兰州交通大学校答辩某黄河公路大桥引桥预应力混

某黄河公路大桥引桥预应力混凝土连续箱梁设计姓名：张亚池班级：土木1009学号：201002529兰州交通大学一、设计资料1.设计标准（1）设计行车速度：100公里/小时；（2）设计荷载：公路Ⅰ级；（3）桥面的最大纵坡为4.0%，桥面的横坡为2.0%；（4）通航标准为内河IV级航道。2.气候特征3.降水量4.风的影响5.自然地理情况（1）地貌；（2）工程地质；（3）水文地质。二、设计基本原则1.安全方面

强度；刚度；稳定性。2.适用方面

桥面宽度；通航；车辆通行；综合利用。3.经济方面

造价；养护费用。4.美观方面5.环境保护和可持续发展三、设计方案（一）设计方案确定

1.横截面的确定

箱形截面梁以其优良的力学特性、具有较大的刚度和抗扭性能，结构简单、受力明确、节省材料、架设安装方便、跨越能力较大、桥下视觉效果好等优点，而被广泛地应用于城市桥梁和高等级公路立交桥的上部结构中。箱形截面桥梁的上、下部可平行施工，使工期大大缩短；无需在高空进行构件制作，质量易控制，可在一处成批生产，从而降低成本，可大量节省模板，加快建桥进度。三、设计方案

2.结构体系的确定

“先简支后连续”桥梁充分发挥了简支桥梁以及连续桥梁的优点，摒弃了他们都有的缺点。最主要的是，这种体系能够有效的减少预应力配筋，而且还能够缩小截面的尺寸，结构形式与简支梁结构一样简单。其次，预制装配的“先简支后连续”梁在受力性能方面也具有很大的优点，受混凝土的收缩徐变和支座不均匀沉降等影响相对较小。三、设计方案（二）总体设计

桥梁分跨是桥梁总体设计的主要项目之一，一座复杂的桥梁，不但要进行不同桥式方案间的比较，而且往往要将同一桥式的几个不同的分跨做为几个不同的方案进行比较，以求得较优的方案。

影响桥梁分跨的主要因素：(1)造价；(2)相邻跨度的比值宜在（0.4—1）之间；(3)桥跨结构高出设计洪水位一定高度；(4)在同一区段内，桥梁的孔径大小以及样式等应该基本一致；(5)尽量避免桥墩出现在河道内。三、设计方案(三)箱梁截面尺寸的拟定1.主梁横截面尺寸

主梁选择由四片小箱梁组合而成的截面形式，桥面宽度为12.5m，两边对称布置，即两片边梁和两片中梁，桥面设置横向为2%的坡度，防护栏的宽度为0.5m，箱梁上部铺装为13cm厚纤维网混凝土。三、设计方案

三、设计方案3.箱梁细部尺寸的拟定

箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和构造两个方面的控制。支墩处底板还要承受很大的压应力，一般来讲：变截面的底板厚度也随梁高变化，墩顶处底板为梁高的1/10-1/12，跨中处底板一般为200-250cm。底板厚最小应有120cm。箱梁顶板厚度应满足横向弯矩的要求和布置纵向预应力筋的要求。

腹板的功能是承受截面的剪应力和主拉应力。在预应力梁中，因为弯束对外剪力的抵消作用，所以剪应力和主拉应力的值比较小，腹板不必设得太大；同时，腹板的最小厚度应考虑力筋的布置和混凝土浇筑要求。三、设计方案（四）材料

1.混凝土(C50)；2.普通钢筋(I、II级钢筋);3.预应力钢绞线(直径15.24mm高强度低松弛钢绞线)；4.预应力锚具及管道(全桥预应力管道均采用金属波纹管)；

5.桥面铺装(13cm厚纤维网混凝土)。四、内力计算（一）计算模型

桥梁结构模型用Midas软件建立，在建模过程中，为了便于后面的计算，选择左支点、1/8L、1/4L、1/2L、3/4L、7/8L和右支点处为控制截面，箱梁的内部有局部地方为了其它要求而设置了变截面形状，但由于其对结构受力影响不大，因此，在建模过程中将这部分简化了。四、内力计算（二）恒载内力计算

本桥使用的是先简支后连续的施工方法，施工主要有以下几个步骤：

第一阶段，为主梁的预制阶段，再将各跨预制梁安装到位，形成由临时支座支撑的简支体系。

第二阶段，张拉负弯矩区预应力钢束，完成现浇段的施工。

第三阶段，完成体系转换，最终形成四跨连续梁的空间结构体系。

第四阶段，完成桥面铺装和护栏的施工。四、内力计算1.简支阶段主梁恒载内力

本设计的桥梁为先简支后连续结构体系，由于主梁初期为简支体系，所以应按照简支结构计算桥梁的内力。四、内力计算简支阶段边梁结构内力图四、内力计算2.一期恒载内力

成桥后箱型一期结构自重作用增量：预制梁计入每片梁间现浇桥面板及横向连接湿接缝混凝土后的自重作用即为成桥后箱型梁一期结构自重作用增量。四、内力计算3.二期恒载内力计算

二期结构自重作用：桥面铺装采用13cm厚纤维网混凝土铺装，且铺装成宽11.5m，纤维网混凝土重度为26kN/m3,桥面横坡已通过主梁和盖梁调整成2%，因桥横向由4片梁组成，则每片梁承担的全部二期永久作用的1/4。四、内力计算恒载内力计算结果四、内力计算(三)活载内力计算

1.冲击系数2.车道折减系数3.纵向折减系数四、内力期计算活载内力奥计算结果四、内力杯计算(四)次内力计房诚算1.温度引乡丰起的次疗内力桥梁结构嫂基本上都艰是在室外游，所以他鸭的结构受从力会受到处温度的影绒响。包括脖局部温差颜影响和年衣温差影响要。计算桥师梁结构由颂于梯度温编度所产生伙的效应时蒜，可采用翻竖向形式圾的温度曲阻线。四、内力婶计算梯度温度蹦引起的结恼构内力计载算结果四、内力扣计算2.支座沉降颈引起的次竿内力由于地基动的原因，数当支座下遮降时会引侦起桥梁的掠内力变化普，本设计埋考虑基础走沉降的方哄法为每个浓支座各沉绳降2cm。四、内锦力计算支座沉降烧引起的次午内力计算灿结果四、内力督计算（五）裁内力组违合荷载是见桥梁结娱构设计棚中最基床本的技脏术条件意之一。烫为使设阳计的结虎构能够闻符合适脖用、安蚊全和经停济的设替计要求滚，必须决要制定仍符合客庆观事实振所需要拢的荷载档的形式伞、标准败值的大乎小及其粥在不同落时间和阁不同的雄条件下词的所有协可能组矿合的方轮式。四、内野力计算短期效应婆组合作用绢下的结构丛内力四、内批力计算长期效丽应组合艇作用下肠的结构她内力四、内力级计算基本效应唉组合作用谣下的结构运内力五、配筋槐设计（一）预应力杜混凝土碧梁的配敌筋设计于的主要磨内容包舞括：1．根据禁主要控浊制截面疑（跨中膨截面）块的设计夜内力值孔和使用扮要求，柜估算预兔应力钢牵筋和普捞通钢筋涝的数量皇，并进秀行横断枝面布置讽；2．综合灿考虑全毛梁的内画力（弯叹矩和剪螺力）变虫化规律沉，合理牲的布置抢预应力章筋，认东真进行法纵断面挨设计；3．注意满莲足有关构漆造要求，提精心处理味构造细节乓。五、配筋叹设计五、配郊筋计算（三）堪预应力斜损失及驶有效预浊应力计帖算在预应辅力混凝增土桥梁另结构的限设计计冷算中，趣应该从海承受外葱部荷载爷的情况件下，进喝而确定饼预加应辞力的大躁小，但姥是由于芝材料性逃能、自靠然环境值条件和恒施工因壳素等多浆方面条伪件的影叼响预应胡力钢筋截中的预洲拉应力回将会逐跪渐的衰蹈减，这脂其中减浪少的应挠力就称酿为预应猪力损失档。在设状计中，忍我们所役需要的田预应力古值的大援小，是驻扣除所顺有阶段受产生的续预应力眠损失后臣，在预梳应力钢芬束中仍桐然存在绪的预应笔力值。五、配扛筋计算规范规葛定，预宰应力混穴凝土构居件在正爱常使用恩极限状负态计算哲中，后概张法应量考虑下楚列因素滩引起的耽预应力樱损失值:（1）预应树力筋束抱与管道雕壁之间隐的摩擦献；（2）锚具剃变形、清钢筋回榴缩和接烧缝压缩简；（3）混凝织土的弹无性压缩泉；（4）预应趋力束筋暴的应力妻松弛；（5）混凝荣土的收讯缩和徐格变。六、截面脾验算预应力混态凝土受弯互构件截面步强度的验皆算内容总老共包含两捧大类，即冷正截面强悠度验算和砖斜截面强干度验算。筐预应力混硬凝土受弯银构件在破橡坏阶段，件其预应力字已经完全表耗尽了，粥则构件整颈体就会转柔变为普通这钢筋混凝牢土构件。预应力由混凝土斩结构验坟算原则店基本上定与普通杯钢筋混方凝土受痕弯构件偏保持一贤致。在适筋梁焰被破坏的军情况下处贡在受拉区虹的混凝土恶将会开裂芽并且退出男工作，在恩破坏的时单候预应力雪钢筋和非挑预应力钢增筋分别将他会达到各摄自所对应傅的抗拉设席计强度，岛非预应力创钢筋达到留其抗压设医计强度璃，这就是怨与普通钢舌筋混凝土沾构件的仅螺有的区别缺。六、截锋面验算截面验算慕的主要内限容：1.正截面集抗弯承设载能力准计算；2.斜截面废抗剪承可载能力痛计算；3.截面抗踩裂性验巾算；4.主梁变绝形计算压；5.截面应力律验算。谢谢大誉家！谢谢观看/欢迎下载BY截FAI园TH附IM似EAN拨A