【正文】 業(yè)設(shè)計是在大學(xué)期間所學(xué)知識的一個檢驗和總結(jié) ， 通過畢業(yè)設(shè)計設(shè)計可以認(rèn)識到自己在哪些地方還存在著不足，以便及時充實自己，學(xué)到更多的專業(yè)知識。 西 南 交 通 大 學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計 42+75+42m 京滬高速 鐵路 預(yù)應(yīng)力 混凝土連續(xù) 梁 橋設(shè)計 年 級： 2021 級 學(xué) 號： 20217060 姓 名： 李蘭平 專 業(yè)： 道路工程 指導(dǎo)老師： 張國林 2021 年 6 月 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 院 系 土木工程系 專 業(yè) 道 路 工 程 年 級 2021 級 姓 名 李 蘭 平 題 目 42+75+42m 京滬高速 鐵路 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計 指導(dǎo)教師 評 語 指導(dǎo)教師 （ 簽章 ） 評 閱 人 評 語 評 閱 人 （ 簽章 ） 成 績 答辯委員會主任 （ 簽章 ） 年 月 日 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 第 I 頁 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 班 級 2021 道路 2 班 學(xué)生姓名 李 蘭 平 學(xué) 號 20217060 發(fā)題日期： 2021 年 3 月 2 日 完成日期： 2021 年 6 月 19 日 題 目 42+75+42m京滬高速 鐵路 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計 本設(shè)計的目的、意義 經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生了解并掌握預(yù)應(yīng)力混凝土 連續(xù)梁 橋設(shè)計的基本過程，掌握預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù) 梁 橋設(shè)計的基本要素，包括橋型的選擇，橋跨尺寸的比選，主要結(jié)構(gòu)尺寸的選擇，結(jié)構(gòu)受力計算分析，施工方法選擇等。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 審批人： 年 月 日 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 第 III 頁 摘要 本設(shè)計 是 一座跨徑為 42+75+42m 的 京滬高速鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 （上部結(jié)構(gòu)） 的設(shè)計 。 其次， 通過 MIDAS/Civil 有限元分析軟件 ， 建立 簡單、 合理的有限元模型 ， 分析梁體的受力行為， 重點 計算了主梁在恒載、活載、附加力作用下的內(nèi)力效應(yīng) ； 并在 內(nèi)力組合下 進行了預(yù)應(yīng)力筋的 估算，以及預(yù)應(yīng)力筋的 配置； 同時 模型考慮了梁體在 溫度、基礎(chǔ)不均勻沉降、預(yù)加力、混凝土收縮徐變 作用下 引起的次內(nèi)力效應(yīng)。 關(guān)鍵詞： 高速鐵路 ； 結(jié)構(gòu)設(shè)計 ；預(yù)應(yīng)力 混凝土連續(xù)梁橋 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 第 IV 頁 Abstract The design is mainly about a 42+75+42m of Beam Bridge (superstructure) used on BeijingShanghai highspeed railway. A threespan Beam structure with variable crosssection is used in this bridge, and the form of the railway is double line which is 5m far away。鐵道部預(yù)計在 2021 年完成，到時候 ， 人們乘坐京滬高速列車，從 北京 到 上海 只要 5 小時。全線用地總計 5000km2（不包括 北京南站 、北京動車段、大勝關(guān)橋及相關(guān)工程）。 京滬高速鐵路全線實現(xiàn)道口的全立交和線路的全封閉。連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系最早應(yīng)用于鋼橋。 已建成和即將建成的一批大跨徑連續(xù)梁橋，其技術(shù)復(fù)雜，科技含量高，施工難度大，標(biāo)志著我國橋梁技術(shù)已經(jīng)進入世界先進行列。如果采用等跨布置，則邊跨的內(nèi)力（包括邊支墩處梁截面的負(fù)彎矩 ） 將控制全橋設(shè)計，這樣是不經(jīng)濟的 。但是，當(dāng)橋跨增大時，連續(xù)梁橋的中間支點截面處將承受較大的負(fù)彎矩。 預(yù)應(yīng)力混凝土 連續(xù)梁橋的力學(xué)特點和適用范圍 連續(xù)梁橋在結(jié)構(gòu)重力和汽車荷載等恒、活載作用下，主梁受彎，跨中截面承受正彎矩，中間支點截面承受負(fù)彎矩，通常支點截面負(fù)彎矩比跨中截面正彎矩大。雖然中間支承處的負(fù)彎矩有所 增大，但梁的高度也相應(yīng)增加了，并不導(dǎo)致鋼筋的用量增加。 （ 3） 連續(xù)梁在豎直荷載作用下，初制動墩外，橋墩只受軸向的壓力。二次彎矩的符號和原預(yù)加彎矩的符號相反，致使預(yù)壓力的偏心向重心軸移動，降低預(yù)加應(yīng)力的作用。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 第 2 章 設(shè)計依據(jù)以及設(shè)計基本資料 設(shè)計采用規(guī)范 （ 1） 《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》 （ ） （ 2） 《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 （ ） （ 3） 《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定》鐵建設(shè)（ 2021） 157 號 （ 4） 《鐵路橋涵施工規(guī)范》 （ TB102032021） （ 5） 《京滬高 速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》 設(shè)計基本情況 （ 1） 橋上線路：雙線，直線，線間距 5m， 2%的雙向橫坡 （ 2） 設(shè)計速度： 350km/h （ 3） 設(shè)計活載： ZK 活載 （ 4） 牽引類型：電力 （ 5） 軌道結(jié)構(gòu)：采用 60kg/m重型鋼軌 （ 6） 橋式：主橋橋 跨 布置為 42+75+42m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，全長為 （兩側(cè)梁端至邊支座中心各 ） （ 7） 設(shè)計使用年限：正常條件下結(jié)構(gòu)使用壽命 100 年 設(shè)計所用材料及特性值 （ 1） 混凝土：梁體采用 C55 混凝土； 混凝土容重： 325kN/m? ? ； 彈性模量： 10 MP aE ?? ； 線膨脹系數(shù)： 10? ??? ； 抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度： ? ； 抗拉標(biāo)準(zhǔn)強度： ? ； （ 2） 預(yù)應(yīng)力體系 梁體按全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力鋼束。 ③ 豎向：梁體豎向采用 Φ25 預(yù)應(yīng)力混凝土螺紋鋼筋（ PSB830） ， 配套千斤頂張拉 ， 對應(yīng)錨具錨固，張拉時采用單端張拉的方 式，張拉端設(shè)在梁頂。 ② 二期恒載（附屬設(shè)施 重 ） 二期恒載包括鋼軌、道碴、軌枕、防水層、保護層、人行道遮板、擋碴墻、電纜槽豎墻、蓋板等重量，本設(shè)計 參照設(shè)計院經(jīng)驗取值， 按 。 列車豎向活載加載按照《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》第 條計算。 ③ 溫度作用 ： 按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ —2021） 計算 ，包括均勻溫差和日照溫差的影響 。 圖 31 橋梁立面布置圖 上部結(jié)構(gòu)根據(jù) 鐵路雙線要求并結(jié)合《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》 ， 梁體截面類型為單箱單室直腹板變截面箱梁， 箱梁 橋面 寬度為 ，梁底寬為 。 采用懸臂分段澆注法進行橋梁結(jié)構(gòu)施工時總的施工順序是：先在主墩墩頂灌注臨時支座，再在托架上灌注 0 號塊；懸臂節(jié)段的掛籃現(xiàn)澆，形成兩個 T 構(gòu)；各橋跨間合攏段施工及相應(yīng)的施工結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換，形成連續(xù)梁； 最后進行 橋面鋪裝施工。對單箱截面，每個截面最多有 4 束錨固位置，否則就要 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 使用鋸齒板或加大截面來滿足錨固需要，這樣非常不經(jīng)濟 ，梁段劃分時應(yīng)充分考慮這一因素 。各施工階段所對應(yīng)的施工節(jié)段和各 節(jié) 段的長度詳見表 31 及圖 32。若采用過小的邊跨，會在邊跨支座上產(chǎn)生拉力，需在橋臺上 設(shè)置拉力支座或壓重。 順橋向尺寸的擬定 連續(xù)梁橋支點截面負(fù)彎矩絕對值 比跨中正彎矩大，采用變截面形式符合受力特點，同時本橋采用懸臂 現(xiàn)澆施工，變高度梁與施工階段內(nèi)力相適應(yīng)。根據(jù)已建成的橋梁資料分析，支點梁高 Hs 約為最大跨徑的 1/15～ 1/20，跨中梁高 H 為支點梁高 Hs 的 1/～ 1/。 主梁細(xì)部截面 尺寸 的擬定如圖 33 所示。 表 32 腹板間距與頂板厚度 腹板間距（ m） 頂板厚度（ cm） 18 20 28 本橋設(shè)有 縱、 橫 、豎三 向預(yù)應(yīng)力筋， 故 箱梁斷面頂板厚在全梁范圍內(nèi)均取為 40cm，邊跨端部處頂板由 40cm線性變化 至 85cm。 由于底板的寬度比頂 板小得多，底板的厚度要比頂板大，以適應(yīng)受壓要求。一般選擇原則如下：腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時，可取20cm；腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋時，可取 25~30cm ；腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋錨固頭時，取 35cm。 本橋 邊跨端部處腹板厚度由 40cm 線性變化至 80cm， 5 號或 5a 號節(jié)段內(nèi) ，腹板由 40cm線性 變化 到 75cm，其余腹板厚度為等厚。 本橋在頂板和腹板交接處梗腋尺寸為 90cm30cm，在底板和腹板交接處梗腋尺寸 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 為 30cm30cm。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 第 4 章 梁體內(nèi)力計算 主梁的內(nèi)力計算，可分為設(shè)計和施工內(nèi)力計算兩部分。 主梁內(nèi)力