摘 要

本文主要采用MIDAS/Civil分析软件来进行结构内力计算，使用AutoCAD和Excel进行辅助设计，来阐述连续梁桥的特点和优势。连续梁桥具有桥面跨度大、整体性好、结构刚度大、相对变形小、抗震性能好等优点。此次设计以富河特大桥为设计背景，进行设计、计算与分析。

本设计为（75 120 75）m公路预应力混凝土连续梁桥设计。桥梁施工方案拟采用悬臂施工，施工从中间支座开始，分别向两边进行悬臂灌注，最后在两边支座附近合拢。合拢过程中首先进行边跨合拢，再进行中跨合拢。桥梁的安全性通过建模计算分析进行。建好计算模型后，首先对结构进行内力分析计算，然后进行配筋计算，最后定义施工阶段，进行荷载组合并验算主要控制截面的承载能力。在做完所有计算后，绘制结构设计图纸，包括桥跨布置图、一般构造图和钢筋布置图等，进行外文翻译，最后编制设计计算说明书和文档整理。

设计说明书的内容首先介绍了大跨度连续梁桥在国内外的发展概况及其现阶段的发展情况；其次，进行对方案拟定和方案比选，通过在安全、经济、耐久、美观等桥梁设计指标出发进行方案比选，阐述选择大跨度连续梁桥的优点；最后，以富河大桥为工程背景，运用大型通用软件MIDAS/Civil进行全桥的有限元模拟仿真计算，并对计算结果进行分析。

在这次毕业设计中，我对于预应力混凝土连续梁桥的设计流程有了一定程度上比较专业的掌握，并且把自己的设计成果建成了结构计算模型，通过模型对桥梁进行施工阶段以及运营阶段进行了各项验算，保证了桥梁在施工和正常运营当中的安全可靠。

关键词：预应力；连续梁；悬臂施工；模型验算

Abstract

This paper mainly uses MIDAS/Civil analysis software to carry on the calculation of structural internal forces, using AutoCAD and Excel, to illustrate the characteristics and advantages of continuous girder bridge. The continuous girder bridge has the advantages of large span, good integrity, large structural rigidity, small relative deformation and good seismic performance. This design is designed, calculated and analyzed in the design background.

This design is (75 120 75) m highway prestressed concrete continuous girder bridge design. The bridge construction plan is to use cantilever construction, the construction starts from the middle pedestal, the cantilever perfusion is carried on each side, and finally close together on both sides. In the process of closing, the edges are closed and then folded. The safety of the bridge is analyzed through modeling calculation. Built after calculation model, the structural internal force analysis and calculation in the first place, then the reinforcement calculation, the final definition construction stage, load combination and checking the bearing capacity of the main control section. After finish all calculation, drawing a structural design, including the arrangement of bridge spans, the general structure diagram and the reinforcement arrangement, etc., to carry on the foreign language translation, the final formulation design specifications and documentation.

The content of the design specification introduces the development situation at home and abroad and the development situation at the present stage. Secondly, the plan and scheme comparison, through the security, economic, durable, beautiful bridge design indexes such as departure for scheme comparison, this paper choose the advantages of large span continuous girder bridge; In the end, the finite element simulation calculation is carried out by the large universal software MIDAS/Civil, and the calculation results are analyzed.

Through this graduation design, I learned systematically prestressed concrete continuous girder bridge design process, and establish a rich river bridge structure calculation model, through the model can be carried out on the bridge construction stage and operation stage of each check, ensure the normal order of the bridge during construction and operation of safe and reliable.

Key words: Prestress; Continuous beam; Cantilever construction;Model checking

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1桥梁发展国内外概况 1

1.2预应力混凝土连续梁桥的简单介绍 1

1.2.1连续梁桥发展现状综述 1

1.2.2桥梁的未来发展趋势 2

1.3 本文设计主要内容简述 3

1.3.1毕业设计的目标 3

1.3.2设计主要内容 3

1.3.3设计方法与技术路线 3

第2章 方案比选和拟定 6

2.1设计资料和技术要求 6

2.1.1项目地质气候条件 6

2.1.2设计体指标 6

2.1.3采用的主要材料 6

2.1.4采用或参考的相关规范、标准 8

2.2 方案比选和确定 9

2.2.1方案比选标准 9

2.2.2方案设计 9

第3章 细部尺寸确定及配筋 12

3.1结构纵向设计 12

3.2截面详细尺寸设计 12

3.2.1箱梁截面形式 12

3.2.2箱梁板的厚度 13

3.2.3截面尺寸 13

3.3配筋计算 15

3.3.1 配筋原理 15

3.3.2预应力钢束估算及布置 18

3.4 施工阶段划分 20

3.4.1 建模中施工阶段划分的实际意义和目的 20

3.4.2 主梁施工方案 20

3.4.3 施工分段情况 21

3.4.4施工阶段具体划分 21

第4章 建模分析和计算 24

4.1 Midas建立有限元模型 24

4.2 恒载内力计算 24

4.2.1 施工阶段的内力计算 24

4.2.2 中跨合拢后的内力计算 27

4.3 活载内力计算 29

4.4 承载力能力验算 38

4.4.1 内力组合 38

4.4.2 承载能力极限状态验算 39

4.4.3正常使用极限状态验算 44

第5章 结语 48

参考文献： 49

第1章 绪论

1.1桥梁发展国内外概况

我国在建桥工程方面更是有着辉煌的历史，古代著名的桥梁有赵州桥，洛阳桥，广济桥，芦沟桥合称为“中国四大古桥”[^[1]]，他们是中国古代造桥史上的光辉篇章。纵观世界桥梁建筑发展的历史，与社会生产力的发展、工业水平的提高、施工技术的进步、力学理论的进展、计算能力的提高等方面都有关系，但其中，与建筑材料的革新最为密切。

钢材出现于 19世纪中期，它的出现开始了土木工程的第一次革新。由于其强度高，自重小的特点，让桥梁结构的跨度不断扩大，以至现如今跨度能达到几百米到千米以上特大跨度的跨海大桥都已经展现在世人的面前，我们不得不感慨人类创造力的伟大和神奇。

到了20世纪初期钢筋混凝土的应用使得土木工程发生了第二次跨越。预应力混凝土桥梁已经能与200～300m甚至更大跨径的钢桥相媲美。除此之外世界上各国的桥梁工作者还在追寻结构合理、造价更经济、跨越能力更大的桥梁形式，他们的不懈努力也是推动了桥梁工程的发展不可或缺甚至是至关重要的动力。此外还有材料工作者，他们对于材料方面的研究会使得桥梁用材有更高的强度，刚度和耐久性，或者降低桥梁自重以追求更大跨径，或许在不久的未来，材料方面的革新很有可能带来桥梁技术的第三次飞跃。

世界上第一座现代公路斜拉桥是1956年前前联邦德国在瑞典建成的斯特罗姆海峡钢斜拉桥，1958年，前联邦德国在杜塞尔多夫北桥中首创斜拉桥“倒退分析法”的施工控制新技术^[6]。从历史中可以看出：德、美、法、英、瑞士、日本和丹麦等国，从20世纪六七十年代以来，对现代桥梁的发展贡献了大部分创新技术。不仅在新材料、新结构和新工艺上有许多创造，而且在桥梁设计理论和方法方面，都做出了突出贡献。