摘 要
本设计桥梁位于承德市区作为连接双塔山镇和滦河镇的重要桥梁，在设计之初就将设计的依据重点放在安全性和施工工序简单性上，以便能更好更快的投入桥梁运营阶段。在设计过程中，桥面由5片简支T梁组成，单孔标准跨径30m，为防止地震力作用下出现落梁等地震灾害，故在确定桥梁计算跨径时取至28.66m。主梁采用现今较为成熟的预应力技术来增大简支梁桥的跨径，减少桥梁下部结构的工程量和避免了桥下较大的阻水面积。下部结构设计时根据实际勘测地质情况基础选用钻孔灌注端承桩，保证桥梁沉降量小也符合安全性的要求。由于桥位地处低烈度区，本设计无需进行抗震设计和验算，所以在布置抗震设防结构要求下，在盖梁上设置了抗震挡块。整个桥梁的设计最大限度的实现了安全性和经济性的统一。
目 录 第1章 水文计算
………………………………………………………………………1
1.1 水文设计资料……………………………………………………………………1
1.2 设计洪水流量计算………………………………………………………………1
1.3 设计水位计算……………………………………………………………………2
1.4 一般水位计算……………………………………………………………………4
1.5 桥孔最小净长计算………………………………………………………………4
1.6 桥面标高计算……………………………………………………………………5
1.7 一般冲刷计算……………………………………………………………………5
1.8 最大冲刷线计算…………………………………………………………………6
第2章 方案比选 ………………………………………………………………………8
2.1 方案一：连续桥面预应力简支T梁桥…………………………………………8
2.1.1 主要技术指标及设计资料……………………………………………………8
2.1.2 桥位布置………………………………………………………………………8
2.1.3比较项目………………………………………………………………………9
2.1.4 方案说明………………………………………………………………………9
2.2 方案二：预应力混凝土T型钢构桥……………………………………………10
2.2.1 方案简述………………………………………………………………………10
2.2.2 主要技术指标及设计资料……………………………………………………10
2.2.3 材料规格………………………………………………………………………10
2.2.4 设计依据………………………………………………………………………10
2.2.5 施工方法………………………………………………………………………11
2.2.6 悬臂箱梁截面尺寸拟定………………………………………………………11
2.2.7 比较项目………………………………………………………………………12
2.2.8 方案说明………………………………………………………………………13
2.3 方案三：连续箱梁桥……………………………………………………………13
2.3.1 桥面布置………………………………………………………………………13
2.3.2 比较项目………………………………………………………………………14
2.3.3 方案说明………………………………………………………………………15
第3章 装配式预应力混凝土简支T梁桥设计 ………………………………………16
3.1 设计资料及结构尺寸拟定………………………………………………………16
3.1.1 设计资料………………………………………………………………………16
3.1.2 横截面布置……………………………………………………………………17
3.1.3 计算截面几何特性……………………………………………………………19
3.1.4 横截面沿跨长的变化…………………………………………………………21
3.1.5 横隔梁的设置…………………………………………………………………21
3.2 主梁作用效应计算………………………………………………………………21
3.2.1 永久作用集度…………………………………………………………………21
3.2.2 可变作用效应计算……………………………………………………………23
3.2.3 主梁作用效应组合……………………………………………………………31
3.3 预应力钢束的估算及布置………………………………………………………32
3.3.1 跨中截面钢束的估算及确定…………………………………………………32
3.3.2 预应力钢束的布置……………………………………………………………33
3.4 主梁截面几何特性计算…………………………………………………………37
3.4.1 截面面积及惯性矩计算………………………………………………………37
3.4.2 截面静矩计算…………………………………………………………………40
3.4.3 截面几何特性汇总……………………………………………………………45
3.5 钢束预应力损失计算……………………………………………………………46
3.5.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失1
lσ …………………………………46
3.5.2 锚具变形、钢束回缩引起的应力损失2
lσ …………………………………47
3.5.3 预应力钢束分批张拉时混凝土弹性压缩引起的预应力损失4
lσ …………49
3.5.4 钢筋松弛引起的预应力损失 5
lσ……………………………………………51
3.5.5 混凝土收缩、徐变引起的预应力损失6
lσ …………………………………51
3.5.6 预加力计算及钢束预应力损失汇总…………………………………………52
3.6 主梁截面承载能力与应力验算…………………………………………………53
3.6.1 持久状况下截面承载能力极限状态的验算…………………………………53
3.6.2 持久状况下正常使用极限状态抗裂验算……………………………………57
3.6.3 持久状态下构件的应力验算…………………………………………………65
3.6.4 短暂状态下构件的应力验算…………………………………………………69
3.7 主梁端部锚固区局部承压验算…………………………………………………71
3.7.1 局部承压区的截面尺寸验算…………………………………………………71
3.7.2局部抗压承载力验算…………………………………………………………72
3.8 主梁变形验算……………………………………………………………………73
3.8.1 由预加力引起的跨中反拱计算………………………………………………73
3.8.2 计算由荷载引起的跨汇总挠度………………………………………………73
3.8.3 结构刚度验算…………………………………………………………………74
3.8.4 预拱度的设置…………………………………………………………………74
3.9 行车道板计算……………………………………………………………………74
3.9.1 悬臂板荷载效应计算…………………………………………………………75
3.9.2 连续板荷载效应计算…………………………………………………………76
3.9.3 截面设计、配筋和承载力验算………………………………………………80
第4章 双柱式桥墩和钻孔灌注桩的设计 ……………………………………………82
4.1 设计资料…………………………………………………………………………82
4.1.1 地质及水文资料………………………………………………………………82
4.1.2 使用材料说明…………………………………………………………………82
4.1.3 桥墩尺寸………………………………………………………………………82
4.2 盖梁计算…………………………………………………………………………82
4.2.1 荷载计算………………………………………………………………………83
4.2.2 内力计算………………………………………………………………………88
4.2.3 盖梁各截面的配筋设计与承载力校核………………………………………90
4.3 桥墩墩柱计算……………………………………………………………………93
4.3.1 荷载计算………………………………………………………………………93
4.3.2 截面配筋计算及应力验算……………………………………………………95
4.4 桥梁灌注桩计算…………………………………………………………………98
4.4.1 荷载计算………………………………………………………………………98
4.4.2 桩长计算………………………………………………………………………99
4.4.3 桩的内力计算…………………………………………………………………100
4.4.4 桩顶水平位移计算……………………………………………………………103
4.4.5 桩身配筋计算…………………………………………………………………103
致谢………………………………………………………………………………………105
参考文献…………………………………………………………………………………106
外文资料及译文…………………………………………………………………………107
毕业设计任务书…………………………………………………………………………114
设计进度计划表…………………………………………………………………………119
