预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥毕业设计指导

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1、 土木工程专业预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥毕业设计指导书 预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥是应用广泛的公路和铁路桥梁形式，已经发展形成了相对成熟的设计施工技术方法，作为毕业设计的选择桥型，具有代表性。一、设计题目1、毕业设计的目的经过毕业设计，使同学们了解预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥设计的基本过程，掌握预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥设计的基本要素，包括桥型的选择，桥跨尺寸的比选，主要结构尺寸的选择，结构受力计算分析，施工方法选择等。通过毕业设计，同学们应对预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥设计有较全面的了解，能独立进行同类桥梁的计算分析，对预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥施工方法有一定

2、的了解。2、桥型的选择预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥属于梁式桥类型。其基本承重结构为预应力混凝土主梁和墩柱。顾名思义，连续梁和连续刚构桥桥跨结构主梁采用多跨连续体系，有三个或者三个以上支点；在结构自重与外荷载作用下，主梁承受着交变的正负弯矩作用；连续梁在连续的中间支点处设置大吨位竖向支座，因此连续梁的最大跨度受中间支点竖向支座吨位的限制；连续刚构桥采用主梁与中间支墩完全的结构性连接而实现墩梁直接固结传力，无中间支点竖向支座构造，但同时主梁与中间桥墩在支点处的变形必须协调一致，因此连续刚构桥要求中间桥墩的结构刚度能适应主梁变形，中间桥墩具有较大的高度，同时采用具有相对较低的抗弯刚度的所谓柔性墩

3、结构体系，如双薄壁墩结构。根据其一般的内力分配规律，为达到结构尺度分布协调、受力合理，并具有良好经济性的目的，中大跨度连续梁和连续刚构桥采用变截面的主梁结构，以期在结构刚度和内力分配上协调一致。结合公路、铁路桥梁等桥面宽的实际情况，变截面采用改变截面高度的方法实现。根据连续梁和连续刚构桥的特点，连续梁和连续刚构桥适宜于在跨越较大河流或深谷等障碍情况下，采用分段无支架悬臂施工；连续梁适合在墩高小、跨度适中的情况下使用，而连续刚构桥宜在大跨高墩情况下采用。桥型选择，既要考虑工程要求，又要考虑工程地形地质条件，同时还必须重视结构物与环境的协调。所谓地形地质条件，是桥梁所在工程位置的地形地貌及基础工程

4、地质状况。采用哪一种基本桥跨结构型式，首先要考虑地形条件，然后是地质条件，因为所选定的结构型式只有具备了相对较好的地形地质条件，才能达到经济合理的要求。作为工程结构物，桥梁不仅要满足基本的交通功能，还要成为环境中的一个亮点，为周围环境增辉添彩。桥型的选择，同时要结合跨径与跨径组合的要求。因为跨径大小、分跨多少及分跨布置，与桥梁所跨越障碍物的要求，如通航净空、设计洪水位及最大径流量等要求相关。力求做到既经济合理又美观适用。桥型的选择是一个综合的课题，它既包涵了工程本身各种要素的要求，又涉及到环境工程甚至人文方面的因素；桥型选择的优劣不仅在工程经济上十分重要，桥梁的建设对周围环境也必将产生长远的影

5、响。因此，毕业设计之首要任务，就是进行桥型选择，同学们必须用一定篇幅叙述桥型选择的基本原则和方法，阐述所选桥型的依据，综合分析桥型的经济技术指标及其与环境的适应性等。3、确定题目在选择了基本桥型后，也就可以给毕业设计确定题目，譬如“公路上预应力混凝土连续梁桥设计”等。对于毕业设计而言，确定题目就限定了设计的基本类型和所包含的基本任务。为了方便工作，在一般情况下，指导教师在同类题目之下，要限定主要的跨径尺寸和分跨数目。这样，毕业设计题目也就包括了跨径等基本参数。二、毕业设计任务毕业设计任务是分发给同学们完成的工作任务，以及必要的基本设计参数。(一) 设计资料作为一种练习和考核手段，毕业设计资料一

6、般不包括地形及地质资料，而要求同学们就所选题目，陈述所选桥型所适应的最佳地形、地质条件。因此，设计资料主要包括：1、主要技术指标(1) 孔跨布置：即跨径分布组合。孔跨的布置应与周围环境、地形地貌和地质条件相适应，同时孔跨的跨径比例应达到桥梁整体造型美观的目的。(2) 中间墩高及类型：对于多跨预应力混凝土连续梁桥布置的情形，中间墩的类型分一般墩和制动墩(刚性墩，考虑承受连续梁纵向水平力如制动力、地震力等)之分。在设计上，考虑制动墩承担全部水平力。制动墩的布置与跨径分布及地形地貌、地质条件相关；同时，墩的高度也影响到墩的刚度。对于连续刚构桥，由于桥跨与中间各桥墩在结构上连接为整体，为适应桥跨纵向变

7、形，需要中间桥墩具有相对较小的纵向挠曲刚度，在桥墩较矮时(一般墩高小于桥梁主跨径1/3)多采用双薄壁墩，而在高桥墩时(一般墩高大于桥梁主跨径1/2)采用刚度较大的单空心薄壁墩。因此，在进行多跨连续梁桥设计时，应用一定篇幅叙述对应分跨条件下墩布置的合理地形地质情况。(3) 荷载标准：是桥梁基本功能要求的重要指标。荷载标准直接反映出桥梁通行荷载类型和承载能力水平。就目前我国公用交通设施而言，一般有三种桥梁类型，即公路桥梁、铁路桥梁和城市道路桥梁，其相应的荷载标准为：a) 公路荷载：公路-I级、公路-II级；b) 城市道路荷载：城-A级，或城-B级；c) 铁路荷载：中-活载；d) 人群荷载：2.54

8、kN/m2；(4) 桥面净空：是桥梁交通功能的基本指标之一。对于不同的交通类型，桥梁的桥面净空条件各不相同。对于毕业设计，一般取典型类型作为代表：a) 高速公路：2(0.50m防撞栏杆+11.75m车行道+2m/2中间分隔带)=26.50m；净空高度不小于5m；b) 城市道路：0.25m栏杆+3m人行道+16m车行道+3m人行道+0.25m栏杆=22.50m；净空高度不小于5m；c) 铁路：单线3.9m线路+21.5m人行道，或双线2.45+6+2.45m线路+21.5m人行道；净空高度不小于6.6m；(5) 桥下净空：实际工程设计要考虑桥梁跨越河道通航净空宽度、高度以及过水断面对设计洪水流量

9、、洪水位高程等要求，或跨越公路、铁路净空宽度、高度等方面要求。作为毕业设计，同学们应针对性地进行分析叙述，阐明所选桥跨所能适应的情况。(6) 桥面纵坡：桥面纵坡是桥梁线形设计的重要指标，属于线路设计的内容之一，纵坡的大小及其变化还应与线路平面曲线线形设计综合考虑。在进行毕业设计时，由于主要工作在于桥跨结构设计，为方便起见，一般考虑最简单情形，即取通过桥跨线路纵坡为0%(平坡)。(7) 桥面横坡：桥面横坡设置的主要目的是为了桥面横向排水，由于公路和城市道路桥梁桥面较宽，公路及城市道路1.52.0%，而铁路桥面相对较窄，一般取1.5%。横坡的设置是从桥跨线路中线向两侧放坡，在平面圆曲线和缓和曲线段

10、，还要结合设计行车车速所需要的线路超高统一考虑。(8) 桥轴平面线型：桥跨结构轴线是线路中线的组成部分，平曲线的设置必须与竖曲线(纵坡线形)结合考虑。但在毕业设计中，一般取桥跨轴线为直线，以方便设计布置和计算。桥梁设计实际上首先要进行线路平、纵线形设计，这既属于桥梁所在线路的总体设计的范畴，也是桥梁在总体布置、桥位比选，以及桥型与桥跨分跨设计所要涉及的内容；同时桥位比选涉及到桥梁水文分析计算与河道走向、河岸地形地物条件等多种因素。在毕业设计中，这些内容都被简化，但同学们应适时予以叙述说明。(根据题目限定，本次毕业设计均选用公路桥梁类型，此处道路类型及其级别为高速公路，且上、下行车道采取分离式布

11、置，即桥梁为分为左、右幅，单幅单向行车，因此毕业设计的桥宽为以中间分隔带中线为界的一半；相应的荷载标准为公路-I级。可参考公路工程技术标准JTGB01-2003)2、材料规格桥梁结构采用的材料种类一般都较多，但就毕业设计而言，指导教师为同学们便于设计时参考，一般对主要结构采用通过指定的方式予以适当范围限定。这与实际工程设计有所不同，因为实际设计条件之一就是材料的选定。而材料的选定既与结构型式相关，也与桥梁所在地材料资源量及资源成本相关，必须就事论事，具体分析采用。主要材料指标包括：(1) 预应力混凝土连续梁和连续刚构桥主梁混凝土：跨度大于200m者用C60级混凝土，其余用C50级混凝土；(2)

12、 连续刚构桥中间墩混凝土：C40级混凝土；(3) 承台及桩基础混凝土：C30级混凝土；(4) 桥面板及栏杆混凝土：C30级混凝土；(5) 桥面铺装层混凝土：S6级C30或C40级防水混凝土；(6) 预应力钢筋及锚具：连续梁和连续刚构桥主梁纵横向预应力钢筋用高强度低松弛钢绞线；连续梁和连续刚构桥主梁竖向预应力钢筋用精轧螺纹钢筋。桥梁用钢绞线一般用七股钢绞线，即由七股5直径的钢丝绕制而成的钢绞线，为高强度低松弛钢绞线，用符号S15.24表示，单根钢绞线公称直径15.24mm，公称断面面积为140.00mm2。在公路规范(JTG D62-2004)中，其抗拉强度标准值和抗拉、抗压强度设计值分别为fp

13、k=1860MPa、fpd=1260MPa和fpd=390MPa。单根钢绞线符号为1-S15.24，对应的圆形锚具规格为YM15-1，称为单孔锚具，其他多于2孔的锚具称为群锚，譬如YM15-3表示由3-S15.24组成的群锚。群锚锚具常用规格有YM15-4、YM15-5、YM15-67、YM15-89、YM15-12、YM15-14、YM15-16、YM15-19、YM15-22、YM15-24、YM15-27、YM15-31及YM15-37等多种形式。对应波纹管直径分别为(外径)56、56、67、77、87、92、97、102、107、117、117、117、132和142mm。横向预应力钢

14、筋可采用横排的扁锚锚固的钢绞线预应力体系。常用扁锚孔道锚具一般有YMB15-2、YMB15-3、YMB15-4及YMB15-5等，对应波纹管直径分别为(外径高宽)1950、1960、1970和1990mm。其它可参考公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列(JT/T329.1-1997)。精轧螺纹钢筋用JL表示，常用直径为18、25、32和40mm，连续梁和连续刚构桥主梁竖向预应力钢筋一般用JL25或32。在公路规范中，其抗拉强度标准值和抗拉、抗压强度设计值分别为fpk=930MPa、fpd=770MPa和fpd=400MPa。对于JL32钢筋，对应锚具为M343(螺距)，孔道直径43m

15、m，锚垫板边长a =140mm，相邻锚板中心距离不小于15cm。一般情况下，竖向预应力钢筋沿纵向布置的间距在50cm 100cm。(9) 普通钢筋：桥梁上采用的普通钢筋主要有光圆钢筋R235和热处理带肋钢筋HRB335、HRB400和余热处理钢筋KL400。其中，光圆钢筋R235相当于原I级钢筋，常用规格为直径d=8、10、12、14、16、18和20mm，抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=195MPa和fsd=195MPa；热处理带肋钢筋HRB335相当于原II级钢筋，常用规格为直径d=10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40和50mm，抗拉、抗压强度设计值分别

16、为fsd=280MPa和fsd=280MPa；热处理带肋钢筋HRB400相当于原III级钢筋，常用规格为直径d=10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40和50mm，抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=330MPa和fsd=330MPa；余热处理钢筋KL400相当于原III级钢筋，常用规格为直径d=8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36和40mm，抗拉、抗压强度设计值分别为fsd=330MPa和fsd=330MPa。一般情况下，受力主钢筋用HRB335钢筋(II级钢筋)，非受力钢筋用R235钢筋(I级钢筋)。3、预应力混凝土连续梁和连续刚

17、构桥施工顺序及涉及计算要点(1) 墩台基础施工：不同的基础地质条件需要采用不同的基础构造型式。如果基础地质状况为浅埋岩石地基，则可采用明挖扩大基础；如果基础地质状况为非岩石地基或基岩埋置较深，一般采用群桩承台基础。对于群桩基础，先施工桩基础，再施工承台及墩柱。不同的基础地基类型，会导致不同的基础变形沉降。对于连续梁和连续刚构桥而言，不均匀的基础沉降变形又会引起桥跨结构附加次内力，称为基础不均匀沉降次内力。一般大桥设计时，为避免基础大的不均匀沉降变形，通常采用同类型基础形式。结合毕业设计的特点，并考虑设计跨度较大(一般大于50m)，可分别取同一联连续梁或连续刚构基础不均匀沉降为0.01m。(2)

18、 桥墩施工：一般地，对于高度在20m以下的桥墩，搭设支架施工；对于较高的桥墩多采用爬模或翻模施工；在连续刚构设计计算时，桥墩的施工过程对全桥最终内力分配有一定影响(反映在混凝土徐变次内力上。但由于施工期间，桥墩以受压为主，而桥墩的压缩变形的徐变对桥跨主梁的挠曲变形影响微小，因此实际上对全桥最终内力分配影响并不明显)，而连续梁则无影响。(3) 在墩顶搭设鹰架等临时支架，施工中间墩顶0#段，对于连续梁，还要考虑临时将墩梁实现固结连接，以抵抗下一步悬臂施工可能出现的不平衡弯矩；(4) 在中间墩顶0#段两端上搭设下一步悬臂施工用挂篮，并进行挂篮压重试验，为从1#段开始的悬臂施工做准备(依据题目跨度不同

19、，可拟取单边挂篮设施重量为集中荷载4001200kN；单边挂篮设施重量一般约为最大起吊节段重量的4050%)；注意挂篮的基本形式，譬如菱形挂篮、三角形挂篮、桁架式挂篮等，应适当查阅资料。(5) 在满堂支架上施工边跨靠近边支座梁段；(6) 从中间墩顶0#段两侧利用悬臂挂篮设施逐段对称施工主梁：注意每个节段施工所包含的与设计计算相关的纵向预应力设计计算和布置、节段混凝土浇筑时间、张拉预应力时混凝土龄期(一般35天)、总的节段施工时间(一般710天)、节段重量(一般在1000kN到3000kN之间)等。(6) 施工合龙梁段：注意平衡压重和是否需要在合龙前进行纵向顶推。对于连续刚构桥的中间各跨的合龙，

20、为了在一定程度上消除温度、混凝土纵向收缩徐变的影响，可在合龙前对合龙段两侧的桥跨结构主梁进行纵向顶推。顶推纵向变形量以消除合龙跨中间墩顶纵向位移为限，而中间墩顶纵向位移应考虑到运营阶段混凝土完成徐变为止(可取全桥合龙建成后1000天或2000天)。平衡压重则是为了使合龙施工期间结构适应荷载变化的弹性变形，因此一般平衡压重为置于合龙段两侧主梁上的水箱。平衡压重的弹性变形相当于合龙段梁体重量所产生的变形。平衡压重水箱中的水量随着合龙段的浇筑逐渐减少，直至合龙完毕完全减载。(7) 安装桥面栏杆：一侧桥面栏杆可近似取荷载集度5kN/m(高速公路防撞栏杆)或3kN/m(铁路)。这里对桥面栏杆荷载的取值，

21、仅仅是为了方便计算，实际设计应根据结构尺寸进行计算。(8) 安装桥面伸缩缝、铺设桥面铺装层及人行道板(可拟定为8cm厚)。(二) 设计任务1、桥式方案拟定说明所选择桥式适合的地理、地质环境；主要尺寸如预应力混凝土连续梁和连续刚构桥主梁截面高度、顶底板与腹板厚度及其变化规律、薄壁墩布置与断面尺寸等确定的一般方法：结构受力的合理性和经济性等。2、结构内力分析结构内力分析基本原理描述；有限元结构分析计算和设计软件的原理及使用，包括结构计算图式的确定、单元划分、施工阶段的划分及其对应的内力计算、运营阶段内力计算，等。3、预应力钢筋、普通钢筋设计基本设计计算原理描述；相关设计规范应用的具体公式、参数表征

22、方式的使用；构造要求；具体的计算分析过程描述和表格化数据罗列。4、主要截面检算基本设计计算原理描述；相关设计规范应用的具体公式、参数表征方式的使用以及具体的计算分析过程描述和表格化数据罗列。5、编制设计计算说明书设计计算说明书的内容包括：桥式方案拟定和比较的基本原则、设计思路以及主要结构尺寸拟定原理的综合叙述和阐述；结构主要施工方法选定的叙述；主要设计计算原理和方法的叙述；结构在主要荷载效应(内力弯矩、剪力、轴力、变形位移等)下的计算分析过程及具体计算结果和分析。文整格式：一般以设计题目为首，按照设计题目、设计任务书、中文和外文摘要、目录、正文、外文资料翻译(包括外文原文及中文翻译)、毕业设计

23、小结，以及毕业实习报告等顺序组织。设计说明书总字数不少于15000字。具体内容及顺序附后说明。6、绘制结构主要施工图绘制桥梁结构主要构造图：预应力混凝土连续梁和连续刚构桥主梁、中间墩等立面、平面和横断面图，横隔板构造图，主梁分段预应力钢筋布置图(包括纵向立面、平面和各个横断面布置，以及预应力钢筋要素图表等)，施工程序图、结构工程数量等。要求达到A3幅面图纸不少于16张或A2幅面图纸不少于8张(相当于0#图2张)。最好用用A3幅面图纸绘制。7、外文资料翻译要求选择一篇外文专业科技文献翻译成中文，外文字符数不少于10000字符。8、摘要即对整个毕业设计工作内容的摘要。中文摘要均不少于500字，同时

24、将中文摘要翻译成外文。9、毕业实习报告根据毕业设计期间的野外实习资料，分析整理出对实习过程的认识汇报，要求字数不少于1500字。(三) 设计依据1、设计规范(1) 中华人民共和国交通部标准，公路工程技术标准，JTG B01-2003。(2) 中华人民共和国交通部标准，公路桥涵设计通用规范，JTG D60-2004。(3) 中华人民共和国交通部标准，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范，JTG D62-2004。(4) 中华人民共和国交通部标准，公路桥涵钢结构及木结构设计规范，JTJ025-86。(5) 中华人民共和国交通部标准，公路桥涵地基与基础设计规范，JTJ024-85。(6) 中华人

25、民共和国铁道部标准，铁路桥涵设计基本规范，TB10002.1-99。(7) 中华人民共和国铁道部标准，铁路桥涵钢结构设计规范，TB10002.2-99。(8) 中华人民共和国铁道部标准，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范，TB10002.3-99。(9) 中华人民共和国铁道部标准，铁路桥涵地基和基础设计规范，TB10002.5-99。(10) 中华人民共和国建设部行业标准，城市桥梁设计准则，CJJ11-93。(11) 中华人民共和国建设部行业标准，城市桥梁设计荷载标准，CJJ77-98。(12) 中华人民共和国交通部标准，公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列，JT/T329

26、.1-1997。2、设计任务书。(四) 设计要求1、根据任务书提出完成毕业设计工作计划并报指导教师认可。2、掌握桥梁设计的基本原理和方法。3、熟悉有关设计规范的应用和相关桥梁专业计算软件的使用。4、设计计算无误，数据表格化；文整说明简明扼要，条理清晰；章节编号分明，图、表编号说明清楚；文句通顺，字迹工整，图纸美观；装订成册。三、参考文献1 谢幼藩，车惠民，何广汉，等，铁路钢筋混凝土桥(上册、下册)，中国铁道出版社，1984.6。2 马保林，高墩大跨连续刚构桥，人民交通出版社，2001.10。3 范立础 主编，预应力混凝土连续梁桥，人民交通出版社，1988.8。4 范立础 主编，桥梁工程(上册、

27、下册)，人民交通出版社，1988.12。5 石洞，石志源，黄东洲，桥梁结构电算，同济大学出版社，1989.4。6 刘效尧，朱新实 主编，预应力技术及材料设备，人民交通出版社，1998.4。附录一编制预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥毕业设计计算说明书提纲(1) 题目。(2) 任务书。(3) 摘要：中文摘要不少于500字，并翻译成外文。(4) 目录。(5) 引言：设计总体概述。毕业设计目的和意义：所学知识综合运用，工程设计及规范应用实践，独立完成有关设计计算能力培养；本桥式结构基本构造、桥跨受力特点、施工工艺方法及其特点。(6) 设计依据及设计计算资料小结：依据规范和技术标准、材料性能指标(如前述

28、)。(7) 桥跨总体布置及结构主要尺寸： 桥梁结构图式及尺寸：主梁尺寸，包括梁高及其变化曲线，主梁腹板、上顶板和下底板厚度及其变化曲线；墩柱尺寸，包括外轮廓宽、高及壁厚；*基础承台尺寸及基础桩的直径、布置和数量。 主梁分段：考虑悬臂施工挂篮起吊能力并兼顾计算单元划分(依据跨度不同单个梁段重量可取10003000kN)(挂篮重量一般可取最大施工梁段重量的4050%)。(8) 荷载内力计算： 结构混凝土毛截面特性计算(用于结构内力分析)； 恒载内力计算：分为先期恒载(结构自重)和后期恒载(桥面铺装、人行道板和栏杆等)； 先期恒载徐变次内力计算； 活载内力计算：公路分汽车、挂车及人群等活荷载所产生的

29、内力；铁路分中-活载及人群等活荷载所产生的内力； 各施工阶段内力计算：包括挂篮等施工设施荷载所产生内力。(9) 预应力钢筋设计： 主梁纵向预应力钢筋配筋计算：采用张拉力控制应力、预应力损失和有效预应力计算及各梁段预应力钢筋数量等(建议：对于钢绞线，张拉力控制应力= (0.70 0.75)； 主梁纵向预应力钢筋配筋布置； 主梁竖向预应力钢筋配筋计算与布置(建议：对于精轧螺纹钢筋，张拉力控制应力= 0.85)；(10) *普通钢筋设计： 主梁纵向普通钢筋配筋计算及布置，一般用直径不小于20mm的HRB335钢筋； 主梁箍筋普通钢筋配筋计算及布置，一般用直径不小于14mm的HRB335钢筋； 墩柱主

30、筋及箍筋普通钢筋配筋计算及布置，主筋一般用直径不小于20mm的HRB335钢筋，箍筋一般用直径不小于14mm的HRB335钢筋；(11) 次内力计算： 先期恒载和先期预应力产生徐变次内力计算(工期：每梁段按710天计算)； 结构整体季节性温度变化引起的温度次内力计算(相对于合龙温度的结构整体温度变化：20)； *结构主梁受日照辐射引起的不均匀温度场(按规范JTG D60-2004给出的合理范围取值)所产生的截面温度子应力和结构温度次内力；作为练习，此处仅考虑规范限定的不均匀升温情况。 墩台基础不均匀沉降次内力计算(基础不均匀沉降1cm)； 后期合龙预应力产生弹性次内力计算。(12) 持久状况承

31、载力极限状态计算：荷载组合；截面强度检算：主要进行正截面抗弯和抗剪强度检算。(注意：区分公路和铁路荷载组合方式的不同；公路荷载不同类型荷载组合系数的不同及设计强度指标的差异。)考查断面为：各梁跨1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4和7/8跨截面及中支点截面。(13) 持久状况正常使用极限状态计算以及持久状况和短暂状况应力计算：荷载组合；施工阶段应力计算及验算：考查断面为各梁跨1/4、1/2、3/4跨截面及中支点截面；结构挠曲变形，包括先期、后期恒载挠度及徐变挠度，最大静活荷载挠度计算及检算。(14) 主要工程数量计算：锚具、各种钢筋、各标号混凝土等用量。(15) 总结与讨论：对全文的

32、总结及体会；讨论设计尚未考虑的内容或项目，譬如对箱梁扭转的计算、风载、地震以及结构动力特性等。(16) 附录：外文资料翻译；实习报告；附图名称目录及其说明、附图。(17) 参考文献。注：*者为选做内容。附录二 参考结构基本尺寸(另附)。说明：1、 结构基本尺寸只给出分跨和主要结构构件断面的参考高度、宽度、腹板厚度及顶、底板厚度，其余构造型式和尺寸要求参阅资料自定。2、 YM15-7、YM15-9、YM15-12和YM15-19锚具布置最小构造尺寸(C45级以上混凝土)：锚具型号 A (mm) a (mm) b (mm)YM15-7 190 220 150YM15-9 215 260 170YM

33、15-12 250 290 185YM15-19 310 360 220其中：A锚垫板边长；a锚具之间最小中心距；b锚具中心与构件边缘之间最小距离。附录三 设计基本流程(附后)。附录四 图纸式样(另附)。附录五 设计计算一、公路连续梁/刚构桥跨结构尺寸拟定的经验公式： 中支点梁高H支与中跨跨度L中之比为(对于铁路桥：) 中跨跨中梁高H中与中跨跨度L中之比为；(对于铁路桥：) 腹板总厚度 (m)其中，B为桥面总宽度(m)；L为主跨跨度(m)。同时应满足构造要求：单个腹板厚度t00.15m。 刚构中间支柱双薄壁墩中心距(m) (135mL260m)或D =(0.040.05)L，薄壁墩宽度一般为0

34、.20.3倍墩高并考虑构造。 梁高沿跨度方向一般按1.52次抛物线变化。 箱室间距一般不大于7m，顶、底板最小厚度不小于箱室间距的1/30和0.15m。二、横向分布扩大系数考虑横向分布的不均匀性，把活载弯矩和活载剪力分别增大：弯矩：剪力：其中，ML为活载弯矩，QL为活载剪力。或者弯矩：剪力：为便于程序计算，可考虑将弯矩和剪力均增大10%。三、使用阶段配筋估算(容许应力法)1、由预加力引起的截面上、下翼缘混凝土应力，分别记为和。有 (1) (2)式中，；Ah为截面面积；W上、W下分别截面为上、下翼缘抗弯模量；kh上、kh下分别截面为上、下核心半径；Ny上、Ny下分别截面为上、下翼缘预加力合力；e

35、h上、eh下分别为上、下翼缘预加力合力偏心距。2、在最大弯矩Mmax作用下，截面上、下翼缘混凝土应力满足 或 (3) 或 (4)式中，R为混凝土允许压应力(对于公路桥，结合JTG D62-2004之7.1条“持久状况预应力混凝土构件应力计算”，在估算时可采用R/3，其中R为混凝土标号，如C50混凝土R=50/3=16.7MPa，也可直接取R=0.50fck=32.4/2=16.2MPa；铁路桥取0.35R，R=0.3550=17.5MPa)。3、在最小弯矩Mmin作用下，截面上、下翼缘混凝土应力满足 或 (5) 或 (6)4、由(3)式+(6)式，并考虑到(1)、(2)式： (7)即下翼缘最大

36、配筋为 (8)同样由(3)式+(6)式，并考虑到(1)、(2)式，得到上翼缘最大配筋为 (9)5、由(4)式+(5)式，并考虑到(1)、(2)式，得到下翼缘最小配筋为 (10)同样由(4)式+(5)式，并考虑到(1)、(2)式，得到上翼缘最小配筋为 (11)6、预应力钢筋有效预应力对于公路桥，在使用阶段配筋估算时，预应力钢筋有效预应力可取；在施工阶段配筋估算时，预应力钢筋有效预应力可取。对于铁路桥，在使用阶段配筋估算时，预应力钢筋有效预应力可取；在施工阶段配筋估算时，预应力钢筋有效预应力可取。四、支座沉降计算支座沉降部分瞬时发生，部分长期发展。支座沉降使结构发生体系转换，又引起徐变次内力，而混

37、凝土徐变起到了减轻支座沉降影响的作用。由于支座长期沉降与基础地质条件相关，机理十分复杂，一般假定沉降速度与混凝土徐变速度相同，若混凝土徐变终极值为，由于徐变所引起的沉降内力折减系数为。当=2.2时，(近似取一半)。这样可近似地按照弹性体系计算墩台支座沉降引起的内力，再乘以沉降内力折减系数作为对长期沉降内力的考虑。五、温度自应力/次内力计算1、温度场一般地讲，在日照辐射等环境作用下，结构温度场是极其复杂的。对于纵横向尺度差别很大、各构件本身沿其纵向具有一致形状的桥梁结构，一般不考虑沿结构构件纵向的温度场变化，重点考虑构件断面上的温度场分布；同时，结合结构构件承受日照辐射主要集中在顶面的实际情况，

38、为方便计算，将断面温度场简化为沿高度方向变化的一维温度场。对于任意截面，设水平坐标和竖向坐标分别为x和y，温度场用T(y)表示。2、温度自应力根据温度场函数，若取材料膨胀系数为a，截面任意点温度变形可表示为根据构件在弹性受力阶段的平截面假定要求的变形协调条件，截面实际变形可表示为其中，和分别为轴向应变常数和弯曲曲率。而引起自应力的非协调应变变形为由于温度作用属于变形作用，无外力荷载作用，在温度作用下截面合力为零，即轴向力：弯矩：其中，b为截面宽度参数，随高度坐标y变化。注意到截面面积：，截面面积矩：，截面对x轴的惯性矩：，截面对x方向重心轴的惯性矩：，而y0为截面x方向重心轴的y坐标。于是前两

39、式可写为，。即，。则温度自应力为。3、等效荷载为了应用有限元方法进行温度效应分析计算，可以将温度变形等效为力的弹性变形，对应的力的作用称为等效荷载。对采用平面体系结构分析的有限元方法而言，结构模型有限单元为两结点六自由度单元，由于忽略了沿纵向的变化，所以无温度剪切变形，因此，等效荷载只有反映轴向温度变形的轴力和曲率变化(弯曲变形)的弯矩。从变形的等效上，有轴向等效力：，弯矩：。对于有限单元左右结点的等效荷载向量为(局部坐标)：。由温度等效荷载计算得到的结构内力减去虚拟的等效荷载向量即为结构的温度次内力向量：。根据可以计算温度次应力为，而总的温度应力为。由温度等效荷载计算得到的结构变形效应则为结

40、构的总的温度变形。六、预加力等效荷载计算预应力钢筋对混凝土的预加力作用实质上是力的作用。这是因为在张拉预应力钢筋时，钢筋与混凝土有相对的变形，预应力钢筋跟混凝土之间只有力的相互作用和力的平衡关系。在预应力钢筋张拉锚固并通过孔道压浆使混凝土与钢筋之间形成粘结传力后，预应力钢筋同混凝土之间便形成了力和变形的协调关系。因此，在计算所施加的预应力效应时，可以应用基于力的平衡关系所建立的等效荷载方法；而在计算外部荷载与变形等作用下的结构效应时，则必须在混凝土与预应力钢筋之间变形符合协调关系的基础上，建立相应的计算方法。根据桥梁结构一般预应力钢筋的线型特点，在绝大多数情况下，预应力钢筋可以简化为平面曲线。

41、因为，尽管在许多时候同一预应力钢筋曲线可能既有现平曲线又有竖曲线，但往往平竖曲线并不同时出现，或在其中一个平面内的曲率很小。一般空间曲线的曲率可用挠率(扭转曲率)和主法平面内的曲率k0来表示。对于平面曲线ep(x)，=0，而曲率为。在计算预加力作用时，一般假定在一定范围内，预应力损失导致的预应力沿钢筋轴线的变化可以忽略不计。设扣除相应阶段预应力损失后钢筋的预加力合力为Ny，则由于钢筋轴线曲率引起的径向分布力集度为。七、徐变次内力计算对于分节段施工的预应力混凝土连续梁和连续刚构桥来说，各节段混凝土龄期是不同的，但又有一定规律：即墩顶0#节段混凝土龄期最长，合龙段混凝土龄期最短。根据混凝土徐变变形

42、发展规律，应针对各节段混凝土在每一施工加载时刻的龄期，以及桥跨结构合龙体系转换前后的结构体系差别，按照每节段各自的徐变发展曲线，通过数值积分累计计算徐变变形发展及其因结构体系转换而受到的限制作用，方能得到确切的徐变次内力分布。但这样做，需要计算程序软件具备相应功能。在教学软件不能直接计算徐变次内力的情况下，可近似按照全桥各节段平均混凝土龄期、各跨同时合龙的施工方式，通过解析公式计算徐变次内力。对于梁式结构的预应力混凝土连续梁和连续刚构桥，此内力以弯矩为控制内力。若记M1为先期结构(基本结构)上的荷载(结构自重或先期结构施工时所施加的预加力)在先期结构上的弯矩，M2为将先期结构上的荷载按体系转换后的后期结构计算时的弯矩。于是，合龙后(混凝土龄期)t时刻弯矩为Mt=M2-(M2-M1)=M1+(M2-M1)。八、钢束几何要素计算