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1、西 南 交 通 大 学本科毕业设计86m+162m+86m公路预应力混凝土连续刚构桥设计年 级： 土木2009级学 号： 20090568姓 名： 陈 梓专 业： 土木工程指导老师： 张清华 2013年6月 西南交通大学本科毕业设计 第3页 西南交通大学本科毕业设计 第 121页院 系 土木工程学院 专 业 土木工程 年 级 2009级詹天佑班 姓 名 陈 梓 题 目 （86m+162m+86m)公路预应力混凝土连续刚构桥 指导教师评 语 陈梓的毕业设计题目为86+162+86m公路预应力混凝土双薄壁墩连续刚构桥设计，论文所完成的主要工作包括结构尺寸拟定、结构内力分析、预应力筋估算、结构内力组
2、合和验算等。设计中考虑了采用悬臂浇筑施工方法条件下施工过程对于成桥内力状态的影响，考虑了预应力、混凝土收缩徐变、温度效应和支座不均匀沉降等因素所引起的次内力，在此基础上进行了施工阶段应力的控制验算；并根据内力组合结果按照规范对结构进行了承载力极限状态验算和正常使用状态验算。论文计算基本正确、设计基本合理、设计图纸和相关资料基本符合规定要求。论文达到本科毕业设计要求，同意进行答辩。 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 陈梓的毕业设计根据所确定的桥跨总体布置确定了结构主要尺寸、主梁分段及施工过程，建立了结构分析的有限元模型，进行了恒载及活载作用下的结构内力计算，据此估算并布置了预应力钢束，计算了预
3、应力损失及温度、徐变等次内力，进行了截面验算。该生在毕业设计期间学习认真，所完成的毕业设计内容基本完整，所绘制的工程图纸基本规范，已达到本科毕业设计要求。 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日毕 业 设 计 任 务 书班级 2009级詹天佑班 学生姓名 陈梓 学号 20090568 发题日期：2013 年 2 月 28 日 完成日期：2013年 6 月 6 日题 目 （86m+162m+86m） 公路预应力混凝土连续刚构桥设计 (一) 毕业设计目的 经过毕业设计，使同学们了解预应力混凝土连续刚构桥设计的基本过程，掌握预应力混凝土连续刚构桥设计的基本要素，包括桥型选择
4、、桥跨尺寸比选、主要结构尺寸的选择、结构受力计算分析、施工方法选择等。 通过本次毕业设计，使同学们将四年学习的各种基本知识真正的综合起来，并用于实践，对桥梁的具体施工、使用有一个全新层次的了解，熟悉桥梁设计的步骤，为以后踏上工作岗位并尽快适应打下坚实的基础。（二）设计资料1、主要技术指标(1) 桥跨布置： 86m+162m+86m 公路预应力混凝土连续刚构桥(2) 荷载标准：公路I级；(3) 桥面宽度：0.25m栏杆+23.75m车行道+3.5应急车道+0.25m栏杆=11.5m；(4) 桥面纵坡：0% (平坡)；(5) 桥面横坡：2%。(6) 桥轴平面线型：直线。2、材料规格(1) 梁体混凝
5、土：C50级混凝土；(2)桥墩混凝土：C40级混凝土(3) 桥面铺装及栏杆混凝土：C30级混凝土；(4)承台及桩基础混凝土：C30级混凝土(5) 预应力钢筋及锚具：主梁纵向预应力钢筋可选用7-15.24、9-15.24、12-15.2、19-15.24或22-15.24高强度低松弛钢绞线(1-15.24公称断面面积为140.00mm2)，=1860MPa，=1488MPa；对应锚具分别为YM15-7、YM15-9、YM15-12、YM15-19或YM15-22；对应波纹管直径分别为(内径)70、80、85、100mm或110mm (外径比内径大7mm)。主梁竖向预应力钢筋可选用JL25精扎螺纹
6、钢，MPa，锚具可选用JLM25型锚具，主梁横向预应力钢筋可选用5-15.24高强度低松弛钢绞线，锚具可采用扁锚体系。(6) 普通钢筋：受力主钢筋用HRB400钢筋(1228)，=330MPa，=330MPa；非受力钢筋用HRB335钢筋(820)，=280MPa，=280MPa。3、施工顺序及注意事项(1) 墩台基础施工：桥台采用明挖基础，桥墩采用钻孔桩基础。(2) 在支架上现浇施工中间墩顶0#段 (3) 采用满堂支架施工边跨靠近边支座梁段；(4) 在中间墩顶0#段上安置悬臂挂篮设施(拟取单边挂篮设施集中荷载1000kN1200kN)；(5) 从中间墩顶0#段两侧采用挂篮对称悬臂施工主梁其他
7、梁段；(6) 施工边跨、中跨合拢段；(7) 拆除挂篮设施和边跨支架；(9) 桥面铺装、人行道板及栏杆等后期工程施工(总的荷载集度可近似取为62kN/m)；(三) 设计任务1、桥式方案拟定说明所选择桥式适合的地理、地质环境；主要尺寸如梁截面高度、顶底板厚度与腹板厚度及其变化规律等确定的一般方法；结构受力的合理性和经济性等。2、结构内力分析结构内力分析基本原理描述；有限元结构分析计算和设计软件的原理及使用，包括结构计算图式的确定、单元划分、施工阶段的划分及其对应的内力计算、运营阶段内力计算等。结构内力分析，包括以下计算工作：1) 自重恒载内力计算（含一期及二期恒载）；2) 活载内力计算；3) 主梁
8、纵向预应力估算；4) 纵向预应力布置；5) 预应力损失计算；6) 预应力次内力计算；7) 温度内力计算（顶板升温）；8) 横向预应力估算；9) 支座沉降内力计算；10) 收缩徐变次内力计算；（选作）11) 荷载组合；3、主要截面检算基本设计计算原理描述；相关设计规范应用的具体公式、参数表征方式的使用。对主梁验算（按预应力混凝土构件验算）包括以下几方面的验算：1) 持久状况承载能力极限状态下：(1) 主梁正截面强度检算；(2) 主梁斜截面强度检算（考虑竖向预应力布置）；2) 持久状况正常使用极限状态下：(1) 预应力损失计算；(2) 截面抗裂验算；(3) 挠度验算；3) 持久状况和短暂状况构件应
9、力计算：(1) 主梁截面正应力验算；(2) 主梁截面主应力验算（考虑竖向预应力布置）；(3) 主梁刚度验算(4) 施工阶段正应力计算；4、编制设计计算说明书5、绘制结构主要施工图绘制桥梁结构(主梁)主要构造图(立面、平面、横断面和阶段划分图)，分阶段预应力钢筋布置图(各个施工阶段预应力布置，包括纵向立面、平面和各个横断面布置)，施工程序图等，要求达到A3幅面图纸不少于16张。6、外文资料翻译要求选择一篇外文专业科技文献（外文字符不少于10000个）翻译或用外文写出本人的毕业设计摘要（不少于500汉字，在答辩时用外语宣读）。7、毕业设计的说明书不少于15000汉字。(四) 设计依据1、设计规范：
10、(1) 中华人民共和国交通部标准，公路桥涵设计通用规范，JTG D60-2004；(2) 中华人民共和国交通部标准，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范，JTG D62-2004；(3)中华人民共和国交通部标准，公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列，JT/T329.1-1997。2、设计任务书。（五）设计要求1、根据任务书提出完成毕业设计工作计划并报指导老师认可；2、掌握桥梁设计的基本原理和方法；3、熟悉有关设计规范的应用和相关桥梁专业计算软件的使用；4、设计计算无误，数据表格化；文整说明简明扼要，条理清晰；章节编号分明，图表编号说明清楚；文句通顺，字迹工整，图纸美观；装订成册。
11、（六）论文各部分内容及时间分配：（共 16 周）第一部分 文献资料的收集、阅读、外文文献的翻译 ( 1周)第二部分 桥跨布置、构件尺寸的拟定和方案选择 ( 2周)第三部分 midas桥梁几何模型计算模型的建立 ( 2周)第四部分 施工阶段的确定设计及内力计算 ( 2周)第五部分 预应力钢筋配束、主梁验算 ( 5周)第六部分 汇总计算成果、检算内容，论文整理、图纸绘制工作 ( 3周)评阅及答辩 ( 1周)备 注 指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日 摘要设计桥型为长334m的公路直线预应力混凝土连续刚构桥,桥分三跨，其组成为86m+162m+86m，墩身为双薄壁柔性墩，主梁截面形式为单
12、箱单室箱型。设计荷载标准为公路I级。主梁采用挂篮悬臂对称施工。因时间所限，资料缺乏，未能涉及下部结构（桥墩和基础）、横向预应力及竖向预应力的设计。根据活载位置的不同，连续刚构桥的主梁截面内力可能同时出现正、负弯矩，所以，布置预应力钢筋要按弯矩变化的幅值。相比普通连续梁桥，连续刚构桥将连续梁与薄壁墩（柔性）固结而成，其优点除连续梁桥固有优点之外，还包括节省支座，减少墩与基础的工程量，改善了结构的水平荷载作用下的受力性能等。在该桥型下，各柔性墩按刚度比分配水平力。本次设计参考了如北江特大桥的大量工程实例，对结构方面进行了较为详细的分析和研究。主梁横截面采用单箱单室截面，梁高按1.5次抛物线变化，支座处最大为9.6米，跨中最小，为3.5米，顶板厚度取28cm。为了减小施工难度，并结合连续刚构桥的受力特点，底板厚度呈直线线性变化，由支座向跨中减小：支座处底板为1.2m,跨中为0.3m。在设计中运用MIDAS软件对结构进行了内力分析,以估计预应力钢束数量和配置钢筋，检算时主要采用截面承载能力控制。图纸绘制包括构造图，配束图，配束表和施工程序图，同时进行了外文翻译，在设计的最
