三跨变高度预应力钢筋混凝土连续梁桥设计开题报告

1. 研究目的与意义

三跨变高度预应力钢筋混凝土连续梁桥，桥梁全长140m，桥跨40m 60m 40m（变截面箱梁），桥宽26.1m，最大纵坡≤3%，桥面横坡为2%。边跨与中跨之比为0.67，主墩处梁高为4.0m，梁高与主跨之比为1/15；边跨直线段和主跨跨中合拢段梁高为1.7m，梁高与跨径之比为1/35.3。计算行车道速度为80km/h，汽车荷载：公路-i级，无人群荷载。

三跨变高度预应力钢筋混凝土连续梁桥是高速公路跨线，跨河非常常见的一种桥型，材料多采用混凝土，使用预应力进行设计，截面形式采用箱形截面。

通过毕业设计，能理解桥梁设计的过程和内容，将大学四年所学的课本理论知识综合运用于设计过程中，能主动的查阅、运用相关规范文献，自我发现并解决问题，独立自主地完成设计各环节。

2. 课题关键问题和重难点

关键点：

1、 桥型方案设计：桥位布置，截面拟定。

2、 桥梁上部结构的设计与计算：普通钢精截面积及预应力钢筋截面积确定，截面抗弯、抗剪、抗扭验算。

3. 国内外研究现状（文献综述）

一、预应力混凝土连续桥梁

连续梁就是在将简支梁在支点处连接，多跨为一联，减少了桥梁伸缩缝的设置数量。相对于简支梁而言，连续梁在中跨支点处产生的负弯矩能减小跨中位置的正弯矩，从而达到增大单跨跨径，节省材料用量，增加桥梁承载能力的目的。因此连续梁桥结构体系具有变形小、结构刚度好、伸缩缝少，行车平顺舒适、养护简单、抗争能力强等优点。但由于连续梁为超静定结构，当连续梁基础产生不均匀沉降时，会对连续梁产生附加应力，使连续梁受力情况变得复杂，故连续梁每联桥跨数量不宜过多，目前两至三跨一联连续梁较为常见。虽然连续梁桥的受力性能优于简支梁桥与悬臂梁桥，但因使用和施工上相同的缺陷，限制了连续梁桥的跨径，一般跨径不超过25-30米。

预应力混凝土是人为的在混凝土或者钢筋混凝土中引入内部应力，其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到合适程度的配筋混凝土。

4. 研究方案

该桥梁为变高度预应力钢筋混凝土桥梁，采用悬臂浇筑。该桥梁跨度为140m，考虑到经济、行车舒适度、桥梁后期的养护，以及现今较为成熟的连续梁设计方案与施工工艺等众多因素，该桥的结构形式采用连续梁桥的结构形式。该桥梁位于河流上，并且需要考虑通航要求，故跨径分配为40m 60m 40m，保证桥下的通航要求。在此种桥跨分配的情况下，中跨跨度较大，为了保证桥梁的承载能力，桥梁横截面形式采用变高度预应力变高度箱型截面的截面形式。桥梁施工方法可选择悬臂浇筑或悬臂拼装，但由于桥梁跨度不是很大，河流宽度限制、成熟的悬臂浇筑施工工艺以及经济性，施工方法选用悬臂浇筑。

桥梁设计采用手算、电算相结合。在保证结构强度足够的情况下，尽量优化设计方案，达到最佳的经济性。结构的设计与验算先采用手算，在手算满足强度的情况下，使用电算对结构再次进行验算，并比较手算与电算的结果，保证设计的合理性与正确性。

5. 工作计划

第一周：翻译英文资料

第二周：查阅相关资料、借阅规范图书

第三周：阅读文献资料、学习相关知识