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1、中文题目：预应力钢筋混凝土箱形桥梁设计外文题目：DESIGN ON PRESTRESSED REINFORCED CONCRETE BOX GIRDER BRIDGE毕业设计（论文）共 92页（其中：外文文献及译文25页） 图纸共4张 完成日期 2007年6月 答辩日期 2007年7月目录前言11设计资料及构造布置21.1设计资料21.2构造布置22主梁毛截面几何特性计算42.1计算截面几何特性42.2检验截面效率指标53主梁内力计算63.1荷载横向分布系数63.2主梁内力计算83.2.1恒载内力83.2.2活载内力计算103.3.3主梁内力组合184预应力钢筋截面积的估算及布置194.1估算
2、钢筋束面积194.2预应力钢筋布置215主梁截面几何特性计算236预应力损失计算266.1预应力钢筋张拉（锚下）控制应力266.2预应力钢筋损失267正截面应力验算317.1施工阶段正截面应力验算317.2使用阶段的正应力验算328使用阶段的主应力验算389强度验算4310锚固区局部承压验算4711主梁变形计算5012行车道板的计算5212.1悬臂板内力的计算5212.2主梁肋间的内力计算5312.3行车道板的配筋计算5912.3.1行车道板的尺寸复核5912.3.2行车道板的配筋6012.4行车道板的验算6113附属结构的设计6313.1排水设施6313.2栏杆6313.3灯柱6314结论6
3、5致谢66参考文献67附录A译文68附录B外文文献78摘要本设计采用预应力混凝土箱形梁桥，跨径布置为30m，主梁为变截面箱形梁。本文主要对30m箱梁桥进行设计和计算。首先对桥梁进行总体结构设计，采用横截面呈一个封闭的箱形梁，这种结构除了梁肋和上部翼缘板外，在底部尚有扩展的底板，因此它提供了能承受正、负弯距的足够混凝土受压区；在一定截面积下能获得较大的抗弯惯矩，而且抗扭刚度也特别大，在偏心活载作用下各梁肋的受力比较均匀。然后确定构件主要建筑材料，桥梁纵、横断面，横隔梁布置和尺寸等。对上部结构进行了截面几何特性计算、静活载内力计算、荷载组合、预应力钢筋估算及布置，控制截面强度、应力验算，活载变形验
4、算，行车道板计算等。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：预应力混凝土箱形桥；内力计算；预应力钢筋；验算；行车道板AbstractThis design adopts prestressed concrete box girder bridge. The arrangement of span is 30 meters .Main beam is nonuniform crosssection beam.In this article ,it mainly designs and calculates a 30 meters box beam br
5、idge. First, design the comprehensive structure of the bridge and a enclosed box girder beam of cross section is be used. This structure have deck flange and upper part flange plate, and still have expanded base slab in the bottom, so it can provide compressive region of sufficient concrete that can
6、 positive and negative moment; it can acquired compressive moment of inertia under definite cross-sectional area, and the torsional rigidity is especially big, so load-carrying capability of every deck flange ishomogeneous under the eccentric live load. And then,define the main building material of
7、the member, longitudinal section and transverse section of the bridge, arrangement and size of the diaphragm. Accompt geometric property of section , internal force of dead and live load, combination of load, pilot calculation and arrangement of prestressed reinforcement, strength of control section
8、, stressof checking calculation, live load deformation of checking calculation, carriageway board of calculation and so on with the superstructure. The comparison and analysis indicates thatcomputational method is right and distribution of internal force is rational, so thisdesigning corresponds tor
9、equisition of the design program.Key words: prestressed conctete box shape bridge; calculation of the internal force; prestressed reinforcement; checking calculation; carriageway board 前言桥梁是公路、城市道路或铁路的重要组成部分，是一个国家工业和技术水平的综合体现。简支梁桥属于静定结构，它受力明确，结构简单，施工方便，是中小跨度桥梁中应用最广泛的桥形。简支梁桥的结构尺寸易于设计成系列化和标准化，这就有利于在工厂
10、内或工地上广泛采用工业化制造或施工，组织大规模预制生产，并利用起重设备进行装配。采用装配式的施工方法，可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度。主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土，多用于中小跨径桥梁。优点：采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。缺点：结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显著增大，大大限制了其跨越能力。本设计为30m预应力混凝土箱形桥梁设计。预应力混凝土结构将高强度钢筋和高强度混凝土结合在一起使用，起到了降低结构自重，增大
11、结构跨度的作用，解决了普通钢筋混凝土结构所不能解决的问题。通过本次毕业设计，我比较全面地掌握了桥梁总体布置原则，对桥梁结构的选型、尺寸的拟定以及设计的方法和计算的步骤等都有了比较清楚的认识，同时对路桥CAD等软件的操作也更加地熟练。1设计资料及构造布置1.1设计资料1.桥面跨径及桥宽标准跨径及桥宽标准跨径：30m。主梁长：伸缩缝采用4cm，预制梁长29.96m。计算跨径：29.5m。桥面净空：由于该桥所在线路的宽度较大，确定采用分离式桥面，在绿化带下分离。全桥横向布置：15m (机动车道)+21.0m (人行道) +0.5m (人行道) +20.5m（防撞栏杆）=18.5m2.材料及工艺混凝土
12、：主梁用C50混凝土，人行道栏杆及桥面铺装用C30混凝土；钢筋 ：（1）预应力钢筋：低松弛钢绞线，=1860MPa1； （2）非预应力钢筋：直径大于或等于12mm时采用级钢筋，直径 小于12mm时采用级热轧光面钢筋； （3）锚具：采用与预应力钢绞线配套的锚具。3.设计依据（1）公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）（以下简称通规）（2）公路钢筋混凝土及预应混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）（以下简称公桥规）4.计算载荷根据线路的等级，确定荷载的等级（根据“通规”）：计算载荷：汽超20级，人群荷载3.5验算荷载：挂120公路I级荷载，结购重要性指数=1.0 2 。1.2构造布置
13、1.截面设计：由于宽度较大，拟采用抗弯刚度和抗扭刚度多较大的箱形截面，按单箱单室截面设计。2.主梁间距：行车道板的跨度取1.9m，梁间距为4.3m。3.主梁梁高：鉴于常见的预应力混凝土等截面简支梁的高跨比一般取在内，现暂取为，即梁高h=1.25。4.板宽度与厚度：采用变厚度，与腹板连接处取10cm，边主梁的悬臂梁和腹板间的跨中取16cm。5.底板：厚度取130cm，厚度取16cm。6.腹板厚度：腹板厚度取20cm（水平厚度取22.4cm）。7.横隔：为了增强主梁之间的横向连接刚度，仅在梁端设置端横隔梁（主梁间为横隔梁，箱室为横隔板），并沿跨度方向设5片中横隔板。8.桥面铺装：采用厚度为6cm水
14、泥混凝土垫层，表面为4cm沥青混凝土。9.桥面横断面：具体尺寸见图1-1。图1-1 桥梁横断面（尺寸单位/cm）Fig.1-1 Bridge cross section 2 主梁毛截面几何特性计算2.1 计算截面几何特性采用分块面积法。边、中主梁的横截面分别见图 2-1、图2-2，按等面积计算 ，截面几何特性结果列于表2-1、表2-2中。 图2-1 边主梁横断面 图2-2 中主梁横断面Fig. 2-1 Edge main beam cross section Fig.2-1 Middle main beam cross section表2-1 预制阶段主梁跨中截面Tab.2-1 Prefabricate stage main beam stride over middle cross section截面分块名称分块面积/cm上缘距离/cm分块面积对上缘静矩分块面积的自身惯矩/cm分块面积对截面形心惯矩中主梁顶板400052000033333.342.572250007258333三角承托660127920132035.5831765833085腹板4435.259.5263894.43622449.6-126386693686338底板220
