4×30m的先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计

石家庄铁道大学毕业设计公路先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计DesignofSimplySupportedforContinuousPrestressedConcreteGirderontheHighway完成日期2014年6月毕业设计成绩单学生姓名学号班级专业土木工程毕业设计题目公路先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计指导教师姓名指导教师职称评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩：院长(主任)签字：年月日毕业设计任务书题目公路先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计专业土木工程班级学生姓名承担指导任务单位土木工程学院导师姓名导师职称一、设计（论文）内容运用大型有限元软件Midas/Civil，设计一座跨度为4×30m的先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥的上部结构和下部结构（桥墩）。上部结构按部分预应力A类构件设计。二、基本要求熟悉公路桥梁设计规范、设计原则，掌握先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计的全过程。主要包括截面选择、恒载、活载内力计算、预应力钢束的估算、布置及调整、混凝土的收缩徐变计算及各项应力检算、桥墩抗震设计等几个方面的内容。并学会运用大型有限元软件Midas/Civil进行结构计算及设计。完成1万字以上的设计说明书一份，不少于6张（手工3张），翻译与本设计相关的外文文献不少于3000字。三、主要技术指标（或研究方向）1、设计荷载：公路－Ⅰ级2、桥梁宽度：12m3、地震基本烈度为8度，地震动峰值加速度为0.2g。4、场地类型：中硬土四、应收集的资料及参考文献1、《预应力混凝土连续梁桥》范立础主编，人民交通出版社。2、《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》张树仁主编，人民交通出版社。3、《预应力混凝土连续梁桥设计》徐岳,王亚君,万振江编著，人民交通出版社。4、《桥梁抗震》叶爱君主编，人民交通出版社。5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004，中华人民共和国交通部发布，人民交通出版社。6、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004，中华人民共和国交通部发布，人民交通出版社。7、《公路桥梁抗震设计细则》JTGTB02-01-2008，中华人民共和国交通运输部发布，人民交通出版社。五、进度计划1、第1－2周熟悉Midas/Civil软件，查阅有关资料，翻译与课题有关的外文资料，完成开题报告。2、第3－4周实习。3、第5－6周完成截面选择，计算恒载、活载内力计算，初步估算预应力钢束总数。4、第7－9周根据施工过程对每个阶段进行配筋。进行截面验算，调整预应力钢束直到满足规范要求。5、第10－13周对桥墩进行抗震设计，满足规范要求。6、第14周论文整理与撰写。7、第15周毕业设计答辩。教研室主任签字时间2014年2月17日毕业设计开题报告题目公路先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计学生姓名田小杰学号20100347班级土1001-10专业土木工程一、设计背景与应用现状在现代化的交通网中，桥梁建设有着非常重要的地位。桥梁的发展与运输业的发展密不可分，每逢运输工具有所重大变化，就会对桥梁在承载能力、结构布局以及跨越能力等方面提出新的要求。连续梁桥是一种应用比较广泛的结构体系，它具有一系列的优点，比如变形小，结构刚度好，行车平顺舒适，伸缩缝少，抗震能力强，养护简单等等。预应力混凝土早在20世纪30年代就被用于建桥。在对预应力混凝土性能和张拉、锚固工艺深入研究的基础上，预应力混凝土连续梁等等被迅速推广应用于梁桥。虽然预应力混凝土简支梁桥由于构造简单，预制和安装方便，在桥梁建设中得到了广泛使用。然而当这种简支体系跨径超过40~50m时，跨中恒载弯矩和活载弯矩将会迅速增大，致使梁的截面尺寸和自重显著增加，这样不但材料耗用量大，并且也给施工带来困难。简支转连续的施工方法恰能解决这一问题，这也使得这一施工方法得以广泛应用。二、设计进行的主要工作和任务（1）运用大型有限元软件Midas/Civil对简支转连续的预应力混凝土连续梁桥上部结构进行结构计算及设计；（2）对桥墩进行抗震设计及检算；（3）进一步熟悉公路桥梁设计规范以及公路工程抗震设计规范；（4）绘图，完成计算书。三、设计所采用的方法和手段（1）采用预应力混凝土箱梁的结构形式；（2）采用先简支后连续的施工方法；（3）依据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》以及《公路桥涵设计基本规范》确定桥梁上部结构的结构计算；（4）依据《公路工程抗震设计规范》进行桥墩的抗震设计；（5）运用大型有限元软件Midas/Civil进行上部结构的。四、设计（研究）进度计划第1-2周外文文献翻译、熟悉软件、书写开题报告、熟悉各种规范；第3-4周截面选取、外荷载计算、初步估算预应力钢束；第5-7周根据施工过程对每个阶段进行配筋、进行截面验算、调整至符合；第8-10周对桥墩及墩台设计并验算；第11-12周图纸绘制、效果图绘制；第13-14周论文整理与撰写；第15周论文答辩；五、预期结果和目的（1）进一步熟练的掌握预应力混凝土连续梁桥简支转连续施工设计以及桥墩抗震设计的全过程；指导教师签字时间年月日毕业设计开题报告题目公路先简支后连续的预应力混凝土连续梁桥设计学生姓名学号班级专业土木工程（2）能够熟练运用Midas/Civil进行桥梁结构的分析；（3）明确公路桥梁规范中的相关设计原则及要求；（4）通过毕业设计，对本专业相关课程形成一个全面系统的认识与总结。六、参考文献1、《预应力混凝土连续梁桥》范立础主编，人民交通出版社。2、《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》张树仁主编，人民交通出版社。3、《预应力混凝土连续梁桥设计》徐岳,王亚君,万振江编著，人民交通出版社。4、《桥梁抗震》叶爱君主编，人民交通出版社。5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004，中华人民共和国交通部发布，人民交通出版社。6、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004，中华人民共和国交通部发布，人民交通出版社。7、《公路桥梁抗震设计细则》JTGTB02-01-2008，中华人民共和国交通运输部发布，人民交通出版社。指导教师签字时间年月日摘要先简支后连续梁桥在实际运用中集合了简支梁桥和连续梁桥的优点，同时避免了简支梁桥桥面容易开裂和现浇连续梁施工的复杂繁琐。梁用批量预制生产的方式来加快连续梁的建设速度，以省去繁琐的支模工序，所以该桥型在桥梁建设中被广泛运用。本文首先介绍了本毕业设计的工程背景，然后依据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》等规范对简支转连续施工的预应力混凝土连续梁桥进行初步设计，选取计算截面，接着通过软件Midas/Civil建模，并依据施工过程划分施工阶段，进行预应力筋的估算，最后进行整个结构的正截面抗弯、正截面抗裂以及混凝土压应力的验算并进行调整以满足要求。此外，依据《公路工程抗震设计规范》对桥墩进行抗震设计。关键词：预应力混凝土；连续梁桥；简支转连续；Midas/Civi；抗震设计AbstractPrestressedconcretesimply-supportedtocontinuousbeambridgecombinetheadvantagesofsimplysupportedgirderbridgeandcontinuousgirderbridge,andavoidthesimplysupportedgirderbridge'sdeckcrackingeasilyandthecomplexconstructionofcontinuousgirderbridge,soacceleratetheconstructionspeedandconstructioniseasy,Inawordprestressedconcretesimply-supportedtocontinuousbeambridgeiswidelyusedinbridgeconstruction.Thisarticlefirstintroducetheengineeringbackgroundofthedesign.Then,basedoncodesofHighwaybridgesandculvertsreinforcedconcreteandprestressedconcretestructuraldesignandothernorms,thepreliminarydesignofprestressedconcretecontinuousbeambridgeofsimplysupportedcontinuousconstructionisconducted.Selectscross-sectionofcalculation.FollowedbymodelingthroughsoftwareofMidas/Civilandclassifyingconstructionphaseaccordingtotheconstructionprocess,finally,weconductacheckontheresistanceofflexuralofnormalsection,theresistanceofcrackofnormalsection,andconcretecompressivestressandadjustinordertomeettherequirement.Inaddition,basedonCodesofHighwayEngineeringSeismicDesign,theseismicdesignofpierisconducted.Keywords:Prestressedconcretecontinuousbeambridges；Simplysupported–continuous；Midas/Civil；Seismicdesign目录第1章绪论.......................................................................................................................11.1选题背景..................................................................................................................11.2先简支后连续箱梁的优势......................................................................................11.3设计基本资料..........................................................................................................21.3.1桥梁线性布置...................................................................................................21.3.2主要技术标准...................................................................................................21.3.3主要材料...........................................................................................................21.3.4桥面布置及铺装..............................................................................................