寨下特大桥连续刚构上部结构初步设计（主跨140米）

摘要

    本设计为寨下特大刚构桥的初步设计。首先查找地质资料，根据地质资料做出三种可行性方案。最终确定方案为75m+140m+75m 的预应力混凝土连续刚构桥。

    本设计为三跨变截面预应力混凝土连续刚构桥，主梁采用单箱双室箱梁，采用悬臂

浇筑法施工。

    本设计利用Midas Civil 建立模型，然后根据实际情况给结构定义施工方法、定义荷载工况等等，最后对结构进行预应力钢筋的估算与布置。在配筋过程中，要不断对结构分析，以保证结构在施工阶段、使用阶段内力满足规范要求。若布置的预应力钢筋不满足要求，则需反复调试预应力钢束，直到结构满足各种荷载组合下的内力验算。

    当预应力钢筋满足结构在承载能力极限状态下、正常使用极限状态下的荷载组合

后，说明结构设计合理。最后将相关数据整理成计算书，并绘制相关图纸提交成果。

关键词：预应力混凝土；连续刚构桥； Midas Civil；预应力钢筋布置；荷载组合

ABSTRACT

    This design is the preliminary design ...

Keywords: prestressed concrete; continuous rigid frame bridge; Midas Civil; prestressed

reinforcement; load combination.

目录

第一章  前言………………………………………………………………………………1

第二章  设计说明………………………………………………………………………2

2.1 工程概况………………………………………………………………………………2

2.2 设计规范………………………………………………………………………………2

2.3 设计基本资料及技术标准………………………………………………………………2

2.4 设计内容………………………………………………………………………………2

2.5 设计要求………………………………………………………………………………3

第三章  桥型方案比选………………………………………………………………… 4

3.1 方案比选基本设计原则…………………………………………………………………4

3.2 方案一：三跨预应力混凝土变截面连续刚构桥…………………………………………4

3.2.1 连续刚构的特点………………………………………………………………………4

3.2.2 主桥设计………………………………………………………………………………4

3.3 方案二：独塔斜拉桥………………………………………………………………………5

3.3.1 斜拉桥的特点…………………………………………………………………………5

3.3.2 主桥设计………………………………………………………………………………5

3.4 方案三：三跨连续中承式系杆拱桥………………………………………………………5

3.4.1 拱桥特点………………………………………………………………………………5

3.4.2 主桥设计………………………………………………………………………………5

3.5 桥型综合比选……………………………………………………………………………5

第四章  主桥截面设计及材料选择…………………………………………………7

4.1 截面形式………………………………………………………………………………7

4.2 上部结构………………………………………………………………………………7

4.3 材料指标………………………………………………………………………………7

第五章  建立模型………………………………………………………………………8

5.1 软件介绍……………………………………………………………………………… 8

5.2 主梁分段………………………………………………………………………………8

5.2.1 分段的原则……………………………………………………………………………8

5.2.2 主梁的划分……………………………………………………………………………8

5.3 模型样图………………………………………………………………………………8

5.4 截面特性………………………………………………………………………………9

5.5施工阶段定义……………………………………………………………………………10

第六章  荷载内力计算…………………………………………………………………13

6.1 恒载内力计算……………………………………………………………………………13

6.1.1 一期恒载集度的计算……………………………………………………………… 13

6.1.2 施工阶段一期恒载作用内力图…………………………………………………… 16

6.1.3 二期恒载内力计算………………………………………………………………… 17

6.2 移动荷载影响线计算……………………………………………………………………19

6.2.1 边跨1/2 截面…………………………………………………………………………19

6.2.2 墩顶截面…………………………………………………………………………… 20

6.2.3 中跨1/4 截面……………………………………………………………………… 21

6.2.4 中跨1/2 截面…………………………………………………………………………22

6.3 移动荷载内力计算及包络图………………………………………………………… 23

第七章  次内力的计算…………………………………………………………………26

7.1 混凝土徐变次内力计算…………………………………………………………………26

7.2 混凝土收缩次内力计算…………………………………………………………………28

第八章  内力效应组合…………………………………………………………………31

8.1 承载能力极限状态下的效应组合………………………………………………………31

8.2 正常使用极限状态下的效应组合………………………………………………………34

第九章  预应力钢束的估算、布置与验算…………………………………………43

9.1 预应力筋估算……………………………………………………………………………43

9.1.1 计算原理………………………………………………………………………………43

9.1.2 预应力钢筋估算结果…………………………………………………………………44

9.2 预应力钢束的布置…………………………………………………………………… 46

9.3 预应力钢束的布置预应力损失验算及有效预应力计算………………………………47

9.4 钢束预应力损失计算………………………………………………………………… 47

第十章  主梁截面与应力验算………………………………………………………50

10.1 截面强度验算…………………………………………………………………………50

10.1.1 正截面抗弯…………………………………………………………………………50

10.1.2 斜截面抗剪…………………………………………………………………………53

10.2 应力验算………………………………………………………………………………53

10.2.1 短暂状况应力验算………………………………………………………………… 54

10.2.2 持久状况应力验算………………………………………………………………… 56

10.2.2.1 正截面压应力验算……………………………………………………………… 56

10.2.2.2 斜截面主压应力验算………………………………………………………………59

10.3 抗裂验算………………………………………………………………………………60

10.3.1 《公预规》要求……………………………………………………………………… 60

10.3.2 正截面抗裂验算……………………………………………………………………61

10.4 预应力钢筋拉应力验算………………………………………………………………63

参考文献……………………………………………………………………………………69+