E961-渠江二桥上部结构设计 下载积分：150　资料编号： E961

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摘要

本设计依据设计资料和行业规范，综合大学四年所学专业知识，对渠江二桥上部结构进行设计，该桥设计车速V=120Km/h。该桥全长123m，采用3跨等跨的预应力混凝土简支箱型梁桥。设计的内容包括资料收集和桥型比选、主梁纵横断面设计、荷载及活载内力计算、配筋及安全验算等。桥梁上部结构对桥梁的安全性、经济性、美观性都有影响，需要认真设计计算。 

在桥型选择和方案比选时在考虑到满足安全性、经济的因素及美观的要求后选择了简支箱梁。在主梁尺寸的设计中，采用了变截面的设计，这样桥型与荷载分布相匹配，既满足了使用的要求又节省了材料。施工方法采用先预制后吊装的施工方法。在恒活载内力计算和结构验算时使用计算机辅助计算，保证了计算的效率和精确性。

关键词：上部结构设计 ；简支箱形梁；预应力；预制；吊装 

目录

前言 1

1  原始资料及方案比选 2

1.1  原始资料 2

1.1.1  设计资料 2

1.1.2  工程地质资料 2

1.1.3  水文资料 2

1.1.4  主要设计依据 3

1.1.5  气候资料 3

1.2  方案比选 3

1.2.1  方案比选的主要标准 3

1.2.2  最终方案的确定 3

1.2.3  拱桥方案比较项目效果 3

1.2.4  预应力简支箱型梁桥方案比较项目效果 4

1.2.5  分离式预应力混凝土连续箱型梁桥比较项目效果 5

2  设计资料及构造布置 6

2.1  设计资料 6

2.1.1  桥面跨径及桥宽 6

2.1.2  设计荷载 6

2.1.3  材料及工艺 6

2.1.4  设计依据 6

2.1.5  桥面净空 6

2.2  主梁构造布置及尺寸拟定 6

2.2.1  截面形式 6

2.2.2  主梁间距 6

2.2.3  主梁高度 7

2.2.4  板面宽与板厚以及其他相应尺寸 7

3  主梁内力计算 8

3.1  恒载内力计算 8

3.1.1  一期恒载计算 8

3.1.2  二期恒载计算 8

3.1.3  恒载内力 8

3.2  活载内力计算 9

3.2.1  荷载横向分布系数计算 9

3.2.1.1  杠杆原理法计算梁端荷载横向分布系数 9

3.2.1.2  刚接梁法计算跨中截面荷载横向分布系数 11

4  计算主梁在活载作用下的横向影响线 14

4.1  计算各主梁轴线下的竖标值 14

4.2  计算横向分布系数 14

5  活载影响下主梁内力计算 17

5.1  冲击系数和车道折减系数 17

5.2  活载内力计算 17

5.2.1   跨中截面 18

5.2.2  支点截面 19

5.2.3四分点截面 21

5.3  荷载内力组合 24

6  行车道板计算 26

6.1  恒载内力计算 26

6.1.1  每延米板上的恒载 26

6.1.2  每米宽板条的恒载内力 26

6.1.3  按公路I级荷载计算产生的内力 27

6.2  活载内力计算 27

6.2.1  跨中活载弯矩 27

6.1.2  跨中活载剪力 28

6.1.3  承载能力极限状态内力组合 28

7  配筋计算 29

7.1  预应力钢束面积估算 29

7.1.1  按跨中正截面抗裂性要求估算钢筋面积 29

7.2  预应力钢筋布置 30

7.2.1  跨中截面预应力钢筋的布置 30

7.2.2  锚固面刚束布置 30

7.3  其他截面刚束位置及倾角计算 31

7.3.1  刚束弯起形状、弯起角 31

7.3.2  钢束各控制点位置的确定 31

7.3.4  刚束平弯段的位置及平弯角 34

7.4  非预应力钢筋截面面积估算及布置 35

7.4.1  受力普通钢筋 35

7.4.2  箍筋设计 36

7.4.3  水平纵向钢筋 37

7.4.4  架立钢筋 37

7.4.5  堵头板钢筋 37

7.5  主梁截面几何特性计算 37

7.6  持久状况截面承载能力极限状态计算 39

7.6.1  正截面承载能力计算 39

7.6.2  斜截面承载能力计算 40

7.7  预应力损失估算 42

7.7.1  预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的预应力损失计算 42

7.7.2  锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失 44

7.7.3   预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的预应力损失 46

7.7.4钢筋松弛引起的预应力损失 47

7.7.5  混凝土收缩、徐变引起的损失 47

7.7.6  预应力损失组合 49

7.8  应力验算 50

7.8.1  短暂状况的正应力验算 50

7.8.2  持久状况的正应力验算 51

7.9  抗裂性验算 55

7.9.1  作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 55

7.9.2  作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 56

7.10  主梁变形（挠度）计算 58

7.10.1  在短期效应作用下主梁挠度验算 58

7.10.2  预加力引起的上拱度计算 59

7.10.3  预拱度的设置 60

7.11  锚固区局部承压计算 60

7.11.1  局部受压区尺寸要求 60

7.11.2  局部抗压承载力计算 62

7.12  行车道板配筋计算 62

7.12.1  行车道板尺寸复核 62

7.12.2  行车道板的配筋 63

7.12.3  行车道板的验算 64

7.12.4  现浇湿接缝钢筋 65

8  附属设施设计 66

8.1  桥面铺装 66

8.2  桥面排水设施 66

8.3  桥面伸缩缝设置 67

8.4  防撞墙 69

结论 70

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