成人教育-高速公路三跨预应力混凝土连续箱.doc

成都广播电视大学毕业论文 第 PAGE I页 成 都 广 播 电 视 大 学 本 科 毕 业 论 文 高速公路三跨预应力混凝土连续箱 梁桥上部结构设计 摘要 本毕业设计主要是关于大跨度预应力混凝土连续梁桥上部结构的设计。与同等跨径的简支梁桥相比，连续梁桥的截面控制弯距得以减小，同时由于采用了平衡悬臂施工方法，使桥梁单跨跨径得以增大，从而在近二十余年来连续梁桥得到了广泛的应用。 设计桥梁跨度为88+155+88m,单箱单室，分为4车道，桥面宽26.5m。主梁施工采用悬臂挂篮施工，对称平衡浇筑混凝土。施工分为4个阶段：第一阶段：施工下部结构并浇筑墩顶0#段；第二阶段：悬臂对称平衡浇筑混凝土；第三阶段：边跨合龙；第四阶段：中跨合龙,第五施工阶段：加载二期恒载；第六施工阶段：运营阶段。本桥设4个支座，其中第2个支座为固定铰接支座，其余均为活动铰接支座。 设计过程如下： 首先，要确定主梁主要构造及细部尺寸，它必须与桥梁的规定合施工保持一致，考虑到抗弯刚度及抗扭刚度的影响，设计采用箱形梁。主梁的高度呈二次抛物线变化，因为二次抛物线近似于连续梁桥弯距的变化曲线。墩顶截面通过腹板、底板的加厚以及设置横隔梁强度得以加强，腹板及底板厚度均呈线性变化，腹板厚度为0.3m～0.5m,底板厚度为0.4～0.8m,顶板厚度沿全桥保持不变,均为0.25m。 其次，利用BSAS电算软件分析内力结构总的内力。计算总的饿内力需要大量的采集数据。有计算的内力的组合结果，从而估算出纵向预应力的数目，然后再布置预应力钢丝束。 再次，计算预应力损失及次内力，次内力包括混凝土收缩及徐变次内力、支座不均匀沉降次内力、先期预应力徐变次内力、后期合龙弹性次内力、先期恒载徐变次内力、局部温度变化次内力。同时还需要进行截面强度计算，包括承载力极限状态正常使用极限状态。 最后，完成图纸的绘制及计算报告书。 关键词：预应力混凝土连续梁桥；BSAS；次内力 目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u 一、 预应力混凝土连续梁桥发展概述 1 二、 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 3 1. 尺寸拟定 3 2. 设计依据 7 3. 主梁分段 8 三、 荷载内力计算 9 1. 恒载内力计算 9 2. 活载内力计算 9 四、 预应力钢束的估算与布置 10 1. 力筋估算 10 2. 预应力钢束的布置 13 五、 预应力损失及有效应力的计算 15 1. 预应力钢束的布置 15 2. 由锚具变形、钢束回缩和接缝压缩引起的损失（σS2） 16 3. 当采用分批张拉时，先张拉的钢筋由于张拉后批钢筋所产生的混凝土弹性压缩引起的预应力损失（σs4） 16 4. 由钢束应力松弛引起的损失（σs5） 16 5. 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失（σs6） 16 六、 预应力初预矩、次力矩计算 18 七、 其它对内力有影响的因素说明 19 八、 结论 20 参考文献 21 成都广播电视大学毕业论文 第 PAGE 21页 预应力混凝土连续梁桥发展概述 预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强及施工方法成熟等特点而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章主要简介其发展概况： 由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使材料利用率低。 为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力，这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。 预应力混凝土桥梁是在二战后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺少钢铁的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米，到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土桥梁常常为首选方案。 我国的预应力混凝土结构起步晚，但近二十多年来年来得到了飞速发展。现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。 虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。 连续梁和