寨下特大橋連續剛構上部結構初步設計（主跨140米）

摘要

    本設計為寨下特大剛構橋的初步設計。首先查找地質資料，根據地質資料做出三種可行性方案。最終確定方案為75m+140m+75m 的預應力混凝土連續剛構橋。

    本設計為三跨變截面預應力混凝土連續剛構橋，主梁采用單箱雙室箱梁，采用懸臂

澆筑法施工。

    本設計利用Midas Civil 建立模型，然后根據實際情況給結構定義施工方法、定義荷載工況等等，最后對結構進行預應力鋼筋的估算與布置。在配筋過程中，要不斷對結構分析，以保證結構在施工階段、使用階段內力滿足規范要求。若布置的預應力鋼筋不滿足要求，則需反復調試預應力鋼束，直到結構滿足各種荷載組合下的內力驗算。

    當預應力鋼筋滿足結構在承載能力極限狀態下、正常使用極限狀態下的荷載組合

后，說明結構設計合理。最后將相關數據整理成計算書，并繪制相關圖紙提交成果。

關鍵詞：預應力混凝土；連續剛構橋； Midas Civil；預應力鋼筋布置；荷載組合

ABSTRACT

    This design is the preliminary design ...

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

reinforcement; load combination.

目錄

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

第二章  設計說明………………………………………………………………………2

2.1 工程概況………………………………………………………………………………2

2.2 設計規范………………………………………………………………………………2

2.3 設計基本資料及技術標準………………………………………………………………2

2.4 設計內容………………………………………………………………………………2

2.5 設計要求………………………………………………………………………………3

第三章  橋型方案比選………………………………………………………………… 4

3.1 方案比選基本設計原則…………………………………………………………………4

3.2 方案一：三跨預應力混凝土變截面連續剛構橋…………………………………………4

3.2.1 連續剛構的特點………………………………………………………………………4

3.2.2 主橋設計………………………………………………………………………………4

3.3 方案二：獨塔斜拉橋………………………………………………………………………5

3.3.1 斜拉橋的特點…………………………………………………………………………5

3.3.2 主橋設計………………………………………………………………………………5

3.4 方案三：三跨連續中承式系桿拱橋………………………………………………………5

3.4.1 拱橋特點………………………………………………………………………………5

3.4.2 主橋設計………………………………………………………………………………5

3.5 橋型綜合比選……………………………………………………………………………5

第四章  主橋截面設計及材料選擇…………………………………………………7

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

4.2 上部結構………………………………………………………………………………7

4.3 材料指標………………………………………………………………………………7

第五章  建立模型………………………………………………………………………8

5.1 軟件介紹……………………………………………………………………………… 8

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

5.2.1 分段的原則……………………………………………………………………………8

5.2.2 主梁的劃分……………………………………………………………………………8

5.3 模型樣圖………………………………………………………………………………8

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

5.5施工階段定義……………………………………………………………………………10

第六章  荷載內力計算…………………………………………………………………13

6.1 恒載內力計算……………………………………………………………………………13

6.1.1 一期恒載集度的計算……………………………………………………………… 13

6.1.2 施工階段一期恒載作用內力圖…………………………………………………… 16

6.1.3 二期恒載內力計算………………………………………………………………… 17

6.2 移動荷載影響線計算……………………………………………………………………19

6.2.1 邊跨1/2 截面…………………………………………………………………………19

6.2.2 墩頂截面…………………………………………………………………………… 20

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

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

6.3 移動荷載內力計算及包絡圖………………………………………………………… 23

第七章  次內力的計算…………………………………………………………………26

7.1 混凝土徐變次內力計算…………………………………………………………………26

7.2 混凝土收縮次內力計算…………………………………………………………………28

第八章  內力效應組合…………………………………………………………………31

8.1 承載能力極限狀態下的效應組合………………………………………………………31

8.2 正常使用極限狀態下的效應組合………………………………………………………34

第九章  預應力鋼束的估算、布置與驗算…………………………………………43

9.1 預應力筋估算……………………………………………………………………………43

9.1.1 計算原理………………………………………………………………………………43

9.1.2 預應力鋼筋估算結果…………………………………………………………………44

9.2 預應力鋼束的布置…………………………………………………………………… 46

9.3 預應力鋼束的布置預應力損失驗算及有效預應力計算………………………………47

9.4 鋼束預應力損失計算………………………………………………………………… 47

第十章  主梁截面與應力驗算………………………………………………………50

10.1 截面強度驗算…………………………………………………………………………50

10.1.1 正截面抗彎…………………………………………………………………………50

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

10.2 應力驗算………………………………………………………………………………53

10.2.1 短暫狀況應力驗算………………………………………………………………… 54

10.2.2 持久狀況應力驗算………………………………………………………………… 56

10.2.2.1 正截面壓應力驗算……………………………………………………………… 56

10.2.2.2 斜截面主壓應力驗算………………………………………………………………59

10.3 抗裂驗算………………………………………………………………………………60

10.3.1 《公預規》要求……………………………………………………………………… 60

10.3.2 正截面抗裂驗算……………………………………………………………………61

10.4 預應力鋼筋拉應力驗算………………………………………………………………63

參考文獻……………………………………………………………………………………69+