3×34m预应力混凝土连续箱梁桥结构设计(含CAD图,Midas建模)(论文计算书25000字,CAD图33张,Midas建模)
摘 要
本毕业设计题目为3×34m预应力混凝土连续箱梁桥施工图设计，是以杨泗港大桥中实际项目为背景，属于该项目一联的上部结构和下部结构计算书。预应力连续箱梁桥是一种箱形截面桥梁，采用两跨以上形式，施工难度低，抗震性能优于其他桥梁类型，结构受力性能好，变形小。因此，在各种设计场合，连续箱梁被认为是首选桥型。
本设计主要是杨泗港大桥的初步设计，主要采用MIDAS进行设计计算。这座桥全长102m,分为三段，每段34m。设计荷载标准为公路一级，桥面形式成如下:0.5m防撞墙、0.5m隔离带、7.5m机动车道、0.5m防撞墙，整个桥面总宽为16.5m拟定为预应力连续箱梁结构，桥梁高度拟定为2.1m。桥梁以单箱双室作为截面形式进行设计。本桥的施工采用满堂支架现浇施工方法。
关键词：midas分析；等截面连续箱梁；全预应力构件；满堂支架；
Abstract
The design of the construction of the continuous box girder bridge with 3 × 34m prestressed concrete is the background of the actual project of the YangSiGang Bridge. It belongs to the superstructure and the lower part of the joint of the project Structure calculation book. The prestressed continuous box girder bridge is a box section bridge, which is more than two span, with low construction difficulty and better seismic performance than other bridge types. The structure has good mechanical performance and small deformation. Therefore, in various design occasions, the continuous box girder bridge is considered to be the preferred bridge type. .
This design is mainly a preliminary design of a bridge in YangSiGang, mainly using MIDAS software for design calculation. The full length of the bridge is 102m, divided into three segments, each section of 34m. The design load standard is the first grade of the highway, and the form of the bridge surface consists of 0.5m collision wall, 7.5m motorized lane, 0.5m isolation belt, 7.5m motor lane, 0.5m anti-collision wall, the total width of the whole bridge is 16.5m, which is designed as a prestressed continuous box beam structure, and the height of the bridge is designed to be 2.1m. The bridge is designed as a single box and two chambers as a section. The construction of this bridge adopts cast in place method with full support.
Key words: Midas analysis; Equal and Continuous section box girder; Fully prestressed component; Full support method.
设计标准
（1）设计荷载：机动车道为公路-Ⅰ级；
（2）桥面宽度：16.5m；
（3）桥梁结构：3×34m连续箱梁。
2.2 设计内容
（1）桥型方案比选，桥梁总体布置，上部结构布置及尺寸拟定，施工方法确定，基于有限元软件的桥梁结构内力计算、预应力钢束估算及损失计算、次内力计算、施工阶段及使用阶段结构验算，锚下局部承压验算和行车道板计算，墩柱尺寸拟定和计算，桩基直径拟定和计算。
（2）绘制桥型布置图、主梁一般构造图、主梁预应力钢筋和普通钢筋构造图、桥墩一般构造图、桥墩钢筋构造图、桩基一般构造图、桩基钢筋构造图、主要施工程序图等。
2.3 设计资料
（1）桥梁上部结构：预应力混凝土连续箱梁；（2）桥梁下部结构：墩柱为现浇钢筋混凝土，桩基为钻孔钢筋混凝土灌注桩；（3）其它：地震按动峰值加速度0.05g进行设防，其它自己拟定
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 毕业设计的目的与意义 2
第2章 设计资料 3
2.1 设计标准 3
2.2 设计内容 3
2.3 设计资料 3
2.4 技术规范 3
2.5方案比选 3
2.5.1 预应力混凝土简支转连续小箱梁桥 4
2.5.2 预应力混凝土简支T梁 4
2.5.3 预应力混凝土等截面连续箱梁桥 5
2.5.4 方案比选 5
第3章 桥梁的方案设计 7
3.1 桥型布置图 7
3.2 材料选用 7
3.2.1 混凝土 7
3.2.2 预应力钢铰线 7
3.2.3 锚具及各类材料 7
3.3 桥梁整体设计及尺寸拟定 7
3.3.1 截面类型选用 7
3.3.2 梁高拟定 7
3.3.3 横剖面截面尺寸拟定 8
3.4 桥面铺装设计 9
第4章 Midas建模 10
4.1 单位系设置 10
4.2 选用材料及截面设置 11
4.2.1 定义材料 11
4.2.2 定义截面 11
4.2.3 变截面的计算与导入 13
4.3 midas结构模型建立 13
4.3.1 节点与单元 13
4.3.2 变截面组的定义 14
4.3.3 结构组设置 15
4.3.4 时间依存材料特性 15
4.3.5 边界约束 16
4.3.6 生成荷载组、钢束组 16
4.3.7 荷载工况的定义与添加 16
4.3.8移动荷载工况的定义 17
4.3.9钢束特性及预应力钢束 18
4.3.10施工阶段 21
4.4 Midas计算 22
4.4.1 荷载组合 22
4.4.2 模型结果内力图 23
4.5 PSC设计 24
4.6 Midas验算 25
4.6.1 施工阶段法向压应力验算 25
4.6.2 受拉区钢筋的拉应力验算 25
4.6.3 使用阶段正截面抗裂验算 26
4.6.4 使用阶段斜截面抗裂验算 27
4.6.5 使用阶段正截面压应力验算 28
4.6.6 使用阶段斜截面主压应力验算 28
4.6.7 使用阶段正截面抗弯验算 29
4.6.8 使用阶段斜截面抗剪验算 30
第5章 内力计算 31
5.1 自重内力 31
5.2 汽车荷载作用效应计算 32
5.2.1 冲击系数和折减系数 32
5.2.2 汽车荷载横向分布增大系数计算 32
5.2.3 汽车活载效应计算 32
5.3 支座沉降 33
5.4 荷载组合 34
5.4.1 承载能力极限状态 34
5.4.2 正常使用极限状态 34
第6章 预应力钢筋设计及预应力损失计算 37
6.1预应力钢筋设计 37
6.1.1纵向预应力筋估算 37
6.1.2预应力筋的布置 38
6.2预应力损失 41
6.2.1预应力钢筋与管道壁之间的摩擦 42
6.2.2锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 42
6.2.3预应力钢筋与台座之间的温差 42
6.2.4混凝土的弹性压缩 42
6.2.5预应力钢筋的应力松弛 42
6.2.6混凝土的收缩徐变 42
6.2.7预应力损失计算结果 43
第7章 次内力计算及内力组合 45
7.1温度次内力 45
7.1.1计算依据及方法 45
7.1.2温度次内力计算结果 45
7.2基础不均匀沉降次内力 49
7.3预应力次内力 50
7.4收缩次内力 52
7.5徐变次内力 53
第8章 锚固区局部承压验算 54
8.1局部受压区尺寸要求 54
8.2局部抗压承载力计算 54
第9章 盖梁的设计与验算 56
9.1盖梁内力计算 56
9.2配筋计算 56
9.2.1弯矩作用下正截面配筋计算 56
9.2.2剪力作用时配筋计算 57
9.3抗裂验算 57
第10章 桥墩计算 59
10.1荷载计算 59
10.2截面配筋计算 60
10.3桥墩截面承载力校验 61
第11章 桩基的设计与验算 63
11.1荷载计算 63
11.2桩长计算 63
11.3桩的内力及位移计算 63
11.3.1桩的计算宽度 63
11.3.2桩的变形系数 64
11.3.3桩墩柱顶上外力及最大冲刷线处（地面处）桩上外力 64
11.3.4桩身最大弯矩位置及弯矩计算 64
11.3.5计算最大冲刷线以下深度Z处桩截面的弯矩及水平压应力 64
11.3.6桩顶纵向水平位移验算 66
11.4桩基配筋计算及桩身材料截面强度验算 67
参考文献 70
附录 71
致谢 84
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