30米预应力简支箱形梁桥结构设计(迈达斯计算)

本科毕业设计题目:30m预应力简支箱形梁桥结构设计学院:土木工程学院专业:土木工程（交通土建工程）班级:1111班学号:1vnvn学生姓名：hgjfgfh指导教师:李建vn职称:讲师二○一四年四月三十日30m预应力混凝土简支箱梁计算书摘要预应力混凝土简支箱梁桥以结构受力性能好、变形小、行车平顺舒适、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。预应力混凝土简支梁桥是一种预先储存了足够预加应力的新型梁桥，预加应力可大幅度提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性，截面尺寸减小，高跨比减小，受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日趋完善和成熟。简支箱形截面梁具有优良的力学特性：较大的刚度和强大的抗扭性能、结构简单、受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大、桥下视觉效果好，因而被广泛地应用于城市桥梁和高等级公路立交桥的上部结构中。本次设计的主要内容是关于预应力简支箱形梁桥的结构设计。设计跨度是30m,双向四车道，桥面宽度15m（0.5m防撞墙+4×3.5m行车道+0.5m防撞墙），采用单箱双室箱形截面，桥轴线为直线，荷载等级：公路I级汽车荷载，地震设防烈度：7级。梁高采用变高度梁，因梁桥在支点处截面的剪力过大，故在梁桥支点处选择变截面过渡，按一次曲线变化。设计主要进行了桥梁总体布置及结构尺寸拟定、桥梁荷载内力计算、桥梁预应力钢束的估算与布置、桥梁预应力损失及应力的验算、内力组合验算、主梁截面应力验算。利用软件MidasCivil进行结构分析，根据桥梁的尺寸拟定建立桥梁基本模型，然后进行内力分析，计算配筋结果，进行施工各阶段分析及截面验算。关键词：预应力混凝土、简支、箱梁、结构分析、内力验算30mprestressedconcreteboxgirdercalculationsBecauseofthelong-spanpre-stressedconcretecontinuousboxGirderBridgehavemanyadvantagessuchasitsbigspanability,flexibleconstructionmethods,adaptability,structuralrigidity,anti-seismiccapability,Structurestressperformancegood,smalldeformation,lessexpansionjoints,drivingsmoothandcomfortable,beautifulforms,smallmaintenancequantityandetca,itbecomethemostcompetitiveoneofthemainbridge,anditbecomesmoreandmorewidelyusedinChina.Thisgraduatedesignismainlyaboutthedesignofthesuperstructureoftheroadpre-stressedconcreteCharpyBridge.Thespanofthebridgeis30m.Thisdesignisacontinuousbridgewhichhasfourlanes.ThebridgedeckismadeofC50water-protectedconcrete.Itconsistsof3.5m(thewidthofroaddeck)×4+0.5m(thewidthofthesidewalk)×2=15m;Theaxisofthisbridgeisastraightline,ThedesignloadstandardistheRoadOne-LevelLoad，Seismicfortificationintensity7.Andtheheightofgirderischangingintheformofconic.Thedesignofpre-stressedconcretecontinuousgirderbridgeismainlytheupperstructuredesign,inthedesignofthemainbridgelayoutandstructuresize,loadcalculation,bridgepre-stressingtendonsestimationandlayout,thelossofpre-stressandstressofthebridge,theresultantchecked,internalcombinationcalculation,sectionstresscalculationgirder.ThisdesignusingtheMidassoftwareanalysisthestructure,accordingtothesizeofthebridge,thebasicmodelestablishmentbridgeworked,thenforceanalysis,calculationresultsofreinforced,foreachphaseanalysisandconstruction.Atthesametime,considertheconcreteshrinkage,Creepforcetimesandtemperatureresultanttime’sfactors.Keyword:Pre-stressedConcrete;SimpleSupport;Boxgirder;StructuralAnalysis;Checkingtheinternalforces目录第一章绪论………………………………………………………………………………………………11.1概述………………………………………………………………………………………………11.2预应力梁桥受力特点……………………………………………………………………………11.3预应力混凝土梁桥发展综述……………………………………………………………………21.3.1国外预应力混凝土梁桥的发展…………………………………………………………21.3.2国内预应力混凝土梁桥的发展…………………………………………………………31.4我国高速公路桥梁的发展………………………………………………………………………41.4.1公路桥梁发展现状………………………………………………………………………51.4.2我国高速公路桥梁建设特点……………………………………………………………51.5桥梁设计的基本原则……………………………………………………………………………61.6预应力混凝土简支梁桥的特点…………………………………………………………………71.7预应力混凝土梁桥施工技术……………………………………………………………………81.8毕业设计主要内容………………………………………………………………………………81.9毕业设计的目的和意义…………………………………………………………………………9第二章设计要点及构造、材料、尺寸的拟定…………………………………………………………102.1桥梁选取的基本原则……………………………………………………………………………102.2设计的基本资料…………………………………………………………………………………102.3箱形截面桥梁的特点……………………………………………………………………………102.4主要技术标准……………………………………………………………………………………112.5主要材料及材料性能……………………………………………………………………………112.6设计参数取值……………………………………………………………………………………112.7结构概述…………………………………………………………………………………………132.7.1截面形式及截面尺寸拟定………………………………………………………………132.8计算原则及控制标准……………………………………………………………………………15第三章结构有限元模型的建造过程……………………………………………………………………163.1MidasCivil软件介绍…………………………………………………………………………163.2模型建立过程……………………………………………………………………………………173.2.1设定建模环境……………………………………………………………………………173.2.2设置结构类型……………………………………………………………………………183.2.3定义材料和截面特性值…………………………………………………………………193.2.4建立结构有限元模型……………………………………………………………………213.2.5定义边界条件……………………………………………………………………………233.2.6定义荷载…………………………………………………………………………………233.2.7定义施工阶段……………………………………………………………………………293.2.8汽车荷载…………………………………………………………………………………29每四章主梁作用效应计算………………………………………………………………………………324.1作用分类…………………………………………………………………………………………324.2公路预应力钢筋混凝土（psc）桥梁设计设计验算内容………………………………………344.2.1施工阶段法向压应力验算………………………………………………………………344.2.2受拉区钢筋的接应力验算………………………………………………………………414.2.3使用阶段正截面抗裂验算………………………………………………………………434.2.4使用阶段斜截面抗裂验算………………………………………………………………504.2.5使用阶段正截面压应力验算……………………………………………………………554.2.6使用阶段斜截面主压应力验算…………………………………………………………604.2.7使用阶段正截面抗弯验算………………………………………………………………654.2.8使用阶段斜截面抗剪验算………………………………………………………………714.2.9使用阶段抗扭验算………………………………………………………………………78结论……………………………………………………………………………89致谢……………………………………………………………………………90参考文献………………………………………………………………………91南京林业大学本科毕业设计（论文）1第一章绪论1.1概述我在进行毕业设计之前，先阅读了各种文献，对桥梁的历史和发展有一个初步的了解，同时也要对桥梁结构的各种形式有系统的了解，以便今后对毕业设计有更好的把握。由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米，到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土梁桥常常为优胜方案。1.2预应力混凝土简支梁桥的受力特点：预应力混凝土简支梁桥，它具有简支梁桥和预应力混凝土桥的一般优点。预加应力可大幅度提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性；预应力混凝土梁桥的主要不同之处是截面尺寸减小，高跨比减小；