江苏如皋焦港大桥工程设计

论文总字数：80352字

摘 要

本设计是根据任务书要求，《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015），《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2012）以及相关规范规定，对江苏省如皋市焦港运河桥（梁桥）进行设计。本设计主要针对于桥梁的上部结构进行了结构尺寸的初步拟定以及设计计算。

设计中，根据已有的水文地质资料，通过方案比选确定了该桥为预应力混凝土连续梁桥，上部结构采用预应力箱形变截面形式。桥梁的主梁计算着重分析了使用过程中恒载以及活载的作用，采用Midas进行建模计算，确定了预应力钢束与普通钢筋的数量与布置形式，并进行了持久状况承载能力极限状态验算、持久状况正常使用极限状态验算、持久状况构件应力验算、短暂状况构件应力验算。

关键词：预应力混凝土，连续梁桥，箱形截面。

ABSTRACT

This design is based on the requirements of the mission book, “General Code for Design of Highway Bridges and Culverts” (JTG D60-2015), “Code for Design of Highway Reinforced Concrete and Prestressed Concrete Bridges and Culverts” (JTG D62-2012) and relevant regulations. And the Jiaogang Canal bridge (continuous girder bridge) located in Rugao, Jiangsu province was designed. This design mainly focuses on the preliminary design and calculation of the superstructure of the bridge.

According to the existing hydrogeological data, the bridge was determined to be a continuous girder bridge through the comparison of the schemes, and the superstructure adopted the prestressed box deformation section. The calculation of the bridge's girder focuses on the analysis of the effects of dead loads and live loads during its use. Midas was used for modeling calculations to determine the number and layout of prestressed steel and normal steel bars, and to carry out the checking of the ultimate load carrying capacity under the ultimate state, ultimate load capacity of normal using under the ultimate state, permanenting stress capacity of component and short-term stress capacity of component.

Key words: prestressed concrete, continuous girder bridge, box section.

目 录

第一章 设计总说明 1

1.1 工程概况 1

1.2 技术标准 1

1.3 地质条件 1

1.4 设计规范 2

第二章 桥式方案选择和跨径布置 3

2.1 方案拟定 3

2.2 方案说明 3

2.3 方案比较与确定 6

第三章 结构尺寸拟定及说明 7

3.1 主梁尺寸的拟定 7

3.2 基本材料的选用 9

3.3 施工方法的选择 9

第四章 主梁内力计算 11

4.1 模型建立 11

4.2 荷载工况及荷载组合 13

4.3 内力图 19

4.4 预应力钢束的设计与布置 23

第五章 持久状况承载能力极限状态验算 29

5.1 截面受压区高度 29

5.2 正截面抗弯承载能力验算 32

5.3 斜截面抗剪承载能力验算 36

5.4 抗扭承载能力验算 44

5.5 支反力计算 58

第六章 持久状况正常使用极限状态验算结果 59

6.1 结构正截面抗裂验算 59

6.2 结构斜截面抗裂验算 70

第七章 持久状况构件应力验算结果 72

7.1 正截面混凝土法向压应力验算 72

7.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算 76

7.3 斜截面混凝土的主压应力验算 83

第八章 短暂状况构件应力验算结果 89

8.1 短暂状况构件应力验算 89

致 谢 98

参考文献 99

第一章 设计总说明

1.1 工程概况

桥梁位于江苏省如皋市常青镇，跨越焦港运河（至长江口28.1公里）。河道通航等级为三级航道，通航净宽70m，净高7m。桥梁所在区域属亚热带区，年平均降水量：900~1050mm，6~9月份是主要的降雨期，降水量约占总量的60%。冬季多偏北风，气候寒冷干燥，正常年景少雨雪。春季雨量偏小，有寒流。春夏之交时有冰雹，夏季多暴雨，夏秋有台风。7、8、9三个月盛行东南季风，常风向以东北风为主，受台风影响7~9月多暴雨。

桥址处年平均气温13℃~15.5℃；年极端最高气温：40℃；年极端最低气温：-12.5℃；年最低气温一般出现在1~2月份。桥址所在区域无霜期长，河流长年不冻结。

航道水位明显受长江水位变化和人工控制影响，除洪水季节有一定的径流外，其余时间径流量较小。

1.2 技术标准

1、公路等级：一级公路。

2、设计行车速度：100km/h。

3、桥梁设计荷载：公路—Ⅰ级。

4、设计基准期：100年。

5、安全等级：一级（大桥）。

6、桥梁全宽：21.0m=0.5m（护栏） 1.5m（人行道） 14.0m（行车道） 1.5m（人行道） 0.5m（护栏）。

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