(54+90+54)m预应力混凝土变高度连续箱梁桥初步设计(含CAD图)(任务书,开题报告,外文翻译,论文说明书18000字,CAD图42张)
摘要
在毕业设计中，选取串场河大桥预应力混凝土变高度连续箱梁桥作为设计对象。根据任务书要求，依据现行公路桥梁设计规范，对跨径为（54+90+54）m 的连续梁桥进行设计计算。
首先，根据设计经验决定主梁主要结构和细部尺寸。桥墩类型以及下部结构尺寸拟定。并且确定了较为成熟的悬臂施工方法。
然后，利用MIDAS软件建立桥梁基本模型。建模过程中关键步骤就是设计钢束以及调束，经过反复调试，直至各施工阶段和成桥阶段满足梁的基本内力和位移要求。在设计过程中，考虑了预应力，温度效应，混凝土收缩和徐变和支座沉降产生的次内力的影响。承载能力极限状态、正常使用阶段的抗弯，抗裂检测。
最后，手算行车道板的承载能力和局部承压能力，对下部结构（桥墩，基础）进行计算和验算，完成相关的施工图绘制。
经过分析验算表明，本设计的上、下部结构计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务书的要求。
关键词：连续梁；预应力混凝土；MIDAS/CIVIL；结构分析；验算
Abstract
In the graduation design, the prestressed concrete variable height continuous box girder bridge of the Chuan Chang River Bridge is selected as the design object. According to the requirements of the mission, according to the existing highway bridge design specifications, the design and calculation of the continuous girder bridge with span of (54+90+54) m is carried out.
First, the main structure and detail dimensions of the main girder are determined according to the design experience. The type of pier and the size of the substructure are drawn up. The more mature cantilever construction method is established.
Then, the basic model of bridge is established by using MIDAS software. The key step in the modeling process is to design the steel beam and the beam adjustment. After repeated debugging, the basic internal forces and displacement requirements of the beam are satisfied at the construction stage and the bridge stage. In the design, the influences of the tensile stress, the temperature effect, the shrinkage and creep of concrete and the secondary internal force caused by bearing settlement are considered. The calculation of bending resistance and crack resistance of the ultimate bearing capacity and normal service stage.
Finally, the carrying capacity and local bearing capacity of the lane board are calculated by hand, and the substructure (pier, foundation) is calculated and checked, and the related construction drawing is completed.
Through analysis and checking calculation, it is shown that the calculation method of the upper and lower parts of the design is correct, and the distribution of internal force is reasonable, which is in line with the requirements of the design task book.
Key words: continuous beam; prestressed concrete; MIDAS/CIVIL; structural analysis; checking computations
1.1工程概况
1.1.1工程介绍
本桥位于江苏省盐城市区，连接连云港和东合，名为串场河大桥。本桥起点为K1+202.4，终点为K1+813.4；桥梁跨径为54+90+54m，桥梁纵向坡度分别为+2.5%和-2.5%。上部结构采用变高度预应力混凝土连续箱梁桥，下部结构采用薄壁立柱桥台和现浇钻孔灌注桩。
1.1.2地形地貌
本标段属滨海冲积平原地貌单元，沟塘零星分布，场地地形较平坦，地面高程2.20-3.4m，采用85国家高程体系。
1.1.3水文、地质
钻孔数据表明，桥位区域的地貌单元是单一的，岩层和土层类型多样，层厚变化较大。根据土层沉积时代、韵律、颜色和颗粒厚度，在钻探深度内共划分六大工程地质层13个亚层。
填筑土：结构松散，工程地质性能差；
1亚粘土，软-流塑，中压缩性，土质不均，工程地质性能较差；
2）2淤泥质粘土，流塑，高压缩性，工程地质性能差；
2）3亚粘土，塑，中压缩性，工程地质性能差；
3）1亚粘土-粘土，硬塑，局部软塑，中压缩性，工程地质性能好；
3）2亚粘土夹亚砂土、粉砂，流塑，中压缩性，工程地质性能差；
3）2a粉粉砂，中密，中压缩性，工程地质性能一般；
3）3亚砂土夹亚粘土、粉砂，中密，中压缩性，工程地质性能好；
4）1亚粘土，硬塑，局部软塑，中压缩性，工程地质性能好；
4）2亚粘土夹亚砂土，软-流塑，中压缩性，工程地质性能较差；
5）1粘土，硬塑，中压缩性，工程地质性能较好；
5) 2亚粘土夹亚砂土、粉砂，流塑，中压缩性，工程地质性能较差；
5）3亚粘土，硬塑，中压缩性，工程地质性能好；
6）1亚粘土，硬塑，中压缩性，工程地质性能好；
6）1b亚粘土夹亚砂土、粉细砂，密实，中压缩性，工程地质性一般；
6）2粉细砂，密实，中压缩性，工程地质性能好；
7）1亚粘土，硬塑，中压缩性，工程地质性能好；
7）2亚粘土，软塑，中压缩性，工程地质性能差；
7）3亚粘土夹亚砂土，流塑，中偏高压缩性，工程地质性能差。
线路区浅层地下水类型主要为孔隙潜水，主要赋存于填筑土和亚粘土中，水位变化主要受大气降水和河流侧向径流补给影响，调查中测得的孔隙水位的深度为2.00-2.10m。桥位区承压水主要含粉细砂，水位变化主要受地下水的侧向径流补给影响。根据《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011），线路区的环境类型为Ⅱ类，地下孔隙潜水对砼不具结晶类、分解类、结晶分解复合类腐蚀，地下水位以上土对砼不具结晶类、分解类、结晶分解复合类腐蚀。
1.2设计资料及基本数据
1.2.1技术标准
1)道路等级：一级公路
2)设计速度：100km/h
3)汽车荷载等级：公路-Ⅰ级
4)路基宽度：26m
5）桥面净宽：2×净-11.5m
6)环境类别：Ⅰ类
7)桥梁结构设计基准期：100年
8)安全等级：Ⅰ级
9)地震动峰值加速度：0.10g（相当于地震基本烈度7度）
10）坐标系：1954年北京坐标系，中央子午线120°0′0″
11）高程系：85国家高程体系
12）设计洪水频率：1/100
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 概述 1
1.1 工程概况 1
1.1.1 工程介绍 1
1.1.2地形地貌 1
1.1.3水文、地质 1
1.2设计资料及基本数据 2
1.2.1技术标准 2
1.2.2 材料及其设计参数 2
1.2.3设计采用的标准、规范、规程 3
1.3 桥跨总体布置及结构主要尺寸 3
1.3.1桥型布置 3
1.3.2 主梁结构尺寸 4
1.4 下部结构尺寸拟定 6
1.5 施工方案的确定 8
第二章 建模 11
2.1 模型简化 11
2.2 主要参数说明 11
2.2.1 材料参数 11
2.2.2 荷载参数 12
2.2.3 边界条件 12
2.3 施工阶段说明 12
第三章 桥梁内力计算 15
3.1 恒载内力 15
3.2 活载内力 17
第四章 配筋计算 22
4.1 纵向预应力筋估算 22
4.1.1 手算原理及方法 22
4.1.2 手算电算结果对比 26
4.2 纵向预应力筋布置原则 27
4.3 钢筋预应力损失 28
4.3.1 预应力钢筋与管道壁之间的摩擦σl1 28
4.3.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩σl2 28
4.3.3 混凝土的弹性压缩σl4 29
4.3.4 预应力钢筋的应力松弛σl5 29
4.3.5 混凝土的收缩徐变σl6 29
第五章 次内力计算及内力组合 31
5.1 温度次内力 31
5.1.1 计算方法及规范 31
5.1.2 温度次内力计算结果 31
5.2 基础不均匀沉降次内力 35
5.3 预应力次内力 36
5.4 收缩次内力 38
5.5 徐变次内力 39
5.6 主梁作用效应组合 40
5.6.1 承载能力极限状态内力组合 40
5.6.2 正常使用极限状态内力组合 42
第六章 主梁截面验算 45
6.1 承载能力极限状态截面验算 45
6.1.1 正截面抗弯验算 45
6.1.2 斜截面抗剪验算 48
6.2 正常使用极限状态截面验算 49
6.2.1 使用阶段正截面抗裂验算 49
6.2.2 挠度验算 50
6.2.3 使用阶段正截面压应力验算 51
6.2.4 使用阶段斜截面主压应力验算 51
6.2.5 受拉区钢筋的拉应力验算 53
第七章 行车道板计算 55
7.1 中间单向板计算 55
7.1.1 恒载内力 55
7.1.2 活载内力 55
7.1.3 内力组合 57
7.2 配筋设计 57
7.2.1 支点处配筋 57
7.2.2 跨中配筋 58
第八章 下部结构计算 59
8.1 桥墩计算 59
8.1.1 跨中配筋 59
8.1.2 配筋计算 59
8.2 钻孔灌注桩计算 61
8.2.1 桩径桩长拟定 61
8.2.2 桩长拟定 61
8.3 桩的内力及位移计算 62
8.3.1 计算宽度的确定 62
8.3.2 桩的变形系数计算 62
8.3.3 桩顶外力及最大冲刷线处（地面处）桩上外力计算 63
8.3.4 桩顶水平位移计算 64
8.3.5 桩身配筋计算 65
参考文献 67
致谢 68
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