跨x河5x40m预应力混凝土简支箱形梁桥设计.doc

摘要

我国的桥梁无论在建设还是在技术都已经取得了巨大的成就，在各类桥型上我国都已经建成具有代表性的桥梁，并且在某些领域已经取得世界领先的成就，我国的桥梁建设在某种程度上代表着世界桥梁技术发展方向。我国桥梁建设奔着“高标准、高起点”的目标，相信这些会将我国桥梁建设推向更高的水平。

在这里针对x河的水文条件和公路设计的实际要求，根据国家相关的法律法规，进行本次设计。本次设计针对主要针对如下三方面进行，首先是水文部分的计算，它是针对已有资料，就确定桥长、钻孔桩的桩长、桥面标高等方面的确定，这是基础部分；然后就计算出的桥净长，通过方案比选选择出合适的桥梁形式和桥梁截面，由此进入上部结构计算，这里是本设计最为核心所在，不仅表现在耗时最长，更多的是表现在对于桥梁整体的重要，包括荷载的计算、预应力钢筋的布设，预应力钢筋的预应力损失、梁的验算、变形验算、局部锚固验算、横隔梁、行车道板以及支座计算，这些都是影响桥梁使用情况的重要计算、验算环节，良好的行车条件和优良的桥梁品质都由这些计算控制；最后，开始下部结构的计算，下部结构是将上部结构产生的荷载传递给地基，并且抵御各种不利的外界条件的作用，这些是下部结构的作用，这里主要体现出的计算集中在盖梁、墩柱和桩基础上，在这里所选取的为单排双柱钻孔灌注桩基础，计算选取的为对桥墩的计算。 桥梁是一个整体，每一部分对于桥梁的质量都是至关重要的，切不可以掉以轻心。

关键词：荷载组合、预应力、验算、规范 

Prestressed concrete simply supported box Girder Bridge

Author: TongLaGa

 Tutor: Wang ZhiYuan

Abstract

Bridges in our country both in construction and in technology have made great achievement, on the various types of bridge are of typical bridge has been built in our country, and has the world's leading achievements in some areas, the bridge construction of our country to some extent represents the world bridge technology development direction. Running of the bridge construction in China with the goal of building a high standard, high starting point, believe that these will be to a higher level of bridge construction in our country. 

Here for x river hydrological conditions and the actual requirements of highway design, according to relevant national laws and regulations, for the design. This design for mainly for the following three aspects, first is the calculation of hydrology section, it is in view of the existing data, determination of bridge length, drilled pile of pile length, the determination of bridge deck elevation, etc, this part is the foundation; And then calculate the net long of the bridge, through scheme comparison choose the appropriate form of bridge and bridge section, entering into the upper structure calculation, here is the most core, the design not only on the longest, is more of a bridge for the overall performance is important, including load calculation, prestressed reinforced the construction of prestressed loss of prestress, beam calculation and deformation calculation, local anchorage calculation, horizontal isolation beam, driving but as well as the calculation of the usage of these are affect the bridge important calculation, checking calculation of link, the bridge of good driving conditions and good quality are controlled by these calculations; Finally, start the calculation of bottom structure, infrastructure is to the upper structure load transfer to the foundation, and resist the role of adverse external conditions, these is a function of the lower structure, it mainly manifests the calculation on cap beam, pier column and pile foundation, the selected here for the single row, double column bored pile foundation, the calculation of the selection for the calculation of bridge piers. Bridge as a whole, each part is crucial for the quality of the bridge, cut can not be taken 。

Key words: Load combination, prestressed, checking calculation and specification 

目录

第一部分 水文部分计算 1

1.X河水文设计原始资料及计算 1

1.1   设计原始资料 1

1.2河段类型判断 1

1.3设计流量.与设计流速的计算 1

1.4桥孔长度计算 4

1.5计算桥面标高 4

1.6冲刷计算 6

1.7方案比选 8

第二部分 上部结构计算 9

2.设计资料及构造布置 9

2.1设计资料 9

2.1.1桥梁宽度及桥宽 9

2.1.2设计荷载 9

2.1.3材料及工艺 9

2.1.4设计依据 10

2.1.5箱型梁构造形式及相关设计参数 10

3.主梁作用效应计算 16

3.1永久作用效应计算（按边主梁计算） 16

3.1.1永久作用集度 16

3.1.2永久作用效应 17

3.2可变作用计算效应值 18

3.2.1冲击系数和车道折减系数计算 18

3.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 19

3.2.3车道荷载取值 23

3.2.4可变作用计算效应 23

3.3主梁作用效应组合 27

4.预应力钢束的估算及其布置 29

4.1预应力钢束数量的估算 29

4.1.1按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 29

4.1.2按承载能力极限状态估算钢束数 30

4.2预应力钢束布置 30

4.2.1跨中截面及锚固端截面的钢束位置 30

4.2.2钢束弯起角度及线形的确定 32

4.2.3钢束计算 32

4.2.3钢束长度计算 36

5.计算主梁截面几何特性 37

5.1截面面积及惯性矩计算 37

5.2截面静矩计算 42

5.3截面几何特性总表 43

6.钢束预应力损失计算 49

6.1预应力钢束与管道壁间的摩擦损失 49

6.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 49

6.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 51

6.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 58

6.5混凝土收缩与徐变引起的预应力损失 59

6.5.1混凝土徐变系数终极值和收缩应变终极值的计算 59

6.5.2计算混凝土收缩和徐变应起的预应力损失 60

6.6成桥后四分点截面又张拉钢束产生的预加力作用效应计算 60

6.7预应力损失汇总及预加力计算 65

7.主梁截面承载力与应力验算 68

7.1承载力极限状态计算 68

7.1.1跨中截面正截面承载力计算 68

7.1.2验算最小配筋率（跨中截面） 70

7.1.3斜截面抗剪承载力计算 71

7.2持久状况正常使用极限状态抗裂验算 73

7.2.1正截面抗裂性验算 74

7.2.2斜截面抗裂性验算 76

7.3持久状况构件应力计算 82

7.3.1正截面混凝土法相压应力验算 83

7.3.2预应力钢筋拉应力验算 83

7.3.3斜截面混凝土主压应力验算 84

7.4短暂状况构件的应力验算 90

7.4.1预加应力阶段的应力验算 91

7.4.2吊装应力验算 92

8.主梁端部的局部承压 95

8.1局部承压的截面尺寸验算 95

8.2局部抗压承载力验算 96

9.主梁变形验算 98

9.1荷载短期作用效应作用下主梁挠度验算 98

9.2结构刚度验算 98

9.3预加力引起的跨中反拱 98

9.4反拱度的设置 99

10.横隔梁计算 100

10.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用. 100

10.2跨中横隔梁作用效应影响线 100

10.2.1绘制弯矩影响线 101

10.2.2绘制剪力影响线 102

10.3截面作用效应计算 102

10.4截面配筋计算 104

10.4.1正弯矩配筋 104

10.4.2负弯矩配筋 105

11.行车道板计算 106

11.1永久作用 106

11.2可变作用 108

11.3作用效应组合 109

11.4截面设计、配筋与承载里验算 110

12、支座计算 113

12.1选定制作的平面尺寸 113

12.2确定支座的厚度 113

12.3验算支座的偏转 114

12.4验算支座的抗滑稳定性 115

第三部分 下部结构计算 116

13.设计资料 116

14.盖梁计算 117

14.1盖梁尺寸计算 117

14.2荷载计算 117

14.3内力计算 123

14.4截面配筋设计与承载力校核 126

14.4.1正截面抗弯承载力验算 126

14.4.2斜截面抗剪承载力验算 127

14.4.3全梁承载力校核 128

15.桥墩墩柱设计 129

15.1荷载计算 129

15.1.1恒载计算 129

15.1.2汽车荷载 129

15.1.3双柱反力横向分布计算 130

15.1.4荷载组合 130

15.2截面配筋计算及应力验算 132

15.2.1作用于墩柱顶的外力 132

15.2.2作用于墩桩底的外力 132

15.2.3截面配筋计算 132

16.钻孔桩灌注桩计算 134

16.1钻孔桩灌注桩荷载计算 134

16.2桩长计算 135

16.3钻孔桩灌注桩桩的内力计算（m法） 136

16.4钻孔桩灌注桩桩身截面配筋与承载力验算 138

16.5 钻孔桩灌注桩墩顶纵向水平位移验算 140

16.5.1桩在地面处的水平位移和转角计算 140

16.5.2.墩顶纵向水平位移验算 141

第四部分 施工组织设计 142

16.施工组织设计 142

16.1编制依据 142

16.2工程概况 142

16.3施工准备与施工设施 142

16.4施工方案与施工工艺 143

16.5.主梁安装及运输 146

16.6.桥面系工程 146

附    图 148

致    谢 150

参考文献 151