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摘 要
毕业设计主要是关于小跨度预应力混凝土连续梁桥上部结构的设计。预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。受时间和个人能力的限制，本次毕业设计没有具体涉及到下部结构、横向预应力及竖向预应力的设计。
设计桥梁跨度为35+2×60+35,,单箱三室，桥面宽26m,分为6车道。主梁施工采用满堂支架施工，对称平衡浇筑混凝土。
设计过程如下：
首先，确定主梁主要构造及细部尺寸，它必须与桥梁的规定和施工保持一致，考虑到抗弯刚度及抗扭刚度的影响，设计采用箱形梁。主梁的高度呈二次抛物线变化，因为二次抛物线近似于连续梁桥弯距的变化曲线。顶板、底板厚度沿全桥保持不变，均为0.25m.
其次，利用MIDAS电算软件分析内力结构总的内力（包括恒载和活载的内力计算）。用于计算的内力组合结果也由MIDAS电算软件计算而得，从而估算出纵向预应力筋的数目，然后再布置预应力钢丝束。
再次，计算预应力损失及次内力，次内力包括先期恒载徐变次内力、先期预应力徐变次内力、局部温度变化次内力。
然后进一步进行截面强度的验算，其中包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。在正常使用极限状态验算中包括计算截面的混凝土法向应力验算、预应力钢筋中的拉应力验算、截面的主应力计算。
另外，本设计对箱梁扭转计算，风载，地震，以及结构动力特性没有考虑。
关键词：预应力混凝土连续梁桥、次内力、满堂支架施工
ABSTRACT
The graduate design is mainly about the design of superstructure of short-span pre-stressed concrete continuous box Girder Bridge . Pre-stressed concrete continuous Girder Bridge become one of main bridge types of the most full of competion ability because of subjecting to the dint function with the structure good, having the small defomation, few of control joint,going smoothly comfort,protected the amout of engineering small and having the powerfully ability of earthquake proof and so on. For time and ability limited, the design of the substructure, transverse pre-stressing and vertical pre-stressing is not considered.
The spans of the bridge are 35+3×60+35m , main beam has one box three room and six traffic ways, the width of the bridge surface is 26m.
The major girder applies Full scaffold construction , symmetric equilibrium construction .
The procedure of the design is listed below:
The first step as to dimension the structural elements and details of which it is composed, it can't and certainly should without being fully coordinated with the planning and working phrases of the project. Considering the distorting stiffness and the bending stiffness, box birder goes as second-parabolic curve, for second-parabolic curve is generally similar to the change of continuous bridge's bending moments along. The section at the support is strengthened by the provision of thickened webs , bottom slabs and a cross beam , the thickness of the bottom slab and the top slab is 0.25m.
The second step is to use MIDAS software to analyze internal gross force of the structures （including dead load and lived load）， the internal force composition can be done by using the compute results. According to the internal force composited, the evaluated amount of longitudinal tendons can be worked out, then we can distribute the tendons to the bridge.
The third steps is to calculate the loss of pre-stressing and secondary force due to pre-stressing, first dead loads and temperature, bearing displacement, and so on.
The last steps is checking the main cross section. the work includes the load-caring capacity ultimate state and the normal service ability ultimate state as well as the main section's being out of shape.
In addition , the torsion of box girder, wind loads, seismic loads and the dynamic properties aren't taken into account during the design.
Key Words: grade separated Pre-stressed concrete continuous girder bridge Secondary force Full scaffold construction
目 录
第1章 绪论
1.1预应力混凝土连续梁桥概述
预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展：
由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。
为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。
预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米，到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。
我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。
虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。
连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用下，连续梁在支点处有负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；但是，在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。虽然连续梁有很多优点，但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者，因为限于当时施工主要采用满堂支架法，采用连续梁费工费时。到后来，由于悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法；在较大跨连续梁中，则应用更完善的悬臂施工方法，这就使连续梁方案重新获得了竞争力，并逐步在40-200米范围内占主要地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力混凝土连续梁都发挥了其优势，成为优胜方案。目前，连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。
然而，当跨度很大时，连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面，还是在养护方面都成为一个难题；而T型刚构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结构结合起来，形成一种连续-刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁体系的一个重要发展，也是未来连续梁发展的主要方向。
另外，由于连续梁体系的发展，预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了很多不同类型，无论在桥跨布置、梁、墩截面形式，或是在体系上都不断改进。在城市预应力混凝土连续梁中，为充分利用空间，改善交通的分道行驶，甚至已建成不少双层桥面形式。
在我国，预应力混凝土连续梁虽然也在不断地发展，然而，想要在本世纪末赶超国际先进水平，就必须解决好下面几个课题：
1.发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸，否则混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。
2.在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续-刚构体系，尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。
3.充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截面，既可节约材料减轻结构自重，又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。
另外，在设计预应力连续梁桥时，技术经济指针也是一个很关键的因素，它是设计方案合理性与经济性的标志。目前，各国都以每平方米桥面的三材（混凝土、预应力钢筋、普通钢筋）用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针。但是，桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非常复杂的工作，三材指标和造价指标与很多因素有关，例如：桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件；施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。同时，一座桥的设计方案完成后，造价指针不能仅仅反应了投资额的大小，而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。通过连续梁、T型刚构、连续-刚构等箱形截面上部结构的比较可见：连续-刚构体系的技术经济指针较高。因此，从这个角度来看，连续-刚构也是未来连续体系的发展方向。
总而言之，一座桥的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合各种因素，作分析、判断，得出可行的最佳方案。
1.2 毕业设计的目的与意义
毕业设计的目的在于培养毕业生综合能力，灵活运用大学所学的各门基础课和专业课知识，并结合相关设计规范，独立的完成一个专业课题的设计工作。设计过程中提高学生独立的分析问题，解决问题的能力以及实践动手能力，达到具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。
本次设计为（35+3*60+35）m预应力砼连续梁，桥宽为26米。梁体采用单箱三室箱型截面，全梁共分130个单元一般单元长度分为约1.75m.顶板、底板、腹板厚度均不变。由于多跨连续梁桥的受力特点，靠近中间支点附近承受较大的负弯矩，而跨中则承受正弯矩，则梁高采用变高度梁，按二次抛物线变化。这样不仅使梁体自重得以减轻，还增加了桥梁的美观效果。
由于预应力混凝土连续梁桥为超静定结构，手算工作量比较大，且准确性难以保证，所以采用有限元分析软件-MIDAS进行，这样不仅提高了效率，而且准确度也得以提高。
本次设计的预应力混凝土连续梁采用满堂支架法施工。
本次设计中得到了****************等几位老师的悉心指导，在此表示衷心的感谢。
由于本人水平有限，且又是第一次从事这方面的设计，难免出现错误，恳请各位老师批评指正。
第2章 桥跨总体布置及结构尺寸拟定
2.1 尺寸拟定
2.1.1 桥孔分跨
2.1.2 截面形式
2.1.3 梁高
2.1.4 细部尺寸
2.2 主梁分段与施工阶段的划分
2.2.1 分段原则
2.2.2 主梁施工方法及注意事项
第3章 荷载内力计算
3.1 恒载内力计算
3.2 活载内力计算
3.2.1 影响线的计算
3.2.2 汽车加载
第4章 预应力钢束的估算与布置
4.1 力筋估算
4.1.1 计算原理
4.1.2 预应力钢束的估算
4.2 预应力钢束的布置
第5章 预应力损失及有效应力的计算
5.1预应力损失及有效预应力计算
第6章 次内力的计算
6.1 初预矩及总预矩计算
6.2 内力组合（二）
第7章 内力组合
7.1 承载能力极限状态下的效应组合
7.2 正常使用极限状态下的效应组合
第8章 主梁截面验算
8.1 正截面抗弯承载力验算
8.2 持久状况正常使用极限状态应力验算
8.2.1 正截面抗裂验算（法向拉应力）
8.2.2 斜截面抗裂验算（主拉应力）
8.2.3 使用阶段预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算
8.2.4 预应力钢筋中的拉应力验算
8.3 挠度的计算与验算预拱度的设计
第9章 施工方法要点及注意事项
9.1 材料设备及施工程序
9.2 支架及模板
9.3预应力束布置
9.4 混凝土工程
9.5 张拉和压浆
第10章 主要工程数量计算
10.1 混凝土总用量计算
10.1.1 梁体混凝土（40号）用量
10.1.2 桥面铺装沥青混凝土用量计算
毕业设计总结
此次毕业设计历时三个月，在辅导老师的悉心指导下，我顺利的完成了毕业设计任务书所要求的各项任务，同时也受益非浅。
通过本次设计，我感觉收获很大，不仅有助于自己设计思维的培养，把以前所学的理论知识与实际结合在一起，对过去所学的知识进一步熟悉，而且为以后的工作、学习打下了结实的基础；四年来，我们所学的土木工程方面的知识面比较宽，但同时也致使了我们对桥梁的专业知识的学习还不够，对很多设计细节也不甚了解，所以在做桥梁毕业设计时遇到了相当大的困难，要做好毕业设计对我们来说无疑是一次巨大的挑战。
同时在设计过程中对行业规范也有了一定了解，学会了如何使用规范，并在设计过程中充分考虑施工的方便性。在设计过程中采用MIDAS软件进行计算，较多的使用了AUTOCAD和EXCEL等先进软件，给设计带来了很大的方便。但由于是第一次做一个相对完整的设计，没有设计经验，没有施工经验，在进行前面的设计环节时不能准确的预见后面可能发生的问题，造成返工等，这些都是我的弱点，我会在将来的学习、工作中不断提高，积累经验，增强自己的理论知识，并有效的和实际结合起来。
同时这次设计也有很多不足的地方，由于对施工过程不是十分了解，有很多地方进行了简化，当然也由于时间的问题，还有很多地方没有进行设计，比如说桥墩的设计及验算。在做设计的过程中也让我养成了一个查资料的好习惯，对于自己不懂的首先要去找相关的资料来看，不但能够懂得自己要了解的知识，而且也对相关的知识有所了解，扩大了自己的知识面。
通过这次设计，提高了我的综合能力，也为我的大学的学习生活划上了圆满的句号。再次感谢各位老师对我的指导。
致谢
紧张的三个月已经过去了，此次毕业设计也已经接近尾声了，在这三个多月里我学到了很多东西，让我受益非浅。
在做毕业设计的同时，让我对从前学过的知识又重新温习了一遍，使我对基础知识的掌握有了更感性的认识。同时也让我学到了很多知识，特别是一些桥梁专业的知识，通过毕业设计，将我四年学的东西串起来了，有了一个整体的认识，当然，对于桥梁工程的认识也增加了，尤其是到施工现场看过后，有了更深刻的印象，把原来自己通过读书而想象的东西赋予了实际，感到那样自己会有更深刻的了解。同时，毕业设计也引导我们用新的思维方法去学习，独立的思考，给了我一次锻炼自己的机会，这在以后的学习和工作中都是非常有好处的。
在本次毕业设计中得到了*******等各位老师的大力帮助和指导，以及还有很多帮助过我的同学，才使我的毕业设计得以的顺利完成，也为我的大学生涯划上了圆满的句号。在此我要向帮助过我的各位老师以及曾给过我帮助的同学道声忠心的感谢，并特别感谢刘元久老师在设计中给我极大的帮助和指导！
参考文献
1范立础主编，预应力混凝土连续梁桥，人民交通出版社，1988.8.
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9李亚东主编，桥梁工程概论，西南交通大学出版社，2001.1.
10李乔等主编，桥梁工程第二分册-混凝土桥，西南交通大学出版社，2002.1.
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