASTHE“FIRSTAFTERTHESIMPLYSUPPORTEDCONTINUOUSSTRUCTURESYSTEM“BASEDONTHEGENERALMETHODFORBRIDGEDESIGNFORBRIDGESCHEMEISSELECTEDINTHEDESIGN,BRIDGEDESIGNSCHEMEISDETERMINED,ANDFORMULATEBRIDGEDETAILSIZE,BRIDGEPANEL,USINGPROFESSIONALSOFTWAREBRIDGEDRSIMPLIFIEDMODELISSETUP,THEWHOLEBRIDGEINTOTHEBRIDGESTAGEANDCONSTRUCTIONSTAGEOFSTRESSANALYSIS,COMPLETEESTIMATEBEAMANDSIDEBEAMOFPRESTRESSEDSTEELBEAM,ANDLOSSOFPRESTRESSCALCULATIONOFPRESTRESSEDSTEELBEAMLOWERPARTOFTHEBRIDGESTRUCTUREDESIGN,INCLUDINGCAPPINGBEAMBRIDGE,BRIDGEPIERREINFORCEMENTPILESFOUNDATIONDESIGNANDCALCULATIONFORTHESIMPLIFIEDMODELTOBUILDABRIDGEUNDERSTATICLOADINTERNALFORCEANALYSISANDSTRESSCALCULATIONANDPRESTRESSEDSTEELBEAMCALCULATIONTHROUGHDESIGNCALCULATION,ANALYSISANDCOMPARISONPROVESTHATTHEBRIDGEDESIGNISREASONABLE,THEDESIGNMETHODISCORRECT,REASONABLEINTERNALFORCEDISTRIBUTION,COMPREHENSIVEANALYSISOFTHEDESIGNCANMEETTHEDEMANDSOFVARIOUSSPECIFICATIONSOFBRIDGEDESIGNSIMPLYSUPPORTEDCONTINUOUSBEAMBRIDGEINPRACTICEAFTERTHEFIRSTCOLLECTIONOFADVANTAGESOFSIMPLYSUPPORTEDBEAMBRIDGEANDCONTINUOUSGIRDERBRIDGEATTHESAMETIMEAVOIDTHESIMPLYSUPPORTEDGIRDERBRIDGEDECKISEASYTOCRACKANDCOMPLEXITYINCONSTRUCTIONOFCASTINPLACECONTINUOUSBEAMBEAMWITHABATCHPRECASTPRODUCTIONWAY,TOSPEEDUPTHECONSTRUCTIONOFCONTINUOUSBEAM,INORDERTOSAVETEDIOUSSHUTTERINGPROCESS,SOTHEBRIDGEHASBEENWIDELYUSEDINBRIDGECONSTRUCTIONKEYWORDSPRESTRESSEDCONCRETESIMPLYSUPPORTEDTOCONTINUOUSBEAMBRIDGEDOCTORBRIDGEDESIGNANDCHECKINGCALCULATION；SUBSTRUCTURESDESIGNOFBRIDGE目录摘要IABSTRACTII第一章桥梁方案比选111桥梁设计工程资料1111方案比选原则1112设计资料1113水文及工程地质1114材料规格212桥梁方案拟定3121方案一430M分离式简支梁桥3122方案二35M50M35M单箱单室连续箱梁桥7123方案三430M先简支后连续箱梁桥1013桥型方案综合比选13131430M分离式简支梁桥1313235M50M35M单箱单室连续箱型梁桥13133430M预应力混凝土先简支后连续箱梁桥13134结论13第二章构造布置1421设计资料14211主梁14212横断面沿跨长的改变14213横隔梁15214桥面铺装1522主梁毛截面几何特性16222检查截面效率指标16第三章行车道板计算1831自由悬臂板18311永久作用18312可变作用19313荷载内力组合2032连续单向板20321永久作用效应20322可变作用效应22323可变作用效应组合2433截面配筋设计及承载能力验算25331悬臂板支点截面配筋设计25322连续板跨中截面配筋设计26第四章桥梁博士参数计算2941车道荷载计算2942冲击系数计算2944荷载横向分布系数计算3045二期恒载计算3346温度效应34第五章桥梁博士建模3651项目的建立36511输入总体信息3752430M先简支后连续建模37521单元划分37522施工阶段39523输入总体信息40524活载描述40第六章内力组合4261永久作用内力计算4262可变作用内力计算4363承载能力极限状态设计组合43631基本组合43632偶然组合4564正常使用极限状态设计组合45641作用长期效应组合45642作用短期效应组合4565手算内力组合4665111号节点截面内力组合4665221号节点截面内力组合4765332号节点截面内力组合49第七章横隔梁5171横隔梁内力计算51711计算荷载51712横隔梁内力影响线52713截面内力计算53714内力组合5372横隔梁配筋54第八章预应力钢束计算及配束5681预应力钢筋的计算原则5682按正常使用极限状态的应力要求计算56811在截面上下缘均布置预应力钢筋时56812仅在截面下缘布置预应力钢筋时58813仅在截面上缘布置预应力钢筋时58614上、下缘预应力配筋判别条件5982手算各截面预应力钢束估算6082111号截面预应力钢束计算6082221号截面预应力钢束计算6282332号截面预应力钢束计算6483按承载能力极限状态的强度要求计算6584承载能力极限状态设计计算6684111号截面计算6684221号截面计算6684332号截面计算6685截面配筋值选择6786钢束配束原则67第九章主梁截面验算6891持久状况承载能力极限状态承载力验算68911一般规定68912正截面抗弯承载力验算68913承载能力极限承载力验算结果7092持久状况正常使用极限状态抗裂验算73921一般规定73922正截面抗裂验算74923正截面抗裂验算结果74924斜截面抗裂验算81925斜截面验算结果8393持久状况构件的应力验算89931一般规定89932正截面混凝土压应力验算89933正截面验算结果89934斜截面混凝土压应力验算96935斜截面验算结果97936预应力钢筋验算103937预应力钢筋验算结果10394短期状况构件的应力验算104941预加应力阶段的应力验算10495主梁挠度验算105951主梁挠度验算原理105952主梁挠度位移值106953手算挠度验算108第十章预应力混凝土桥梁预应力钢束预应力损失109101预应力钢束损失原理1091011摩阻损失1091012锚具变形损失1101013温度损失1101014混凝土弹性压缩损失1101015预应力钢筋的应力松弛损失1101016混凝土收缩徐变损失110102预应力钢束预应力损失计算111第十一章盖梁设计112111计算荷载1121111梁体自重1121112盖梁自重及作用效应计算1131113盖梁活载计算1141114双柱反力计算118IG112内力计算1191121恒载加活载作用下各截面内力1191122各种荷载组合下得各截面弯矩计算1191123最大弯矩时剪力计算119113截面配筋设计与承载力校核120114承载能力验算1211141抗弯承载能力验算1211142抗剪验算1211143斜截面抗剪验算122第十二章桥墩设计123121水文工程地质情况123122桥墩墩柱设计计算1231221计算桥墩抗推刚度K1231222墩顶制动力计算1241223梁温度变形引起的水平力计算124123桥墩墩柱计算1261231截面配筋计算126124验算1271241按最大垂直时墩柱顶按轴心垂直受压构件验算1271242按最大弯矩时偏心受压构件验算128第十三章结论129致谢130参考文献131南昌朝阳大桥实习报告132第一章桥梁方案比选11桥梁设计工程资料111方案比选原则在桥梁方案比选中要注意以下四项主要指标安全，功能，经济与美观，其中安全与经济最为重要。桥梁方案比选是初步阶段的工作重点，一把要进行多个方案比选。各个方案均要求提供桥式布置图，对推荐的方案，还要提供上部结构的结构布置图，以及一些主要的特殊部位的细节处理图，设计方案的评价和比较，要全面考虑各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后定一个符合当前条件的最佳方案。112设计资料道路等级公路一级孔跨布置430M设计荷载汽车荷载；单侧防撞栏线荷载为75KN/M。通航等级无通航要求桥面坡度不设纵坡；单幅车行道设有2的单向横坡桥面横向布置桥面宽10米；三根主梁，梁高17米，宽25米，腹板斜率11；05M（防撞栏）9M（行车道）05M（防撞栏）桥面铺装层10CM厚C30防水混凝土桥轴平面线型直线温度影响考虑竖向梯度温度效应；年平均温度变化16地震烈度区为度区，地震动峰值加速度为005G施工方法先简支后连续，先预制箱梁，待主梁架设完毕后，连续钢束纵向由边跨向中间合拢，横向由两边向中间合拢。113水文及工程地质承台底面中心高出最大冲刷线的距离为236M，基岩埋置在最大冲刷线以下25M，基岩的天然湿度极限抗压强度为10000KPA；基岩以上为砾粘土，比例系数M30000KN/M；桩身与土的极限摩阻力为50KPA；清底系数075；竖向容许承载力0为400KPA；考虑桩入土深度影响的修正系数075；土的内摩擦角30；深修正系竖K225；土的浮容重9KN/M。114材料规格1混凝土（1）预制主梁C50碎石混凝土（2）伸缩缝槽口C50碎石混凝土（3）横向和纵向湿接缝C50微膨胀碎石混凝土（4）桥面铺装10CM厚防水混凝土（5）支座垫石C40碎石混凝土（6）桥墩及柱式C20砾石混凝土（7）桥墩桥台钻孔桩C25水下混凝土表11材料规格参数强度等级弹性模量MPA容重KN/M轴心抗压设计强度MPA轴心抗拉设计强度MPA轴心抗压标准强度MPA轴心抗拉标准强度MPA2528000261151231671783030000261381392012014032500261841652682405034500262241833212652钢材（1）预应力钢绞线普通预应力钢绞线，符合标准预应力混凝土用钢绞线公称直径152MM，公称面积1100MM，其抗拉强度标准值为1860MPA，抗拉强度设计值为1260MPA，松弛率为3。高强度低松弛预应力钢绞线，应符合美国ASTMA41699标准，270级，其抗拉强度标准值FPK1860MPA，公称直径，公称截面积139。预应力钢束由5根、7根、9根及12根152MM钢绞线组成，其锚下控制张应力为1395MPA，钢束张拉力分别为9765KN、13671KN、17577KN及23436KN。（2）HRB335级钢筋钢筋砼构件主筋，骨架及架立筋，抗拉强度标准值335MPA。（3）R235级钢筋非受力钢筋，抗拉强度标准值235MPA。（4）A3钢板支座及构件中连接使用表12钢材规格参数钢筋种类抗拉强度标准值MPA抗拉强度设计值MPA抗压强度设计值MPAR235235195195R2353352802803其他1锚具及管道成孔箱梁锚具设计采用OVM型锚具及其配套的设备，管道成孔采用波纹管，卷制钢纹管的钢带厚度不小于035MM；2支座采用橡胶支座GYZ和GYZF4系列产品，其性能应符合交通部行业标准JT/T42004的规定；3防水层桥梁防水层采用三涂FYT1改进型防水材料；4伸缩缝采用毛勒伸缩缝。12桥梁方案拟定121方案一430M分离式简支梁桥混凝土简支梁桥有受力明确、构造简单、施工方便等优点，是中小跨径桥梁应用最广泛的桥型。装配式简支梁桥具有建桥速度快、工期短、模板支架少等优点而广泛应用。其主梁截面形式有T梁和箱梁。装配式T梁桥是使用最为普遍的结构形式，其优点是制造简单、整体性好、接头方便。其构造布置是在给定桥的设计宽度条件下选择主梁截面形式，确定主梁间距（片数）和桥跨结构所需的横隔梁数量，进而确定各构造部分的细部尺寸。主梁构造对于一般桥面宽度而言，主梁间距小主梁片数就多，而T形梁翼板挑出长度亦短。反之间距大主梁片数少，T形梁翼板挑出长度亦长。如何解决这一问题，应综合材料用量、预制工作量、运输吊装等因素影响。一般来讲，如果没有起重能力限制，对跨径较大的桥梁主梁片数适当减少，材料用量比较经济，而且可以减少预制工作量，缩短工期，这时多跨简支梁桥有很大的经济价值。然而应注意T形梁翼板不易挑出过大，使桥梁T形梁接缝处产生纵向裂缝影响使用寿命。可以增加横隔梁避免或减少这种接缝处纵向裂缝，但是增加了施工难度。简支梁桥主梁尺寸根据经验选取，预应力混凝土简支梁桥20M13M），根据跨径荷载、行车道板构造等情况在跨径内除设置端横隔梁外再增设13处中横隔梁，横隔梁高为主梁高3/4左右。方案一桥型总体布置图见图11和图12图11430M分离式简支梁桥总体布置图（单位MM）图12430M分离式简支梁桥横断面图（单位MM）122方案二35M50M35M单箱单室连续箱梁桥预应力混凝土连续梁桥适合修建跨径30M200M的中等跨径和大跨径的桥梁，其跨径的选用与施工方法密切相关。根据经验预应力混凝土连续梁桥经济跨径是100M240M。中跨连续梁桥一般采用不等跨布置，边跨一般为中跨的06507倍。当边跨采用中跨05倍或者更小时，在桥台上需设置拉力支座或压重。两种跨度的的多跨连续梁桥相衔接时宜设置过渡跨，过渡跨的跨径一般为相邻跨径的平均值。当受到桥址地形、河床断面形式、通航净空及地质条件限制，需要修建一两个大跨而总桥不需要太长时，往往用多孔小边跨与较大的中跨相配合，跨径从中间向两边递减。当大小跨径相差悬殊时应根据具体条件设置拉力墩或压重孔。等高截面与变高截面连续梁桥连续梁桥的支座设计负弯矩一般比跨中大，采用变高形式比较合理，主跨接近或者大于80M时，一般采用变高截面，高度变化基本与内力变化相适应。梁底曲线可采用折线、抛物线、圆曲线和正玄曲线，用的比较多的是二次抛物线。支点梁高HS取最大跨径LM的1/201/15，变高连续梁桥跨中高HC与最大跨径LM的相关性不明显，一般按构造要求选择。大中跨径可选用跨中梁高2M45M，中小跨径为1M3M，也可按HC1/501/30LM选用跨中梁高。变高连续梁桥通常采用悬臂使用，使用阶段内力分布与运营阶段内力基本相似，但施工比较复杂。由于跨中梁高较小，可以有效的利用桥下通航（车）净空。综上可得，根据给定设计资料，初步拟定为三跨连续梁桥355035，桥梁为单箱单室截面，跨中梁高HC12M，桥墩处梁高HS3M，梁底曲线采用二次抛物线。方案二桥型总体布置图见13和图14图1335M50M35M单箱单室连续箱梁桥总体布置图（单位MM）图1435M50M35M单箱单室连续箱梁桥横断面图（单位MM）123方案三430M先简支后连续箱梁桥简单支转连续梁桥型集合了简支梁桥和连续梁桥的优点，从总体看，桥型线型简洁明快，伸缩缝少，行车平顺，跨越能力大，自重较轻，受力性能好。采用装配式简支梁桥具有建桥速度快、工期短、模板支架少的优点，而且每跨简支梁制造简单整体性较好、接头方便。采用等高梁截面使得桥线优美，而且转为连续梁桥后可以避免跨中混凝土开裂导致材料无法充分利用。因此连续梁桥不仅充分发挥了高强材料特性而且提高了混凝土抗裂性，促使结构轻型化。对于长桥选用顶推施工或简支转连续施工的桥梁多采用等跨布置，这样结构简单统一模式，使得桥梁立面协调一致又减少构建及模板规格。此类桥梁一般采用等跨径，以4060M为宜，这样可以使主梁构造简单施工快捷。方案三桥型布置图如图15和16图15430M先简支后连续箱型梁桥总体布置图（单位MM）图16430M先简支后连续箱梁桥横断面图（单位MM）13桥型方案综合比选131430M分离式简支梁桥主要优点工业化预制单跨梁体，机械暗转，受环境影响小，能极大的缩小施工工期，降低成本且节省大量的支架模板。主要缺点通过铰接缝传递横向荷载，整体性较差，且每跨简支板之间存在伸缩缝，对行车不利，桥梁存在较多的裂缝13235M50M35M单箱单室连续箱型梁桥主要优点技术先进，采用变截面布置，适合悬臂法施工，施工阶段和运营阶段桥梁内力图基本一致，采用变截面结构外形美观，可节省材料并增大桥下净空。主要缺点采用悬臂施工时存在墩梁临时固结和体系转换的工序，施工比较复杂，此外主墩要设置大型橡胶支座，存在氧化问题，更换比较麻烦，施工周期长。133430M预应力混凝土先简支后连续箱梁桥主要优点桥梁构造形式和尺寸趋于标准化，有利于打规模工业化制造，可充分利用自动机械化施工节省劳动力，提高劳动生产效率和工程质量，施工不受季节影响，同时能节省大量的支架模板，避免了多跨简支桥中伸缩缝过多，增加了行车舒适度。134结论综合比较各方面优缺点，根据施工特点和技术要求综合考虑认为430M简支转连续箱梁桥方案相对经济合理，所以采用430M预应力混凝土先简支后连续箱梁桥。第2章构造布置21设计资料211主梁（1）梁桥立面图布置在初步设计中占有十分重要的地位，布置得是否合理，将直接影响桥梁的适用，经济和美观。立面布置通常指的是选定了桥梁体系后，确定桥长及分跨，梁高及梁底曲线，桥梁下部结构和基础形式，桥梁各控制点如桥面，梁底，基础底面等的高程。立面布置图见详图。（2）梁桥平面布置图桥面够着直接与车辆，行人接触，它对桥梁的主要结构起保护作用，使桥梁能正常使用。同时，桥面构造多属外露部位，其选择是否合理，布置是否恰当直接影响桥梁的使用功能，布局和美观。由于桥面构造工程量小，项目复杂，在施工中又多在主题工程结束之后进行，往往在设计和施工中得不到应有的重视，从而造成桥梁使用中的弊病或过早地进行维护会中断交通。因此，必须要了解桥面构造各部件的工作性能，合理选择，认真设计，精心施工。桥面的布置应在桥梁的总体设计中考虑，它根据道路的等级，桥梁的宽度，行车的要求等条件来确定。在本设计中，桥面宽10米，且设有05米防撞护栏和05米保护层，根据规范车道宽应大于35米，所以设置4米的双向行车道。（3）横断面布置图横断面设计原则梁式桥横断面的设计主要是横断面布置形式，包括主梁间距，截面各部位尺寸等；它与梁式体系在立面上布置，建筑高度，施工方法，美观要求以及经济用料等因素都有关系，原则上应作如下考虑梁式桥的主梁是以它的抗弯能力承受荷载，同时还要保证它的抗剪能力；截面细部尺寸的布置要在满足结构构造要求的前提下，尽可能减小截面尺寸，以减小梁的自重；桥面宽度，桥梁建筑高度将影响截面布置形式，主梁的片数与间距或者箱梁的形式；要考虑各主梁之间的横向联系，保证各主梁共同参与工作。横断面布置图见详图。212横断面沿跨长的改变箱梁截面由顶板，底板，腹板等几部分组成，它的细部尺寸的拟定既要满足箱梁纵向，横向的受力要求，又要满足结构钢构造及施工上的需要。（1）底板厚度对预应力混凝土连续梁，底板中需要配一定数量的预应力束与普通辅助钢筋，底板厚度一般在200250MM，无预应力束筋的箱梁底板厚度应满足L1/30L1为箱梁底部内壁净距）且小于120MM。在本设计中，简支转连续施工的连续梁桥中正弯矩较大，因此底板不宜过厚，同时支点处存在负弯矩，需要底板要有一定的厚度来提供受压面积。从而将底板厚度在跨内大部分区域设为18CM，仅在支点处加厚为25CM，且底板逐渐加厚到25CM。（2）顶板厚度确定箱形截面顶板厚度通常主要考虑两个因素桥面板横向弯矩的受力要求和布置纵向预应力束和横向受力钢筋的构造要求。在本设计中，为了满足顶板负弯矩钢束，普通钢筋的布置及轮载的局部作用，箱梁顶板取等厚度18CM。（3）腹板厚度箱形截面梁一般由两块以上的腹板组成，每一块腹板的最小厚度必须满足结构构造及施工中浇筑混凝土的要求，一般经验为腹板内无预应力束筋管道布置时为200MM；腹板内有预应力束筋管道布置时为300MM；腹板内有预应力束筋锚固头时为380MM。大跨度预应力混凝土箱梁中，由跨中到支点剪力逐步增加，故腹板厚度一般也是变化的。综上，在本设计中，跨内大部分区域腹板厚度为18CM，在支座和变截面处增加至25CM。213横隔梁梁式桥中，箱形截面是常见的一种，为了保证箱梁的横向刚度，箱梁的腹板之间要设横向连接，横向连接通常在梁端或连续梁中支点截面处，当在墩台截面时称为横隔梁，在墩台截面以外其他截面时称为横隔板，在本设计中，为了保证支座出传力的可靠性，因此在边永久支座出设置一道厚为20CM端横隔梁，中永久支座出也为20CM的中横隔梁。214桥面铺装桥面铺装即行车道铺装，亦称桥面保护层，它是车轮直接作用的部分。桥面铺装的作用在于防止车轮胎或履带直接磨耗行车道板，保护主梁免受雨水侵蚀，并对车辆伦重的集中荷载起分布作用。在本设计中采用10CM后C30防水混凝土作为桥面铺装层。22主梁毛截面几何特性毛截面几何特性计算，若用分块面积法计算毛截面面积IA各分块面积对上缘的静矩IY毛截面重心至梁顶的距离IISAS毛截面惯性矩计算公式2SIII）（式中A为分块面积；为分块面积的重心至梁顶边距离；SY为各分块对上缘的面积矩IS为分块面积对重心轴的惯性矩；I在本设计中用CAD软件计算毛截面几何特性，其步骤如下（1）用CAD作出各边梁，中梁横截面图，截面布置图见详图；（2）点击面域命令，创建两个面域后，输入“SUBTRACT”命令，求两者级差；（3）新建原点点击工具新建原点后，直至移至截面质心；（4）输入“_MASSPROP”命令回车后，右键点击所求图形后，右键确定即可求得所需值。用CAD软件所计算的数据如表21表21主梁毛截面几何特性数据截面位置面积抗弯惯性矩中性轴高度中跨跨中截面114260411310373中梁支座截面136760467909845边梁跨中截面126960446110910边梁支座截面149460512110356222检查截面效率指标截面效率指标就是指截面是否经济合理的指标，用表示；上核心矩用表示；SK下核心矩用表示；X；SSY/AIXX截面效率指标H/XSK式中为惯性矩之和；I为截面面积之和；A为截面形心到截面上缘的距离；SY为截面形心到截面下缘的距离；X为截面高度H（1）对于中梁跨中截面34701426/130Y/SSAIK52XX6/57H/XS（2）对于中梁支座截面34809361/490Y/SSAIK7957XX/8H/XS（3）对于边梁跨中截面32109126/40Y/SSAIK57697XX8/53H/XS（4）对于边梁支座截面3096149/20Y/SSAIK51775XX48/307H/XS结果满足要求。第三章行车道板计算行车道板直接承受车辆轮压荷载，在构造上，该行车道板与主梁梁肋和横隔梁连接在一起，既保证了主梁的整体作用，又将车辆荷载传递给主梁。由于桥梁桥面板的长边与短边比LA/LB2，所以桥面板为单向板。31自由悬臂板行车道板两端只设置防撞护栏，没有人行道，所以自由悬臂端只有防撞护栏作用，此处取纵向（顺桥向）1M桥面板进行计算，其横断面示意图见图31图31横断面示意图（单位MM）311永久作用（1）主梁架设完成时永久作用，如图32所示。箱梁翼板自重MKN/592680250G悬臂根部一期永久作用/21L1MV478059G2图32截面受力示意图（单位MM）（2）成桥桥面现浇100MM厚C30防水混凝土，安装防撞护栏（防撞护栏作为集力）现浇100MM厚C30防水混凝土KNP57M/086G2/26921MV14572永久作用效应M56129G21KN3147312可变作用由于左边梁悬臂端没有人群荷载故没有可变作用313荷载内力组合承载能力极限状态组合M2591621R8041G21DKNMM36KNRV2正常使用极限状态组合作用短期效应组合M561R01GSDMKNV303作用长期效应组合561561R40GLD30LV两种作用效应组合最大值M2591DKNMV6332连续单向板321永久作用效应（1）主梁架设完毕时，内边梁的翼板有自重作用。其根部一起永久作用如图33图33作用示意图（单位MM）M/5620G1KN842M271902310G1L221KNM）（V5468450684G）（2）成桥后各箱梁间用湿接成整体，再铺装100MM的C30混凝土的桥面铺装。先计算简支板的跨中弯矩和支点剪力、弯矩。成桥后将其简化成等跨简支桥，在相同作用下跨中弯矩再乘以相应修正系数得到支点跨中截面设计中M弯矩。由于T/H180/17003443MM按公预规522条26951CFBASDC当选用32钢筋时，选取15根，此时所提供的钢筋面积为。22,69513741CMCASS114承载能力验算1141抗弯承载能力验算由公预规824规定ZAFMRSD05075XHLZO式中截面有效高度截面受压区高度内力臂积受拉区普通钢筋截面面设计值纵向普通钢筋抗拉强度盖梁最大弯矩组合值HXZF0SDSA由公预规824规定按简直梁计算盖梁时，其计算跨径应该取LC和115LN之间的较小值。其中LC为盖梁两个支承中心线之间的距离，LN为盖梁的净跨径。确定盖梁净跨径时，圆柱形截面可以换算成边长等于08倍直径的方形。本例LC56M115LN115560810552M故取较小的552为计算跨径。M2713405165207XHLZOKNMKNZAFMRSD9005784391故验算通过。1142抗剪验算由公预规825规定1030,30KNBHFHLVRKCUD式中级取设计的混凝土强度等），度标准值（的混凝土立方体抗压强边长）；盖梁截面有效宽度（）；盖梁截面宽度（）；设计值（截面验算处的剪力组合MPA150MBKN,0KCUDFHV带入数据得KNQKN540180210362AX249183故验算通过。分布钢筋选用HPB235直径为12MM；箍筋选用HPB235直径为10MM的钢筋，间距为150MM。1143斜截面抗剪验算由公预规826规定6021204,310KNFPBHLAVRSVKCUD）盖梁的截面有效高度（）盖梁的截面宽度（）（箍筋的抗拉强度设计值条规定；率应符合本规范第为箍筋间距；箍筋配筋各肢的总截面面积，此处为同一截面内箍筋箍筋配筋率，时，取当，配筋百分率，受拉区纵向受拉钢筋的构各节点附近时，计算中间支点梁段及钢的抗剪承载力时，数，计算近边支点梁段连续梁异号弯矩影响系）；设计值（验算截面处的剪力组合式中MHBMPAF139S,/A52P52,/A0P010VSVV0S11BBH780P17815024/A1P30SBH，53/SVKNQKNFPBHLASVKCU24918497635519740278065002164MAX3,031故验算通过。第十二章桥墩设计121水文工程地质情况承台底面中心高出最大冲刷线的距离为236M，基岩埋置在最大冲刷线以下25M，基岩的天然湿度极限抗压强度为10000KPA；基岩以上为砾粘土，比例系数M30000KN/M；桩身与土的极限摩阻力为50KPA；清底系数075；竖向容许承载力0为400KPA；考虑桩入土深度影响的修正系数075；土的内摩擦角30；深修正系竖K225；土的浮容重9KN/M。四跨一联先简支后连续箱梁桥，跨径30M，桥宽10M，钢筋混凝土双柱式墩直径D12M，混凝土为C20，每个墩高如图111所示。图111桥墩布置示意图（单位MM）122桥墩墩柱设计计算1221计算桥墩抗推刚度K（111）3IILEI式中LI第I个墩柱下端固定处到墩顶高度，排架桩为地面（或冲刷线）以下桩长L0与桩在地基内挠曲长度T之和，L1L0T，T为地面（或冲刷线）至第一个弹性零点距离，鉴于目前计算方法还不一致，可近似取2MHI/2，HI为排架桩入土深度。I墩身横截面对形心轴惯性矩C20混凝土弹性模量E255104N/MM2255107KN/M21号桥墩25371/10348025MKNK2号桥墩42/23号桥墩237/1054805K4号桥墩42/21MKN5号桥墩25371/1034805K1222墩顶制动力计算（112）TKHIIT式中HIT作用在第I个墩台上制动力（KN）T全桥承受的制动力（KN）于是桥墩墩顶水平位移（113）ITIK根据桥规436条规定T0（280120105）10154KN公路级汽车荷载制动力标准值不得小于90KN，所以制动力T0154KN，由于是双向两车道布置荷载，即T015423436036KN汽车制动力分配459632743169TH810253674396T8102H459637431695TM8321T1223梁温度变形引起的水平力计算当温度下降时桥梁上部结构将缩短两边排架向河心偏移，当温度上升时侧将伸长，两岸边排架向路堤偏移，在求排架偏移值时，需要先求出温度变化时偏移值等于零的位置，如图112所示112温度变化时柔性排架墩的偏移示意图桩序号号排架的距离线至为IX00如果用表示00线至1，2，3I号排架距离，则得各墩顶部由IX,321温度引起水平位移IIT式中上部结构线膨胀系数T温度升降度数正轴为正线指向均带有正负号，以、X0ITXIJIILLL1210各排架桩顶说承受温度力ITITKH由得到X0NIIT联立解得NIIKLX01MKIILXNINII6031221934278083427819600110时，当跨径都为即X060M，X130M，X20M，X330M，X460M混凝土线膨胀系数1105墩顶偏移量IITXMT35110690IT284MT3T35110690MXIT284根据公式，计算结果如下ITITKHKNT33511026903T41824T3T29605344KNHT3510169123桥墩墩柱计算以2号墩作为计算墩，垂直力，水平力，对墩顶N306H253的弯矩，墩柱直径，高，才用砾石混凝土，M1854KNMM21D47L0C22钢筋。41231截面配筋计算偏心增大系数圆形截面偏心受压构件纵向受力钢筋通常是沿圆周均匀布置，其根数不少于6根，于一般钢筋混凝土圆形截面偏心受压柱，纵向钢筋直不宜小于12MM，保护层厚度不小于3040MM，取保护层为50M。如图113所示。图113墩柱受力示意图（单位MM）44908685402/18506,1,MDIMRRS根据公预规，当一端固定一端为不移动的铰时，L007L231M由于，根据公预规对于长细比大于44的圆形截面应考2510D虑构件偏心增大系数11401527M83420,651402200210和取HLERHNMELESD则MEHL0837542010414682059416402210124验算1241按最大垂直时墩柱顶按轴心垂直受压构件验算根据公预规531条规定90SCDDOAFMR由L0/D1925，查公预规附表7KN368201742801548139706故可知墩柱轴心受压满足规范要求。1242按最大弯矩时偏心受压构件验算根据公预规539条规定，偏心受压构件承载力计算应符合下列规定RFCAFGDBEFFNRSDCDSDCDD33022当G088时，代入FCD92MPA，FSD280MPA，整26107143理得RCABE630295840当08时，A21927，B05898，C16381，D11212求得E065537MME0则KNFRFRSDCD3678165612812922MFRDFBRSDC验算通过。第十三章结论本设计主要是针对预应力混凝土先简支后连续箱梁桥设计，在设计过程中手算和机算相结合的方式交替进行，可以更好的掌握专业计算软件，同时对自己的计算结论有个总体把握。通过对该方案设计，可以基本了解桥梁设计的基本步骤和方法，了解各种桥梁的受力特点，根据水文地质情况选择下部结构以及从经济角度选择适合的桥梁方案。通过设计计算可得本设计的预应力混凝土先简支后连续箱梁桥有受力明确，施工方便，节省工期等特点，本设计方案符合桥规的各项规范要求，设计合理。致谢毕业设计即将结束，在张凌老师的指导和同学的帮助之下，学生对于道路设计有了更多新的认知，对路基路面设计有了更深一步的认识，对路基路面综合设计的整体脉络了解得更加的清晰透彻。通过毕业设计，学生对自己大学四年以来所学的知识有更多的认识。毕业设计，帮助我们总结大学四年收获、认清自我。同时，还帮助我们改变一些处理事情时懒散的习惯。从最开始时的搜集资料，整理资料，到方案比选，确定方案，再到着手开始进行路基工程、路面工程和路线排水的设计，每一步都是环环相扣，衔接紧密，其中任何一个步骤产生遗漏或者疏忽，就会对以后的设计带来很多的不便。学生的动手能力和资料搜集能力在设计中也得到提升。毕业设计中很多数值、公式、计算方法都需要我们去耐心地查阅书籍，浏览资料，设计中需要用到辅助设计软件的地方，也需要我们耐心的学习。掌握其使用的要领，运用到设计当中去。最后汇总的时候，需要将前期各个阶段的工作认真整理。毕业设计结束了，通过设计，学生深刻领会到基础的重要性，毕业设计不仅仅能帮助学生检验大学四年的学习成果，更多的是毕业设计可以帮助我们更加清楚的认识自我，磨练学生的意志与耐性，这会为学生日后的工作和生活带来很大的帮助。参考文献1公路桥涵设计通用规范JTGD6020042公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD6220043公路工程技术标准JTGB0120034公路桥涵施工规范JTJ04120005公路桥涵地基与基础设计规范JTJ024856范立础主编预应力混凝土连续梁桥北京人民交通出版社,19887易建国主编混凝土简支梁（板）桥北京人民交通出版社，20068邹毅松,王银辉等连续梁桥北京人民交通出版社,20099邵旭东,程翔云等桥梁设计与计算北京人民交通出版社,200710邵旭东主编桥梁工程北京人民交通出版社,200411叶见曙等编结构设计原理北京人民交通出版社,200212张树仁编钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理北京人民交通出版社，200513黄绳武主编桥梁施工及组织管理（上册）北京人民交通出版社14吴鸣主编桥梁工程武汉；武汉大学出版社，200915许岳、王亚君、万振江主编预应力混凝土连续梁桥设计北京人民交通出版社，200016邹毅松、王银辉主编连续梁桥北京人民交通出版社，200917王晓谋主编基础工程北京人民交通出版社，2003南昌朝阳大桥实习报告201463进行实地实习学习，地点为朝阳大桥，该工程由上海市政建设有限公司负责，介绍员为该公司职员宋工。一、南昌朝阳大桥工程资料（1）该桥的位置朝阳大桥位于南昌大桥与生米大桥之间（距南昌大桥约25公里，距生米大桥约35公里），连接南昌市朝阳新城和红角洲地区，东与朝阳新城的九洲大道相接，西与红角洲地区的前湖大道相接。（2）该桥的设计朝阳大桥设计车速为60千米/小时，并保留远期80千米/小时的可能性。作为一座特大城市桥梁，朝阳大桥的抗震设防烈度为7度。设计洪水频率为三百年一遇，设计基准期为100年。南环快速路主线为双向六车道标准，朝阳大桥机动车道将为双向八车道。同时，朝阳大桥需设置人、非慢行系统。朝阳大桥总体上由东岸接线、西岸接线和跨越赣江的主桥组成。南昌朝阳大桥全长约36公里，主桥部分全长约16KM，分为通航孔桥和非通航孔桥。其中通航孔桥跨径布置为（795X15079M），非通航孔桥跨径为50M，桥型布置采用六塔单索面斜拉桥，为双层布置上层桥面宽37M，布置双向八车道及两侧检修道；下层桥面为非机动车道和人行道，单侧净宽暂定7M。塔高35米，主桥基础为钻孔灌注桩，持力层取为未风化泥质粉砂岩，每座桥塔基础为14根直径25M钻孔灌注桩，六边形承台。非通航孔桥基础采用直径15M钻孔灌注桩，每个承台配置5根桩。该桥的特点1）工程造价经济朝阳大桥主桥采用多跨矮塔斜拉桥方案，这是满足通航、防洪、地质安全性等前提条件下的一种较为经济、实用的桥型。朝阳大桥主梁梁高45米，是波形钢腹板PC组合梁，由1020毫米的波形钢腹板代替混凝土腹板，形成整体受力的箱梁。据介绍，这一结构自重较轻，可以减少下部结构的工程量,进而降低工程总造价，加快施工进度。通过比较南昌的其它桥梁，例如八一大桥，其塔高为80米，朝阳大桥塔高为35M，不足八一大桥的一半。2）造型优美朝阳大桥的桥塔造型是书法“合”字的变形，体现出崇尚海纳百川，包容万象的大同理念。“我们将古朴的小篆合字线条加以柔化，整体造型曲线柔和，生动流畅而不乏力量，中空的设计使得光线与空间很好地融合。”上海城建设计研究院相关负责人表示，主桥主塔造型“合”，寓意“帆合连进”。多塔和单面拉索多样组合，如同排列有序的一面面旗帜，纪念革命的胜利，也像大小船只纵横在赣江江面，扬帆远航，象征南昌人民齐头并进谋发展，体现“齐心合力的激情、天人合一的境界、两岸城区珠联璧合的盛景”。3）个性化设计朝阳大桥最大的亮点是快，它为南昌交通提供了快速度，为南昌的发展提供了加速度，为非机动车和行人出行提供了方便，其规划设计处处彰显人性化。朝阳大桥机动车与行人、非机动车采用硬性隔开的设计方法，即单厢多室的形式顶板之上通行机动车，边厢用于行人和非机动车通行，而且下层还可为过江行人和非机动车遮风挡雨，是江西省第二座、世界第五座汽车、人行双层桥。与南昌其他大桥相比，市民如果步行通过朝阳大桥，心情肯定会更好一些，因为在人行通道的内部空间将采用暖色效果设计，让慢行过江成为一个愉悦的体验。在大桥中间还设置了一个天桥，为行人和非动车转向提供便利。此外，在大桥中央设置了一个视野宽阔、观景效果优越的观景平台。（4）该桥工程现状6月3日，我们在朝阳大桥施工现场看到，朝阳大桥某个主墩塔柱现雏形，许多施工人员正在紧锣密鼓地施工，经宋工的介绍，该桥6个主墩塔挂篮施工已基本完成，接下来将完成桥梁上部作业的施工作业平台。大桥主体结构施工主要围绕1号节段箱梁施工箱，施工人员将利用大桥的起吊装置，从空中将大桥箱梁钢结构从船舶上总体起吊安装。一、南昌朝阳大桥工程资料（1）该桥的位置朝阳大桥位于南昌大桥与生米大桥之间（距南昌大桥约25公里，距生米大桥约35公里），连接南昌市朝阳新城和红角洲地区，东与朝阳新城的九洲大道相接，西与红角洲地区的前湖大道相接。（2）该桥的设计朝阳大桥设计车速为60千米/小时，并保留远期80千米/小时的可能性。作为一座特大城市桥梁，朝阳大桥的抗震设防烈度为7度。设计洪水频率为三百年一遇，设计基准期为100年。南环快速路主线为双向六车道标准，朝阳大桥机动车道将为双向八车道。同时，朝阳大桥需设置人、非慢行系统。朝阳大桥