毕业论文-公路预应力混凝土连续梁桥设计

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1、石家庄铁道大学毕业设计公路预应力混凝土连续梁桥设计DesignofHighwayPrestressedConcreteContinuousBeamBridge2011届土木工程学院专业土木工程学号学生姓名指导教师完成日期2012年6月1日目录第1章绪论11.1研究背景和意义11.2研究现状21.3研究内容31.3.1主要任务31.3.2施工方法31.4设计思路4第2章设计基本资料62.1标准及规范62.2技术指标62.3主要材料62.4设计要求72.5设计荷载82.5.1恒载92.5.2活载92.6荷载组合16第3章配筋前结构内力183.1单元及节点划分183.2施工阶段划分193

2、.3毛截面几何特性203.4截面有效宽度203.5恒载内力213.5.1施工阶段内力223.5.2汽车荷载内力273.5.3内力组合31第4章钢筋估算和布置394.1预应力钢束布置394.1.1按正常使用极限状态的应力要求计算394.1.2承载能力极限状态正截面强度要求424.1.3预应力钢筋的估算424.1.4桥面板钢筋464.2截面特性计算50第5章预应力损失及有效应力的计算515.1预应力损失的计算515.1.1摩阻损失515.1.2锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失525.1.3混凝土的弹性压缩525.1.4钢束松弛损失535.1.5收缩徐变损失535.2有效预应力

3、的计算54第6章配束后结构内力586.1恒载内力586.2汽车荷载内力636.3次内力636.3.1预加力次内力636.3.2温度荷载次内力656.3.3支座沉降次内力676.4内力组合69第7章结构验算727.1截面承载能力验算727.1.1正截面抗弯承载能力验算727.1.2斜截面抗剪承载能力验算757.2应力验算777.2.1短暂状况正应力验算787.2.2持久状况应力验算817.3抗裂性验算847.3.1正截面抗裂性验算857.3.2斜截面抗裂性验算867.4主梁变形(挠度)验算87第8章结论和展望898.1结论898.2展望90参考文献91致谢92附录A外文翻译93A.1

4、英文93A.2译文103附录B设计图纸114第一章绪论1.1研究背景和意义随着国民经济持续高速发展，我国基础设施建设迎来了有一个高峰期，大跨径预应力混凝土连续梁桥在现代高速公路桥梁中的比重越来越大，并且已经成为高速公路应用广泛的桥型之一。预应力混凝土连续梁桥具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好、特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点，在跨径40-120米范围内优势明显，发展前景广阔。预应力混凝土连续梁桥的时机比较复杂，想要成功发挥出它的优势需要综合考虑多方面的因素，这都需要桥梁方面的工程师和专家进一步的研究和探索。1.2发展历程、现状及发展趋势早在1861

5、年人们就对混凝土提出了施加预压应力的设想，并开始了各种尝试和研究工作。由于材料土强度不高，所施加的预加应力又因为混凝土收缩、徐变影响而消失殆尽，直至本世纪20年代人们的研究与尝试才取得了一定的突破。我国预应力混凝土连续梁桥在50年代才开始研究，第一片预应力混凝土在丰台桥梁厂研究试制，并于1956年首先在东陇海线新沂（yi）上建成了跨度为23.9米的预应力混凝土简支梁，迈出了重要的一步。[2](杨毅.预应力混凝土连续梁桥设计的分析与探讨[J].科技博览，2009,188)近20年来随着我国交通运输业的蓬勃发展预应力混凝土连续梁桥的建设取得了很大的成就：在结构材料方面，高强、早强混凝土

6、，高性能混凝土，以及在特殊要求下的特种混凝土正在得到推广和应用，商品混凝土和泵送混凝土正在取代传统的施工方法；在预应力技术上，高强钢绞线、大吨位群锚技术日益普及，各种预应力管道材料及成孔技术不断完善，大吨位的新型制作，大位移量的伸缩缝也在推陈出新。在结构设计方面，计算结构力学的发展和计算机的普及应用，使得大型复杂桥梁的计算和绘图工作的效率大大提高；同时对于一些复杂的力学分析，诸如温度、徐变收缩、减滞效应、非线性、抗震等棘手问题，可以通过电算求出较为符合实际的效果。在施工技术方面，以悬拼、悬灌为代表的无支架施工方法走向成熟，施工机具的现代化水平正在提高，施工管理水平也上了一个新台阶。

7、[3]（吕志涛，刘钊，孟少平.浅谈我国预应力混凝土连续梁桥的技术与发展[J].桥梁建设，2001,52~53）随着预应力技术的不断发展以及高强轻质材料的相继问世，桥梁的发展方向应是新型、轻质、大跨和美观、环保、人性化。而桥梁的每次重大技术突破都是和材料、施工工艺、结构体系结构体系等密切联系的。其中高强轻骨料混凝土是今后建桥材料的的主攻方向，工厂化、自动化是桥梁施工发展的必然趋势。[4]（刘翠云，董传洲.国外预应力混凝土连续梁桥发展和施工技术[J].世界桥梁，2011,