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1、代家沟大桥设计代家沟大桥设计系别： 建筑工程系 学号： B09070124 姓名： 专业： 土木工程 班级： B090701 指导教师： 摘要摘要本设计是代家沟大桥设计，全桥长 150m,桥宽 2净 11m。根据设计任务书的要求和该桥所处的地质地貌特点，经详细技术比选并考虑经济等综合因素，确定采用预制预应力混凝土连续梁桥作为推荐方案。设计的主要任务是进行结构尺寸的拟定、内力计算、预应力钢束的估算和布置，各项检算。内力计算中，一期恒载内力的计算考虑施工方法分五个阶段分别进行，由五阶段内力叠加得到；活载内力由影响线在最不利位置加载得到；次内力的计算包括对预加力次内力、支座不均匀沉降引起的次内力和混
2、凝土收缩徐变引起的次内力的计算。结构检算，对控制截面进行正截面抗弯强度、斜截面抗剪强度检算，正、斜截面抗裂性检算以及应力检算等，经过检算，各控制截面均满足要求。关键词关键词：预应力混凝土；连续梁桥；内力计算；桥梁博士The Design for Dai Jia Gou Bridge AbstractThe design is DaiJiaGou Reservoir Bridge, which is 150 meters,and width is 211 meters.According to the requirement of the mission design and character
3、istics of geological features where the bridge is selected,this paper take on compare and choose in three different type of bridge.Author recommended Precast prestressed concrete continuous mix T girder bridge.The main contents of this project include size confirming, force calculating tendon evalua
4、ting, tendon delivering and stress checking of girder. When the dead load force is calculated, construction will be divided into 5 stages, and all those forces are cumulated as the first period dead load force. Then influence lines of crucial sections are plotted, placed the ZK-live load on the infl
5、uence lines where will cause most disadvantageous forces. The secondary force will be arose by tendon pretensioning, the uneven displace of bearings, the shrinkage and creep of concrete. All those factors were considered in the secondary forces calculating. Finally, by the structure checking for the
6、 crucial sections, all the crack resistance, tensile strength, compressive strength, bend strength and shear strength for the cross sections and bevel sections are able to meet the need of usage. Keywords:Prestressed concrete；the continuous beam bridge；the calculate of the internal forces；Doctor bri
7、dge1 1 桥梁设计方案和比选桥梁设计方案和比选本桥拟采用三跨一联的预应力混凝土连续箱形梁桥。总长为150m。连续梁桥有做成三跨或者四跨一联的，也有做成多跨一联的，但一般不超过六跨。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。若采用三跨相等的桥孔布置，本设计其跨度组合为：50m+50m+50m。符合以上原理要求。2 2 主梁特征值和内力计算主梁特征值和内力计算2.12.1 桥梁横截面特征值计算桥梁横截面特征值计算箱型截面示意图如下所示：120070035060752503060151530*9030*30桥梁横截面
8、(cm)120070035060752503060151530*9030*3012003635015062700转化面积:A = (15+60)250+753502+ (700-752)60+(700-752) 30+ 3090+3030=12.435 2m表 2.1 各段形心和抗弯惯性矩 I AiZiAi*Zi 1200*36=4320033214342400 150*252=378001887106400 700*62=43400311345400 Ai = 124400AiZi = 22794200 形心距下边缘的距离：=AiZi/Ai=183.2下Zcm1200363501506270
9、0形心距上边缘的距离： =350-183.2=166.8上Zcm表 2.2 抗弯惯性矩 IIiAiZi-Z0Ai2 0ZZiI466560043200148.8956510208961175808 200037600378004.8870912200908512 1390246743400-152.210053540561019256523 2181340843抗弯惯性矩 I=21.81344m2.22.2 恒载内力计算恒载内力计算一期恒载内力即梁的恒载内力计算: 梁的恒载集度：=310.9gq1A12.435 25mkN /二期恒载桥面铺装和栏杆的内力计算： 桥面的恒载集度：=26.8gq2
10、0.1 11 230.75 2mkN /恒载集度：=+=310.9+26.8=337.7gqgq1gq2mkN /结构重力作用效应见表 2.3，此处略。 2.32.3 活载内力计算活载内力计算2.3.12.3.1 冲击系数计算冲击系数计算依据公路桥函设计通用规范（JTG D60-2004）第 4.3.2 条，连续梁桥的自振频率可按下列公式估算。， (2.1)cc mEI lf212616.13 cc mEI lf222651.23 计算连续梁的冲击力引起的正弯矩和剪力效应时，采用，计算连续梁的冲击力引起的负弯矩1f效应时，采用。2f按照公路桥函设计通用规范（JTG D60-2004）第 4.3
11、.2 条，冲击系数 可按下式计算。05. 01.5f (2.2) 0.17670.0157nlf1.514f45. 014f 1) 主梁冲击系数计算:由于梁体取 C50 混凝土，混凝土的弹性模量取=。EMPa41045. 333/337.7 10 /9.8134.42 10/cmG gKg m21.8134cI4m对于主跨：6122313.61613.61634500 1021.81344.122 3.14 5034.42 10cEIfHzlm因为，故HzfHz145 . 11110.1767ln0.01570.23uf6222323.65123.65134500 1021.81347.022
12、 3.14 5034.42 10cEIfHzlm因为，故HzfHz145 . 12220.1767ln0.01570.33uf注： 1，当计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用；1u2，计算连续梁冲击引起的负弯矩效应时，采用。2u2.3.12.3.1 活载内力增大系数计算活载内力增大系数计算截面特性：面积 A=12.435，抗弯惯性矩 I=21.8134。2m4m 抗扭惯性矩(2.3)2 34 dsTcii iIcbtt 对上述箱型截面上式中22=625 305cm190625cm(2.4)(2.5) 其中对于梁肋，查表线性插入得 0.305；11t32.50.13250b(2.
13、6)修正系数 (2.7)E 为混凝土弹性模量，G 为混凝土剪切模量4 c3.45 10EMPaccEG4 . 0(2.8) 221=0.0433 500038.1472110.41221.81342 312.5对于跨中处截面， (2.9)活载内力增大系数 ；=n =1.044 (2.10) 221312.50.0430.52222 312.5maxmax=2 0.522ds625260625=+2+=38.1833307560t334=2 0.305 250 37.5 =8041992.188cmii icbt221 1112TCiInlG EIa 22 34444 190625=+80419
14、92.188cm =3814720894cmds38.1833Tcii iIcbtt（） 3 3 预应力钢束的确定和配置预应力钢束的确定和配置3.13.1 预应力钢束的确定预应力钢束的确定拟采用15.2 钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积 ，抗拉强度标准值2 p1=139mmA张拉控制应力取 ，预应力勋失按张拉控制应力的 20%pkf =1860aMP ，conpk=0.75f =1395aMP估算。所需预应力钢绞线的面积为：(3.1) 由“桥梁博士”软件估算结构配筋面积可得到正常使用极限状态短期荷载效应组合，各截面所需预应力钢束的截面面积，见表 4.1。根据估算的钢束的截面面积，上、下缘均采用
15、 1615.2 预应力钢筋，锚具使用 OVM1516，采用90mm。由估算钢筋面积计算出第一跨钢束用量。表 3.1 预应力钢束表节点号上缘估算束数上缘实配束数下缘估算束数下缘实配束数节点号上缘估算束数上缘实配束数下缘估算束数下缘实配束数10.0421.442394.0565.226 20.0422.742405.1764.186 30.0424.006416.3883.154 40.0427.198427.6102.022 50.0427.248439.00100.92 60.0427.4284410.43120.042 70.0428.41104512.14120.042 80.0429.31104613.89140.042 90.04210.16124715.74160.042 100.04210.9712481
