四跨预应力混凝土连续刚构箱梁桥设计开题报告

1. 研究目的与意义

四跨预应力混凝土连续刚构箱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。京珠国道主干线广州（新洲）至番禺（坦尾）段高速公路第13标段为观音沙大桥。主桥上部结构为跨径65m 2120m 65m的预应力混凝土连续刚构，全长370米。

主桥桥面宽35米，分两幅，每幅桥箱梁采用单箱单室断面，箱梁顶板宽17.00米，底板宽9.00米箱梁顶面设4%单向全超高横坡。墩顶0号梁段长9.0米，三个t构的悬臂各分为15对梁段，其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为：33.0米、53.5米、74.0米，累计悬臂总长54.5米，悬臂浇筑梁段最大控制重量约为1620kn。跨中合拢段和边跨合拢段均为2.00米长，两个边跨现浇梁段各长4.0米。墩顶处箱梁梁高为6.5米，各跨跨中以及现浇梁段梁高均为2.5米，箱梁高度按2次抛物线变化；箱梁顶板厚为28厘米；箱梁底板根部厚为80厘米，跨中为25厘米，箱梁底板厚也按2次抛物线变化；腹板厚度：0号梁段及1~8梁段为60厘米，9~10梁段由60厘米线性变化至40厘米，11~15梁段及边跨现浇段为40厘米。全桥下部结构主墩采用双壁墩，单幅桥横桥向墩宽和箱梁一致，为9米；顺桥向和箱梁0号块内横隔板厚度一致，为1.2米。主墩采用14根直径1.8米的嵌岩桩。过渡墩采用双柱墩，单幅桥基础为2根直径1.8米的嵌岩桩。承台做成整体，承台厚3米。

通过设计观音沙大桥掌握连续混凝土刚构桥的设计概念和设计计算方法，掌握连续混凝土刚构桥的优缺点，以及在混凝土梁中配置预应力钢束的位置和数量。掌握混凝土梁桥在合拢段的浇筑方法。通过毕业设计，让我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，能主动地查阅、运用相关规范文献，自我发现并解决疑难问题，独立自主地完成设计的各各环节。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：

1、箱梁的设计计算以及桥梁的设计计算和普通钢筋的计算。

2、纵向，横向预应力钢束的布置和计算以及竖向预应力钢筋的选择和布置。

3. 国内外研究现状（文献综述）

一、预应力混凝土连续钢构桥

1、预应力

预应力混凝土可看作是一种预先储存了足够压力的新型混凝土材料。对混凝土施加预压力的高强度钢筋（或称力筋），既是加力工具，又是抵抗荷载所引起构件内力的受力钢筋。考虑到混凝土与时间相关的收缩和徐变作用会导致相当可观的预应力损失，故必须使用高强材料才能使预应力混凝土获得良好的使用效果。

4. 研究方案

对观音沙大桥的设计有以下几种方案：

方案一、t型钢沟桥：主墩无支座，施工无体系转换，带挂孔t构为静定结构，因此温度徐变不产生附加内力收缩。由于上部结构较长在跨中可能产生较大的挠度，且顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度小，不利于悬臂施工、横向抗风要求。

方案二、连续梁桥：缩缝少，行车舒适。滑动支座时温度、混凝土收缩徐变产生的附加内力较小。滑动支座对连续长度可增长，有较好抗震性能。由于有支座，施工时需要墩梁固结，有体系转换。顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度小，也不利于悬臂施工、横向抗风要求。

5. 工作计划

2.20～3.18（4周）：翻译英语资料。布置设计任务，借阅规范图书，阅读文献资料，学习桥梁设计软件midas/桥梁博士

3.19～4.1 （2周）：开题报告

4.2 ～4.22（3周）：方案设计和结构设计。中期检查