90+150+90m公路预应力混凝土连续桥设计

1、西 南 交交 通 大 学本科毕业设设计90+1550+90m公路预应力混凝凝土连续续桥设计年 级：Xx学 号：xx姓 名：xx专 业：xx指导老师：xx/xxxXxx年xx月xx大学本科毕业设计 第 页院 系 xxx 专 业 xxxxx 年 级 xxx 姓 名 xxx 题 目 90+1500+90m公路预应应力混凝凝土连续续梁桥设计 指导教师评 语 指导教师 (签签章)评 阅 人人评 语 评 阅 人人 (签章)成 绩绩 答辩委员会会主任 (签章) 年 月 日毕业设计任任务书班 级 xxxxx 学生姓姓名 xx 学号 xx 发题日期：20100年3月1日 完成成日期： 6月18日题 目 90+1

2、500+90m公路预应应力混凝凝土连续续梁桥(上部结结构)设计 1、本设计计的目的的、意义义 经过毕毕业设计计，使学学生了解解并掌握握预应力力混凝土土连续梁梁桥设计计的基本本过程，掌掌握预应应力混凝凝土连续续梁桥设计的的基本要要素，包包括桥型型的选择择，桥跨跨尺寸的的比选，主主要结构构尺寸的的选择，结结构受力力计算分分析，施施工方法法选择等等。 通过本本设计，学生应对预应力混凝土连续梁桥设计有较全面的了解，能独立进行同类型桥梁的计算分析，对预应力混凝土连续梁桥施工方法有一定的了解。 2、学生应应完成的的任务 完成跨跨度为990+1150+90m的公路预应应力混凝凝土连续续梁桥上上部结构构设计，

3、具具体任务务如下： （1）桥式式方案比比选，拟拟定桥梁梁细部结结构尺寸寸； （2）运用有限限元软件件进行桥桥梁结构构内力分析析计算； （3）预应力力钢筋和和普通钢钢筋的设设计； （4）主要要截面检检算； （5）编制制不少于150000字的设计计说明书书； （6）绘制制不少于于16张A3的结构主主要施工工图。 3、设计各各部分内内容及时时间分配配：（共共 116 周）第一部分桥式方方案比选选，拟定定桥梁细细部结构构尺寸 ( 2周)第二部分运用有有限元软软件进行行桥梁结结构内力力分析计计算 ( 5周)第三部分预应力力钢筋估估算 ( 2周)第四部分主要截截面检算算 ( 2周)第五部分编制设计计说明书

4、 ( 2周)第六部分绘制结结构主要要施工图图 ( 2周)评阅及答辩辩 ( 1周)备 注 指导教师： 年 月 日审批人： 年 月 日摘 要预应力混凝凝土连续续梁桥是是预应力力桥梁中中的一种种，作为为现代公公路的主主要结构构形式，预预应力混混凝土连连续梁桥桥结构在在现今的的公路工工程中得得到了广广泛的应应用。本着“安全全，经济济，实用用，美观观”的设计计理念，根根据设计计任务书书和规范范，对不不同的桥桥型方案案进行比比较和选选择，经经由施工工等诸多多方面的的考虑，确确定预应应力混凝凝土连续续梁桥为为最终设设计方案案。本设计预应应力混凝凝土连续续梁桥共共分为三三跨900+1550+990m，主跨15

5、50 m，边跨跨对称990 m，桥面净宽为为0.550 m栏杆+333.5 m车行道+0.550 mm栏杆，箱箱形变截截面梁，箱箱梁高度度从距墩墩中心33.500 m处到跨跨中合拢拢处按二二次抛物物曲线变变化。底底板厚度度从支座座处的22.000 m到跨中中的0.33 m呈线性性变化。腹腹板厚度度在支座座处为11.200 m，跨中中为0.50 m，且在在接近LL/6，L/33（L为主跨跨的跨度度）处呈呈阶梯形形变化。顶顶板厚度度全桥一一致，为为0.330 m。设计荷荷载为公公路一级级。在本设计中中，运用用了桥梁梁设计软软件Middas，对桥梁梁结构（主主要是上上部结构构）进行行设计、模模拟，并

6、并采用悬悬臂挂篮篮施工法法对施工工步骤加加以模拟拟。同时时对桥梁梁恒载、活活载及徐徐变内力力等进行行分析计计算，得得出预应应力钢束束的预估估值，进进一步完完善模型型。最后，在在各种荷荷载的组组合下，对对桥梁进进行详细细的有限限元分析析，并将将分析结结果与规规范的要要求进行行对比，对主梁的应力、变形等进行验算，从而判断在设计荷载作用下该设计是否足够合理安全，以此得到完整的设计。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，符合设计任务的要求。关键词：桥桥梁设计计；预应应力混凝凝土；箱箱梁；变变截面连连续梁；Middas桥梁模模型AbstrracttThe cconttinuuouss p

7、rresttresssedd conncreete beaam bbriddge is a kkindd off thhe pprettresssedd brridgges,As thee maain strructturee off thhe mmodeern higghwaays, toodayy,itt haas bbeenn wiidelly uusedd inn hiighwway proojeccts.The ddesiign of thee brridgge iis ccarrriedd ouut iin tthe spiiritte oof “seccuriity,ecoono

8、mmic,praactiicall annd bbeauutifful” deesiggn pphillosoophyy byy coompaarinng aand chooosiing thee beest onee. Accoordiing to thee deesiggn pplann,sppeciificcatiionss,coonsttrucctioon ffacttorss annd mmanyy ottherr coosidderaatioons,thee prretrrsseed cconccrette cconttinuuouss beeam briidgee iss chh

9、oseen tto tthe ulttimaate.The cconttinuuouss prresttresssedd cooncrretee giirdeer bbriddge is divvideed iintoo thhreee innterrs,(90mm+1500m+90mm),wwithh thhe mman spaan oof 1150mm,annd 990m-symmmettry onee,thhe nnet widdth of thee deeck is 0.550m raailiing+33.550m rooadwway+0.550m raailiing,Preestrr

10、esssed conncreete boxx giirdeer iis uusedd ass thhe mmainn beeam.thee beeam deppth in thee miid-sspann iss 4mm.whiile at thee suuppoort beaarinng iit iis 99m. thee seectiionaal ddeptth iis cchanngedd inn thhe fformm off paarabboliic. thee foormeer vvariies froom 11.200m tto 00.333m, annd tthe lattte

11、rr vaariees ffromm 1.20mm to 0.50m whhichh chhangged at thee L/6 aand L/33 (LL iss thhe llenggth of thee maain spaan), thhe ttop slaabs tthicckneess keeeps aloong thee whholee brridgge cconsstannt, forr 0.33m. aand thee deesiggn lloadd iss foor tthe higghwaay-.In thhe ddesiign,thee brridgge ddesiign

12、 sofftwaare Middas is useed iin ddesiigniing andd siimuiiatiing thee brridgge sstuccturre(mmainnly thee uppperr sttuctturee) bby aappllyinng ccanttileeverr huung-basskett beeariing andd syymmeetriic eequiilibbriuum cconsstruuctiion. At tthe samme ttimee, By anaalyzzingg annd ccompputiing thee deead

13、loaad, livve lloadd annd iinteernaal fforcce, thee esstimmateed vvaluue oof tthe preestrresssed strrandd iss goot, theen iimprrovee thhe mmodeel tto pperffecee.Fiinallly, Annalyyze thee sttruccturre wwithh thhe MMidaas ssofttwarre iin aa vaarieety of loaad ccombbinaatioons,andd coompaare thee reesul

14、lt wwithh thhe ssdanndarra rrequuireemennt, Cheeck callcullatiion is carrrieed oout to thee sttresss aand defformmatiion of thee maain beaam tto ddeteermiine thee deesiggn lloadds oof tthe dessignn iss addequuatee annd rreassonaablee seecurrityy,Thhus, geet aa coomplletee deesiggn.TThe ressultt off

15、thhe aanallysiis aand cheeckiing callcullatiion shoow tthatt thhe ddesiign callcullatiion metthodd iss coorreect. And thee innterrnall foorcee diistrribuutioon iis rreassonaaball too thhe ddesiign tassk.key wwordds briddge dessigee ppresstreesseed cconccrette boxx giirdeer nonn-unnifoorm conntinnuou

16、us bbeamm MMidaas bbriddge moddel caantiilevver hunng-bbaskket beaarinng目 录TOC o 1-3 h z u HYPERRLINNK l _Tooc266463316442 第1章 绪论 PAGEREF _Toc264631642 h 1 HYPERRLINNK l _Tooc266463316443 1.11预应力力混凝土土连续梁梁桥概述述 PAGEREF _Toc264631643 h 1 HYPERRLINNK l _Tooc266463316444 1.11.1 预应力力混凝土土连续梁梁桥发展展 PAGEREF _

17、Toc264631644 h 1 HYPERLINK l _Toc2646316451.1.22 设计计特征 PAGEREF _Toc264631645 h 2 HYPERLINK l _Toc2646316461.1.33 受力力特点 PAGEREF _Toc264631646 h 3 HYPERLINK l _Toc2646316471.1.44 构造造特点 PAGEREF _Toc264631647 h 4 HYPERLINK l _Toc2646316481.1.55 连续续梁的主主要优点点 PAGEREF _Toc264631648 h 5 HYPERRLINNK l _Tooc26

18、6463316449 1.22 工程程概况及及基本资资料 PAGEREF _Toc264631649 h 6 HYPERLINK l _Toc2646316501.2.11 工程程概况 PAGEREF _Toc264631650 h 6 HYPERLINK l _Toc2646316511.2.22 主要要技术指指标 PAGEREF _Toc264631651 h 6 HYPERLINK l _Toc2646316521.2.33 主要要材料 PAGEREF _Toc264631652 h 7 HYPERLINK l _Toc2646316531.2.44 设计计依据与与基本资资料 PAGER

19、EF _Toc264631653 h 7 HYPERLINK l _Toc2646316541.2.55 方案案比选 PAGEREF _Toc264631654 h 7 HYPERLINK l _Toc264631655第2章 桥桥梁总体体布置及及结构主主要尺寸寸 PAGEREF _Toc264631655 h 11 HYPERLINK l _Toc2646316562.1 桥桥梁总体体规划布布置 PAGEREF _Toc264631656 h 11 HYPERLINK l _Toc2646316572.1.11孔跨分分布 PAGEREF _Toc264631657 h 11 HYPERLIN

20、K l _Toc2646316582.1.22 梁部部截面形形式比选选 PAGEREF _Toc264631658 h 11 HYPERLINK l _Toc2646316592.2结构构主要尺尺寸 PAGEREF _Toc264631659 h 13 HYPERLINK l _Toc2646316602.2.11梁高的的拟定 PAGEREF _Toc264631660 h 13 HYPERLINK l _Toc2646316612.2.22底板、顶顶板的拟拟定 PAGEREF _Toc264631661 h 14 HYPERLINK l _Toc2646316622.2.33腹板的的拟定 P

21、AGEREF _Toc264631662 h 14 HYPERRLINNK l _Tooc266463316663 第3章 桥梁结结构内力力计算 PAGEREF _Toc264631663 h 16 HYPERLINK l _Toc2646316643.1 MMidaas软件件简介 PAGEREF _Toc264631664 h 16 HYPERLINK l _Toc2646316653.2 MMidaas建模模步骤简简说 PAGEREF _Toc264631665 h 16 HYPERLINK l _Toc2646316663.3 静静力荷载载内力计计算 PAGEREF _Toc264631

22、666 h 17 HYPERLINK l _Toc2646316673.3.11 计算算原理 PAGEREF _Toc264631667 h 17 HYPERLINK l _Toc2646316683.3.22静力荷荷载计算算 PAGEREF _Toc264631668 h 18 HYPERLINK l _Toc2646316693.3.33 静力力荷载内内力计算算 PAGEREF _Toc264631669 h 20 HYPERLINK l _Toc2646316703.4移动动荷载内内力计算算 PAGEREF _Toc264631670 h 23 HYPERRLINNK l _Tooc26

23、6463316771 第4章 桥梁配配筋计算算 PAGEREF _Toc264631671 h 24 HYPERLINK l _Toc2646316724.1预应应力筋束束的布置置原则 PAGEREF _Toc264631672 h 24 HYPERLINK l _Toc2646316734.2 预预应力配配束优化化设计 PAGEREF _Toc264631673 h 25 HYPERLINK l _Toc2646316744.3 预预应力筋筋数量估估算 PAGEREF _Toc264631674 h 25 HYPERLINK l _Toc2646316754.3.11 承载载能力极极限状态态

24、的应力力要求 PAGEREF _Toc264631675 h 26 HYPERLINK l _Toc2646316764.3.22 正常常使用极极限状态态的应力力要求 PAGEREF _Toc264631676 h 27 HYPERLINK l _Toc2646316774.3.33 预应应力钢束束的估算算 PAGEREF _Toc264631677 h 31 HYPERLINK l _Toc2646316784.4 预预应力损损失计算算 PAGEREF _Toc264631678 h 32 HYPERLINK l _Toc2646316794.5 预预加力引引起的二二次内力力 PAGEREF

25、 _Toc264631679 h 34 HYPERLINK l _Toc2646316804.6 有有效应力力的计算算 PAGEREF _Toc264631680 h 35 HYPERRLINNK l _Tooc266463316881 第5章 截面验验算 PAGEREF _Toc264631681 h 36 HYPERLINK l _Toc2646316825.1 各各施工阶阶段内力力及应力力图 PAGEREF _Toc264631682 h 36 HYPERLINK l _Toc2646316835.1.11 各施施工阶段段及二期期应力图图 PAGEREF _Toc264631683 h

26、36 HYPERLINK l _Toc2646316845.1.22 各中中极限状状态下的的弯矩、应应力包络络图 PAGEREF _Toc264631684 h 52 HYPERLINK l _Toc2646316855.2 强强度验算算 PAGEREF _Toc264631685 h 55 HYPERLINK l _Toc2646316865.3 施施工阶段段阶段的的结构验验算 PAGEREF _Toc264631686 h 57 HYPERLINK l _Toc2646316875.3.11 施工工阶段截截面法向向压应力力验算 PAGEREF _Toc264631687 h 57 HYPE

27、RLINK l _Toc2646316885.3.22 受拉拉区钢筋筋的拉应应力验算算 PAGEREF _Toc264631688 h 58 HYPERLINK l _Toc2646316895.3.33 使用用阶段截截面抗裂裂验算 PAGEREF _Toc264631689 h 59 HYPERLINK l _Toc2646316905.4 变变形验算算 PAGEREF _Toc264631690 h 61 HYPERRLINNK l _Tooc266463316991 第6章 施工步步骤与主主要工程程量 PAGEREF _Toc264631691 h 62 HYPERLINK l _Toc

28、2646316926.1 施施工步骤骤 PAGEREF _Toc264631692 h 62 HYPERLINK l _Toc2646316936.1.11 悬臂臂浇筑施施工法 PAGEREF _Toc264631693 h 62 HYPERLINK l _Toc2646316946.1.11 施工工步骤 PAGEREF _Toc264631694 h 63 HYPERLINK l _Toc2646316956.2 混混凝土总总用量 PAGEREF _Toc264631695 h 65 HYPERLINK l _Toc2646316966.2.11 梁体体混凝土土用量 PAGEREF _Toc

29、264631696 h 65 HYPERLINK l _Toc2646316976.2.22 桥面面铺装混混凝土用用量计算算 PAGEREF _Toc264631697 h 67 HYPERLINK l _Toc2646316986.3 钢钢绞线及及锚具总总用量 PAGEREF _Toc264631698 h 67 HYPERLINK l _Toc2646316996.3.11 顶板板束预应应力材料料统计 PAGEREF _Toc264631699 h 67 HYPERLINK l _Toc2646317006.3.22 腹板板束预应应力材料料统计 PAGEREF _Toc264631700

30、h 69 HYPERLINK l _Toc2646317016.3.33 底板板束预应应力材料料统计 PAGEREF _Toc264631701 h 70 HYPERRLINNK l _Tooc266463317002 结 论 PAGEREF _Toc264631702 h 71 HYPERRLINNK l _Tooc266463317003 致 谢 PAGEREF _Toc264631703 h 72 HYPERRLINNK l _Tooc266463317004 参考文文献 PAGEREF _Toc264631704 h 73第1章 绪绪论1.1预应应力混凝凝土连续续梁桥概概述1.1.11

31、 预应力力混凝土土连续梁梁桥发展展由于预应力力混凝土土连续梁梁桥的优优点所在在，其在在我国的的发展比比较迅速速，在我我国的铁铁路建设设中，19666年在成成昆线用用悬臂拼拼装法建建成第一一座预应应力混凝凝土铰接接悬臂梁梁桥旧庄河河一号桥桥，跨径径为244 m+48 m+24 m。在我我国公路路桥梁建建设中，预预应力混混凝土连连续梁桥桥于上世世纪70年代首首次应用用于城市市桥梁工工程，此此后发展展极为迅迅速，已已成为预预应力混混凝土大大跨径桥桥梁的主主要桥型型之一，国国内公路路预应力力混凝土土连续梁梁桥的最最大跨径径已达1165 m，跨径径组成为为90 m+31655 m+90 m（20000年

32、建成成的南京京长江二二桥北汊汊桥）。在桥梁结构构中，随随着预应应力理论论的不断断成熟和和实践的的不断发发展，预预应力混混凝土桥桥梁结构构的运用用必将越越来越广广泛。连续梁和悬悬臂梁作作比较：在恒载载作用下下，连续续梁在支支点处有有负弯矩矩，由于于负弯矩矩的卸载载作用，跨跨中正弯弯矩显著著减小，其其弯矩与与同跨悬悬臂梁相相差不大大；但是是，在活活载作用用下，因因主梁连连续产生生支点负负弯矩对对跨中正正弯矩仍仍有卸载载作用，其其弯矩分分布优于于悬臂梁梁。虽然然连续梁梁有很多多优点，但但是刚开开始它并并不是预预应力结结构体系系中的佼佼佼者，因因为限于于当时施施工主要要采用满满堂支架架法，采采用连续续

33、梁费工工费时。到到后来，由由于悬臂臂施工方方法的应应用，连连续梁在在预应力力混凝土土结构中中有了飞飞速的发发展。660年代代初期在在中等跨跨预应力力混凝土土连续梁梁中，应应用了逐逐跨架设设法与顶顶推法；在较大大跨连续续梁中，则则应用更更完善的的悬臂施施工方法法，这就就使连续续梁方案案重新获获得了竞竞争力，并并逐步在在40 mm2000 m范围围内占主主要地位位。无论论是城市市桥梁、高高架道路路、山谷谷高架栈栈桥，还还是跨河河大桥，预预应力混混凝土连连续梁都都发挥了了其优势势，成为为优胜方方案。目目前，连连续梁结结构体系系已经成成为预应应力混凝凝土桥梁梁的主要要桥型之之一。然而，当跨跨度很大大时

34、，连连续梁所所需的巨巨型支座座无论是是在设计计制造方方面，还还是在养养护方面面都成为为一个难难题；而而T型刚构构在这方方面具有有无支座座的优点点。因此此有人将将两种结结构结合合起来，形形成一种种连续刚构体体系。这这种综合合了上述述两种体体系各自自优点的的体系是是连续梁梁体系的的一个重重要发展展，也是是未来连连续梁发发展的主主要方向向。另外，由于于连续梁梁体系的的发展，预预应力混混凝土连连续梁在在中等跨跨径范围围内形成成了很多多不同类类型，无无论在桥桥跨布置置、梁、墩墩截面形形式，或或是在体体系上都都不断改改进。在在城市预预应力混混凝土连连续梁中中，为充充分利用用空间，改改善交通通的分道道行驶，

35、甚甚至已建建成不少少双层桥桥面形式式。在我国，预预应力混混凝土连连续梁虽虽然也在在不断地地发展，然然而，想想要在本本世纪末末赶超国国际先进进水平，就就必须解解决好下下面几个个课题：.发展大大吨位的的锚固张张拉体系系，避免免配束过过多而增增大箱梁梁构造尺尺寸，否否则混凝凝土保护护层难以以保证，密密集的预预应力管管道与普普通钢筋筋层层迭迭置又使使混凝土土质量难难以提高高。(2).在在一切适适宜的桥桥址，设设计与修修建墩梁梁固结的的连续刚构体体系，尽尽可能不不采用养养护调换换不易的的大吨位位支座。(3).充充分发挥挥三向预预应力的的优点，采采用长悬悬臂顶板板的单箱箱截面，既既可节约约材料减减轻结构构

36、自重，又又可充分分利用悬悬臂施工工方法的的特点加加快施工工进度。另外，在设设计预应应力连续续梁桥时时，技术术经济指指针也是是一个很很关键的的因素，它它是设计计方案合合理性与与经济性性的标志志。目前前，各国国都以每每平方米米桥面的的三材（混混凝土、预预应力钢钢筋、普普通钢筋筋）用量量与每平平方米桥桥面造价价来表示示预应力力混凝土土桥梁的的技术经经济指针针。但是是，桥梁梁的技术术经济指指针的研研究与分分析是一一项非常常复杂的的工作，三三材指标标和造价价指标与与很多因因素有关关，例如如：桥址址、水文文地质、能能源供给给、材料料供应、运运输、通通航、规规划、建建筑等地地点条件件；施工工现代化化、制品品

37、工业化化、劳动动力和材材料价格格、机械械工业基基础等全全国基建建条件。同同时，一一座桥的的设计方方案完成成后，造造价指针针不能仅仅仅反应应了投资资额的大大小，而而是还应应该包括括整个使使用期限限内的养养护、维维修等运运营费用用在内。通通过连续续梁、TT型刚构构、连续续刚构等等箱形截截面上部部结构的的比较可可见：连连续刚构体体系的技技术经济济指针较较高。因因此，从从这个角角度来看看，连续续刚构也也是未来来连续体体系的发发展方向向。总而言之，一一座桥的的设计包包含许多多考虑因因素，在在具体设设计中，要要求设计计人员综综合各种种因素，作作分析、判判断，得得出可行行的最佳佳方案。1.1.22 设计特特

38、征作为桥梁设设计的一一种，预预应力混混凝土连连续梁桥桥的设计计首先要要，参照照相关规规范拟订订结构几几何尺寸寸和材料料类型,模拟实实际的施施工步骤骤,计算出出恒载及及活载作作用下的的内力;然后再再根据实实际情况况确定温温度、沉降等等荷载,计算其其产生的的内力,并与恒恒、活载载内力进进行正常常使用与与承载能能力极限限状态组组合。这这是设计计过程的的第一次次组合，两两种极限限状态组组合的结结果分别别作为按按应力和和承载能能力估算算刚束的的计算内内力。估估算出各各截面的的刚束后后，按照照一定要要求将刚刚束布置置好，重重新模拟拟施工过过程并考考虑预应应力的作作用，计计算恒载载内力。由由于刚束束对截面面

39、几何特特性的影影响，温温度、沉沉降等内内力也需需重新计计算，但但其与刚刚束估算算时计算算得到的的结果差差别非常常小。各各种荷载载作用下下的内力力计算出出来后,需进行行承载能能力组合合和正常常使用组组合,以进行行截面强强度验算算、应力力验算和和变形验验算,这是设设计过程程的第二二次组合合。如各各项验算算均满足足要求且且认为合合理，则则设计通通过。反反则需调调整刚束束甚至修修改截面面尺寸后后重新计计算，直直到各项项验算均均通过为为止。预应力混凝凝土连续续梁桥采采用悬臂臂施工法法需在施施工中进进行体系系转换,经过一一系列的的施工阶阶段而逐逐步形成成最终的的连续梁梁体系。在在各个施施工阶段段,可能具具

40、有不同同的静定定体系,其中包包括安装装单元、拆拆除单元元、张拉拉预应力力、移动动挂篮等等工况。1.1.33 受力特特点预应力混凝凝土连续续梁桥能能充分发发挥高强强材料的的特性，是是结构轻轻型化，具具有很大大的跨越越能力，而而且它可可以有效效地避免免混凝土土的开裂裂，特别别是处于于负弯矩矩区的桥桥面板的的开裂。除除此之外外，预应应力混凝凝土连续续梁桥还还能节省省材料、变变形和缓缓、伸缩缩缝少、刚刚度大、行行车平稳稳、养护护简便等等优点，所所以在近近代桥梁梁建筑中中已得到到越来越越多的应应用。用悬臂施工工的预应应力混凝凝土连续续梁桥,在施工工过程中中经历T型双悬悬臂受力力状态,合拢后形形成连续续梁

41、桥,其恒载载产生的的内力由由各施工工阶段产产生的内内力叠加加而成，由于合合拢段一般较短短，其产生生的内力力一般较较小，故T型双悬悬臂受力力状态为为主要部部分。合合拢后根根部负弯弯矩很大大，而中跨跨跨中恒恒载弯矩矩较小，二期恒恒载加上上以后,根部负负弯矩增增大，中跨跨跨中承受受相对较较小的正正弯矩。因因此,截面几几何尺寸寸拟订时时，应根据据以上弯弯矩分布布特点,增大主主梁根部部附近断断面的抗抗弯刚度度,提高截截面下缘缘的承压压能力。悬臂施工时时,浇注一一节段梁梁体,达到一一定强度度后张拉拉此段钢钢束，梁体自自重产生生负弯矩矩,预应力力钢束产产生正弯弯矩,二者结结合使得得梁体基基本处于于偏心受受压

42、受力力状态,其轴向向力非常常大,抗剪强强度一般般不成问问题,而最小小正应力力又较大大,故主拉拉应力也也易满足足,所以可可不设下下弯配索索。1.1.44 构造特特点预应力混凝凝土连续续梁桥是是超静定定结构，因因此，同同样具有有一般超超静定结结构的特特点如：(1)在在相同条条件下，结结构内力力比静定定结构小小，且内内力状态态比较合合理。譬譬如，在在均匀荷荷载作用用下弯矩矩的最大大值比简简支梁可可减少50%，弯矩矩图面积积比简支支梁可减减少，将连续续结构中中各部分分之间刚刚度进行行合理调调整，可可最大限限度的减减少结构构内力，减减小截面面尺寸，达达到降低低材料消消耗的目目的；(2)使使结构外外形更为

43、为合理，譬譬如，加加大连续续梁根部部梁高，可可以减小小跨中截截面正弯弯矩，使使跨中截截面梁高高进一步步减小，使使用更为为合理；连续梁梁结构刚刚度大，整整体性好好，桥面面连续平平顺，伸伸缩缝少少，对行行车有利利，尤其其能适应应高速行行车。(3)在在基础沉沉降，温温度变化化等外因因作用下下，将引引起结构构内力的的变化对于施加预预应力的的超静定定结构除除有一般般超静定定结构特特点外，还还有下列列特点：(1)在在超静定定结构上上施加预预应力，会会使结构构产生内内力和变变形，由由于有多多余的约约束，不不能自由由变形，因因而引起起附加力力（二次次力）。同同样，由由于混凝凝土的收收缩徐变变不仅产产生预应应力

44、损失失，而且且也会由由于变形形受约束束而引起起附加力力（二次次力）。(2)由由于对结结构施加加预应力力，可以以有效的的避免混混凝土开开裂，特特别是处处于负弯弯矩区段段的桥面面板的开开裂，这这种开裂裂在普通通钢筋混混凝土连连续梁中中是不可可避免的的。(3)由由于对结结构施加加预应力力，使得得悬臂法法施工和和顶推法法施工，这这些科学学和先进进的连续续梁施工工方法才才得以实实现，并并得到广广泛应用用。下面给出预预应力混混凝土连连续梁桥桥几个主主要的构构造零号块零号块块是悬臂臂浇注施施工的中中心块体体,又是体体系转换换的控制制块体。梁梁体的受受力经零零号块通通过支座座向墩身身传递,零号块块受力非非常复

45、杂杂,且一般般作为施施工机具具和材料料堆放的的临时场场地,故其顶顶板、底底板、腹腹板尺寸寸都取得得较大。横隔板横隔板板的主要要作用是是增加箱箱梁横向向刚度，限限制箱梁梁的畸变变。但过过多的横横隔板对对横向刚刚度的影影响并不不显著，而而且增加加了施工工的难度度。在支支承处一一般要设设置强大大的横隔隔板以承承受和分分布强大大的支承承反力，必必要时还还要配以以预应力力钢筋。零号块内横隔板传递荷载较大,通常采用一片实体或两片式刚性横隔板,中间开设过人洞。合龙段分中合合拢和边边合拢，合合拢段的的施工是是桥梁施施工的重重要环节节。在合合拢段施施工过程程中,由于温温度变化化、混凝凝土早期期收缩、已已完成结结

46、构的收收缩徐变变、新浇浇混凝土土的水化化热,以及结结构体系系变化和和施工荷荷载等因因素,对尚未未达到强强度的合合拢段混混凝土有有直接影影响,故必须须重视合合拢段的的构造措措施,使合拢拢段与两两侧梁体体保持变变形协调调,并在施施工过程程中能传传递内力力。合拢拢段的长长度在满满足施工工要求的的情况下下,应尽量量缩短,以便于于构造处处理,一般取1.53m。合拢段的的构造处处理有以以下几种种 (1)用劲劲性钢管管作为合合龙段的的预应力力套管；(2)加强强配筋；(3)用临临时劲性性钢杆锁锁定；(4)压杆杆支撑。 合拢段施工工应注意意以下几几点(1) 合合拢段应应采用高高强、早早强、少少收缩混混凝土；(2

47、) 合合拢段混混凝土浇浇筑时间间应选择择在一天天中温度度最低时时，并使混混凝土浇浇筑后温温度开始始缓慢上上升为宜宜;(3)加强强混凝土土的养护护。临时固结措措施悬臂施施工时,为保证证结构几几何体系系不变,需将墩墩梁固结结,以承受受不平衡衡弯矩。常常用的固固结方法法是:在支座座两侧设设置两排排临时混混凝土块块作为临临时支座座.临时支支座内穿穿预应力力钢束,两端分分别锚固固在主墩墩和主梁梁横隔板板内。钢钢束的数数量应由由施工中中的不平平衡弯矩矩确定。1.1.55 连续梁梁的主要要优点连续梁是一一种古老老的结构构体系，它它具有变变形小，结结构刚度度好、行行车平稳稳舒适、伸伸缩缝少少、养护护简易、抗抗

48、震能力力强等优优点。连连续梁与与静定体体系的其其他形式式的梁桥桥相比，具具有较为为显著的的经济性性。仅从从连续梁梁和简直直梁的强强度与变变形的简简单对比比即可看看出这一一特点。连续梁是超超静定结结构，它它有与静静定结构构不同的的特点：即在结结构各部部分中内内力的大大小与抗抗弯刚度度EI直接相相关。因因此，若若将连续续梁中间间支撑截截面的刚刚度加大大，如变变高度梁梁，可以以调低跨跨中的正正弯矩，使使预应力力钢筋的的大部分分可以布布置在梁梁的顶部部，便于于张拉。虽虽然中间间支承处处的负弯弯矩有所所增大，但但梁的高高度也相相应地加加高了，并并不至于于引起钢钢筋用量量的增多多。当超载是，连连续梁有有可

49、能发发生内力力重分布布，提高高整个梁梁部的承承载能力力。对于于基础不不均匀沉沉降的影影响，只只要不使使结构物物产生损损坏性的的裂缝，它它所引起起的附加加内力，由由于混凝凝土的徐徐变特性性，可以以适当调调整。连续梁在中中间桥墩墩上只有有一个支支座，在在竖直荷荷载作用用下桥墩墩只受轴轴向的压压力，除除制动墩墩外，连连续梁的的桥墩及及其基础础的尺寸寸都可以以做得小小一些。1.2 工工程概况况及基本本资料1.2.11 工程概概况本设计桥梁梁为跨大大江的某某公路预预应力混混凝土连连续梁特特大桥，主主桥上部部结构为为90 m+1500 m+90 m三跨变变高度预预应力混混凝土连连续箱梁梁结构。该该桥为两两

50、幅完全全对称的的桥组成成，每幅幅桥全长长3300 m，桥宽宽11.50 m，两幅幅桥净距距离为11 m。因为桥下水水流湍急急，造成施施工不便便，所以以施工方方法选用用挂篮悬悬臂现浇浇法。主主梁截面面型式为为变截面面箱梁。1.2.22 主要技技术指标标孔跨布置：90+1500+900m公预应力力混凝土土连续梁梁桥；桥梁等级：高速公公路桥梁梁；汽车荷载等等级：公路 = 11 * ROOMANN I级；桥面宽度：六车道道，上下下行分为为两幅，每每幅宽111.550 m，即（00.5 m栏杆+333.5 m车行道+0.55 m栏杆），两两幅净距距1.00 m；桥面坡度：横坡为1.5%；支座沉降：按2

51、cm考虑虑；温度荷载：整体升升降温20oC；施工方法：主梁采采用悬臂臂浇注分分段对称称平衡施施工,中跨及及边跨合合拢段采采用吊模模浇注，挂挂篮自重重、施工荷荷载控制制在3700 t以内内，挂篮篮自重按按1000 t计；桥轴平面线线型：直直线。地震烈度：基本烈烈度度，按度设防防。1.2.33 主要材材料混凝土：梁梁体为CC50混凝土土，墩身身为C40混凝土土；钢 材：纵向和和横向预预应力筋筋采用高高强度低低松弛钢钢绞线，其单根根公称直直径为S15.24（面积积为1400 mm2），标标准强度度为fpk=118600Mpa；竖向向预应力力筋为JJL32精扎螺螺纹钢筋筋，标准准强度为为785MPPa

52、，普通钢钢筋采用用R2335、HRBB3355级钢筋筋；锚具：纵向向预应力力采用OVMM15型锚具具，竖向向预应力力采用YGM锚具，预预应力管管道均按按金属波波纹管成成孔设计计。1.2.44 设计依依据与基基本资料料中华人民共共和国交交通部标标准，公公路桥涵涵设计通通用规范范，JTGG D660-220044；中华人民共共和国交交通部标标准，公公路钢筋筋混凝土土及预应应力混凝凝土桥涵涵设计规规范，JTGG D662-220044；中华人民共共和国交交通部标标准，公公路桥涵涵地基与与基础设设计规范范，JTTG DD63-20007。1.2.55 方案比比选桥梁设计的的方案比比选是一一个非常常重要

53、的的课题，也也是一个个比较困困难的问问题，它它对以后后的初步步设计乃乃至施工工图设计计起着至至关重要要的作用用。一个个好的桥桥梁方案案不仅能能节约造造价、缩缩短工期期，而且且在整个个设计周周期中起起着“万事开开头难”的功效效。一旦旦桥梁方方案确定定，在初初步设计计和施工工图设计计时，借借助于现现代桥梁梁电算，可可以说是是不难的的。而在在方案比比选中，首首先要把把握的是是四项主主要标准准：安全全、经济济、功能能与美观观。其中中自然要要数安全全与经济济为重，过过去设计计往往对对桥梁功功能重视视不够，现现在由于于城市交交通量的的发展，需需要十分分重视桥桥下净空空是否满满足城市市车辆的的通行、桥桥下车

54、行行轨迹是是否满足足行车习习惯。至至于桥梁梁美观，要要视经济济而定，设设计的桥桥梁再美美观，一一旦经济济不允许许，只能能是“纸上谈谈兵”，到头头来还得得重新设设计。(1)、安安全是桥桥梁结构构设计的的前提随着改革开开放的力力度加大大，城市市车辆的的飞速发发展，交交通运输输十分繁繁忙，车车速也在在不断提提高，桥桥梁结构构不光要要求结构构自身的的受力安安全，而而且要求求桥梁构构造的安安全。在在此次设设计中，我我们设计计组也进进行了许许多方案案比选，有有河中设设墩的连连续箱梁梁，有连连续刚构构，有上上承式拱拱桥等桥桥梁结构构形式。根根据实际际的地形形、地质质、地物物，最后后综合比比较选择择了预应应力

55、混凝凝土连续续箱梁桥，主主跨1550 m，保证证了急流流的河流流水断面面和桥梁梁结构自自身安全全。2、经济是是桥梁结结构设计计的保证证一座桥梁建建筑设计计的再如如何漂亮亮，若它它的造价价比看上上去一般般化的桥桥梁高出出许多，这这座漂亮亮的桥梁梁设计也也是失败败的。在在这次设设计中，定定下预应应力混凝凝土连续续梁桥后后，对于于截面形形式，经经过比选选，我们们设计组组采用了了变截面面单箱单单室箱梁梁。因为为本桥地地处偏远远大山之之中的大大河河上上，当地地的砂、石石料比较较丰富，可可就地取取材，比比较方便便。故在在桥梁设设计中，在在满足结结构安全全的前提提下，应应尽量地地考虑经经济。3、功能在在桥梁

56、结结构设计计中也不不应忽视视公路桥梁不不同于城城市桥梁梁，在公公路交通通日益剧剧增的情情况下，桥桥梁方案案设计中中，交通通组织功功能也要要摆在重重要的地地位上，尤尤其是立立交桥，不不光桥上上有车辆辆，桥下下车辆也也川流不不息。如如果不综综合考虑虑交通功功能，下下行车辆辆撞击桥桥墩或有有关桥梁梁部分，导导致桥梁梁坍塌，这这种事故故在国内内外都有有发生。作作为桥梁梁设计人人员必须须注意这这一点来来进行桥桥梁方案案比选，乃乃至方案案确定后后的桥梁梁分跨。在在贵阳市市都司路路高架桥桥跨越中中华路的的大南门门交叉口口位置，设设计者在在地面设设置了交交通导流流环岛，一一跨20米跨径的的桥梁正正好处于于环岛

57、内内。桥梁梁建成后后，随着着城市的的发展，车车辆的增增多，该该交叉口口经常塞塞车，不不得已取取消了地地面环岛岛。由于于该交叉叉口的桥桥梁跨径径较小，导导致左转转车辆的的行车轨轨迹不顺顺畅，司司机抱怨怨连天，这这无疑是是桥梁设设计败笔笔。4、美观是是桥梁设设计必须须考虑的的一部分分公路桥梁建建筑不同同于铁路路桥梁，它它不仅是是交通工工程中的的重点建建筑物，而而且也是是美化环环境的点点缀品，所所以设计计必须精精心方案案比选、精精心设计计、精心心施工，以以期求得得在增加加投资不不多的条条件下，取取得桥梁梁美观的的效果。比比如在城城区建一一座二、三三十米跨跨度的立立交桥，不不管用钢钢还是预预应力砼砼，

58、通常常的做法法是用一一根等截截面梁跨跨越，但但由于人人们的视视觉有错错觉，所所以往往往把这根根梁看成成是带下下垂挠度度的弯梁梁，看起起来很不不舒服，甚甚至有怕怕它掉下下来的危危险。在在此次设设计方案案确定中中，有意意把梁底底线作成成二次抛抛物线形形式，在在桥墩支支点处稍稍微增加加一点材材料，但但给桥下下车辆和和行人一一种安全全美和曲曲线美的的感觉。这这是一种种最普通通而简单单不过的的选择，不不仅保证证了桥下下的通航航通车，而且可它它能起到到美化桥桥梁的作作用。下面我们把把此次设设计方案案中的各各种桥型型进行对对比梁桥梁式桥结构构在垂直直荷载的的作用下下，其支支座仅产产生垂直直反力，而而无水平平

59、推力的的桥梁。预预应力混混凝土梁梁式桥受受力明确确，理论论计算较较简单，设设计和施施工的方方法日臻臻完善和和成熟。预应力混凝凝土梁式式桥具有有以下主主要特征征：1)混凝土土材料以以砂、石石为主，可可就地取取材，成成木较低低；2)结构造造型灵活活，可模模型好，可可根据使使用要求求浇铸成成各种形形状的结结构；33)结构构的耐久久性和耐耐火性较较好，建建成后维维修费用用较少；4)结构构的整体体性好，刚刚度较大大，变性性较小；5)预应力力混凝土土梁式桥桥可有效效利用高高强度材材料，并并明显降降低自重重所占全全部设计计荷载的的比重，既既节省材材料、增增大其跨跨越能力力，又提提高其抗抗裂和抗抗疲劳的的能力

60、。 拱桥拱桥的静力力特点是是，在竖竖直荷载载作用下下，拱的的两端不不仅有竖竖直反力力，而而而且还有有水平反反力。由由于水平平反力的的作用，拱拱的弯矩矩大大减减少。设设计得合合理的拱拱轴，主主要承受受压力，弯弯矩、剪剪力均较较小，故故拱的跨跨越能力力比梁大大得多。由由于拱是是主要承承受压力力的结构构，因而而可以充充分利用用抗拉性性能较差差、抗压压性能较较好的石石料，混混凝土等等来建造造。石拱拱对石料料的要求求较高，石石料加土土、开采采与砌筑筑费土，现现在已很很少采用用。由墩墩、台承承受水平平推力的的推力拱拱桥，要要求支撑撑拱的墩墩台和地地基必须须承受拱拱端的强强大推力力，因而而修建推推力拱桥桥要