【正文】 f prestressed reinforcement quantity and its layout, side span with 42root diameter steel strand, N1 each bundle of 6 root, N2, N3, N4each bundle of5root. In the span of 38steel strand, N1, N2, N3each beam5, N4 each bundle of 4 root。 normal section and inclined section bearing capacity checking。 persistent state and transient state under the section stress calculation. By calculating, design of bridge structure safety, reasonable, and meet the current specification.Keywords: prestressed concrete, continuous box girder, scheme parison and selection 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄一、 橋址資料 6（一） 水文地質(zhì)資料 6（二） 主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 6（三） 主要材料 7（四） 橋面鋪裝 7（五） 施工方式 7二、 主梁結(jié)構(gòu)細(xì)部尺寸擬定 7（一） 梁高 7（二） 底板厚度 7（三） 頂板厚度 8（四） 腹板厚度 8（五） 翼板厚度 8（六） 橫隔板 8三、 主梁內(nèi)力計(jì)算 8（一） 有限元模型的建立 81. 采用邁達(dá)斯軟件建立的有限元模型 82. 控制截面幾何特性 9（二） 主梁恒載內(nèi)力計(jì)算 91. 一期荷載計(jì)算 92. 二期荷載計(jì)算 103. 結(jié)構(gòu)組定義及約束條件 104. 各施工階段梁的內(nèi)力圖及各控制截面內(nèi)力 11（三） 主梁活載內(nèi)力計(jì)算 141. 沖擊系數(shù)計(jì)算 142. 折減系數(shù)取值 153. 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 154. 活載內(nèi)力計(jì)算 19（四） 支座沉降及溫度引起的內(nèi)力計(jì)算 291. 支座沉降 292. 溫度變化引起的內(nèi)力計(jì)算 30（五） 作用效應(yīng)組合 311. 基本組合 312. 偶然組合 323. 正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)內(nèi)力組合 334. 正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期效應(yīng)內(nèi)力組合 34四、 預(yù)應(yīng)力鋼筋估算及布置 35（一） 預(yù)應(yīng)力筋估算方法 351. 按正常使用極限狀態(tài)的正截面抗裂驗(yàn)算要求估算鋼束數(shù) 352. 按正常使用極限狀態(tài)界面壓應(yīng)力要求估算 36（二）預(yù)應(yīng)力筋估算 371. 截面特性值 372. 按正常使用極限狀態(tài)的正截面抗裂驗(yàn)算要求估算鋼束數(shù) 383. 按正常使用極限狀態(tài)界面壓應(yīng)力要求估算鋼束數(shù) 384. 估算結(jié)果 39（三） 主梁截面特性值計(jì)算 401. 邊跨支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算 402. 邊跨1/4截面幾何特性計(jì)算 413. 邊跨跨中截面幾何特性計(jì)算 414. 中跨支點(diǎn)截面幾何特性值計(jì)算 425. 中跨1/4截面幾何特性計(jì)算 426. 中跨跨中截面幾何特性計(jì)算 43五、 主梁驗(yàn)算 44（一） 承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算 44 44 2. 斜截面抗剪承載能力檢算 45（二）正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 461. 正截面抗裂驗(yàn)算 462. 斜截面抗裂驗(yàn)算 48（三） 應(yīng)力驗(yàn)算 481. 正截面混凝土壓應(yīng)力驗(yàn)算 482. 預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力驗(yàn)算 503. 混凝土主壓應(yīng)力驗(yàn)算 51（四） 可變荷載作用下主梁撓度驗(yàn)算 54 小結(jié) 1 致謝 2 參考文獻(xiàn) 3 英文文獻(xiàn) 4 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)一、 橋址資料（一） 水文地質(zhì)資料 擬建大橋正跨馬跑溝河，為“U”字形河谷，工程地質(zhì)分區(qū)屬于沖洪積平原地址區(qū)，橋址位于管子溝河道及兩岸，河道兩岸地勢(shì)較為開闊。溝寬約180m。橋梁跨徑設(shè)置依地形控制，不受流量制約。溝底出露角礫層（稍濕，青灰色，中密多呈棱角、片狀，骨料成分以變質(zhì)砂巖、板巖碎屑為主）。（二） 主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1. 設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)；2. 設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100。4. 設(shè)計(jì)車道：?jiǎn)畏?車道。6. 橋面橫坡：雙向 2%橫坡。（三） 主要材料1. 混凝土：預(yù)制主梁、端橫梁、跨中橫隔板、中橫梁、橋面現(xiàn)澆層混凝土均采用C50；橋面鋪裝采用瀝青混凝土。3. 預(yù)應(yīng)力鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、公稱直徑的低松弛高強(qiáng)度鋼絞線。（五） 施工方式 簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)施工法。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊咧皇窃黾痈拱甯叨?，而混凝土用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量。變高度（曲線）梁：支點(diǎn)處：H=（～）L，跨中H=（～）L。 而此設(shè)計(jì)采用等高度的箱梁，取梁高為160cm，高跨比,滿足要求。從而底板厚度在在跨內(nèi)大部分區(qū)域設(shè)為18cm，在支點(diǎn)附近處設(shè)為25cm。（三） 頂板厚度 確定箱形截面頂板厚度通常主要考慮兩個(gè)因素：橋面板橫向彎矩的受力要求和布置縱向預(yù)應(yīng)力束和橫向受力鋼筋的構(gòu)造要求。（四） 腹板厚度 箱形截面梁一般由兩塊以上腹板組成，每一塊腹板的最小厚度必須滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)造及施工中澆筑混凝土的要求，再兼顧考慮連續(xù)梁變化規(guī)律，腹板寬度除在支點(diǎn)附近區(qū)域加寬為25cm外，其余均為18cm。（五） 翼板厚度 根據(jù)翼板懸臂長(zhǎng)度大小，確定翼板根部厚度為25cm，端部厚度為18cm。由于箱形截面的抗扭剛度很大，一般可以比其它截面的橋梁少設(shè)置橫隔梁，因此橫隔板厚設(shè)為20cm。三、 主梁內(nèi)力計(jì)算（一） 有限元模型的建立1. 采用邁達(dá)斯軟件建立的有限元模型 采用邁達(dá)斯軟件建立的有限元模型，如圖31所示。為y軸，z軸與x軸和y軸所成平面垂直，方向向上。圖31邁達(dá)斯有限元模型2. 控制截面幾何特性 ： 截面面積： 抗扭慣矩： 抗彎慣矩： 截面中心： z=，： 截面面積： 抗扭慣矩： 抗彎慣矩： 截面中心： z=： 截面面積： 抗扭慣矩： 抗彎慣矩： 截面中心： z= ： 截面面積： 抗扭慣矩： 抗彎慣矩： 截面中心： z=（二） 主梁恒載內(nèi)力計(jì)算1. 一期荷載計(jì)算 一期荷載（自重）包括梁的自重，橫隔梁及堵頭板的自重。 橫隔梁面積： A=（++）（++） = 橫隔梁重: F=26=2. 二期荷載計(jì)算 二期荷載包括10cm厚瀝青混凝土防水層（容重24 kN/m3），8cm后C50混凝土現(xiàn)澆層，18cm厚橫向濕接縫（容重26 kN/m3），以及防撞護(hù)欄與波形梁護(hù)欄。2247。由于本橋是先簡(jiǎn)支階段，后連續(xù)階段施工的，所以在簡(jiǎn)支階段，相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置臨時(shí)支座，在連續(xù)階段，相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處設(shè)置永久支座。表31節(jié)點(diǎn)與支座對(duì)應(yīng)表節(jié)點(diǎn)DxDyDzRxRyRz支座類型1011101永久支座2111101臨時(shí)支座24011101臨時(shí)支座25111101永久支座26111101臨時(shí)支座48011101臨時(shí)支座49011101永久支座50111101臨時(shí)支座72011101臨時(shí)支座73011101永久支座74111101臨時(shí)支座96011101臨時(shí)支座97011101永久支座其中Dx，Dy,Dz表示支座的位移約束，Rx，Ry，Rz表示支座的轉(zhuǎn)角約束，1表示約束，0表示自由。彎矩和剪力圖詳見圖32。 圖32 簡(jiǎn)支階段彎矩、剪力圖剪力彎矩剪力彎矩邊跨左端部00中跨左端部0邊跨1/4處中跨1/4處邊跨1/2處中跨1/2處邊跨3/4處中跨3/4處邊跨右端部中跨右端部0 表32 簡(jiǎn)支階段各控制截面內(nèi)力（2） 合龍階段在此階段澆筑各梁之間的連續(xù)段接頭形成四跨連續(xù)梁。 圖33合龍階段彎矩、剪力圖表33合龍階段各控制截面內(nèi)力剪力彎矩剪力彎矩邊跨左端部00中跨左端部邊跨1/4處中跨1/4處邊跨1/2處中跨1/2處邊跨3/4處中跨3/4處邊跨右端部中跨右端部0（3） 體系轉(zhuǎn)換階段 拆除全橋的臨時(shí)支座，主梁支承在永久支座上，完成體系轉(zhuǎn)換，最終形成四跨連續(xù)梁。圖34 體系轉(zhuǎn)換階段彎矩、剪力圖表34 體系轉(zhuǎn)換階段各控制截面內(nèi)力剪力彎矩剪力彎矩邊跨左端部0中跨左端部邊跨1/4處中跨1/4處邊跨1/2處中跨1/2處邊跨3/4處中跨3/4處邊跨右端部中跨右端部（4）成橋階段 進(jìn)行防護(hù)欄及橋面鋪裝施工。 圖35成橋階段彎矩、剪力圖表35成橋階段各控制截面內(nèi)力剪力彎矩剪力彎矩邊跨左端部0中跨左端部邊跨1/4處中跨1/4處邊跨1/2處中跨1/2處邊跨3/4處中跨3/4處邊跨右端部中跨右端部（三） 主梁活載內(nèi)力計(jì)算1. 沖擊系數(shù)計(jì)算 根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTG ，適用于連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)基頻計(jì)算公式如下： 對(duì)于本設(shè)計(jì)： 沖擊系數(shù)（適用于）則： 用于正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)： 用于負(fù)彎矩效應(yīng)：2. 折減系數(shù)取值 車道折減系數(shù)按《橋規(guī)》三車道的車道折減系數(shù)為:ξ＝3. 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 考慮到本設(shè)計(jì)相鄰兩片主梁的結(jié)合處可以承受彎矩，可以用剛接梁法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)；另外本橋主梁之間具有可靠橫向連接，且寬跨比，故本橋也可采用修正剛性橫梁法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)；在支點(diǎn)處采用杠桿法。 在本設(shè)計(jì)中，如圖36（c）所示： ，=82cm，=146cm，=19cm，=t=18cm 故= 主梁的抗彎剛度與抗扭剛度比例參數(shù) 主梁與橋面板的抗彎剛度比例參數(shù)在，查表，根據(jù)內(nèi)插法求，結(jié)果見表36表36 剛接箱梁橋荷載橫向分布影響線梁號(hào)P1位置123412 影響線最不利加載 由于本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)荷載為公路一級(jí)，只有汽車荷載，沒有人群荷載和掛車荷載，按規(guī)定橫向布置三輛車，加載圖式如圖39。 一號(hào)梁影響線 一號(hào)梁影響線 圖38 剛性橫梁法加載圖示及影響線 對(duì)于一號(hào)梁： 對(duì)于二號(hào)梁：（3） 杠桿法 在支點(diǎn)處，忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用，用杠桿法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。 一號(hào)梁影響線 三號(hào)梁影響線 圖39 杠桿法加載圖示及影響線 對(duì)于一號(hào)梁：對(duì)于三號(hào)梁：（4）荷載橫向分布系數(shù)的最終取值為了安全考慮，最終在跨中取計(jì)算結(jié)果較大的修正剛性橫梁法的計(jì)算數(shù)據(jù)，在支點(diǎn)取杠桿法的計(jì)算數(shù)據(jù)。表37 荷載橫向分布系數(shù)取值表梁號(hào)1234跨中支點(diǎn)114. 活載內(nèi)力計(jì)算（1） 主梁最大活載內(nèi)力計(jì)算公式 計(jì)算公式主梁活載橫向分布系數(shù)確定之后，將活載乘以相應(yīng)橫向分布系數(shù)后，在主梁內(nèi)力影響線上最不利布載，可求得主梁最大活載內(nèi)力，計(jì)算公式如式31: