摘 要

本文借助桥梁建模软件MIDAS首先针对毕业论文选题中所提供的桥梁信息，在迈达斯软件中建立了对应的模型。我的选题是一座82m 146m 82m的连续刚构桥，首先是要充分了解连续刚构桥的设计特点、受力特点以及构造特点，然后学习其对应的一些常用的施工方法。接着是对桥梁进行初步的结构设计，包括桥梁的总体布置、施工段的划分、关键截面的尺寸以及截面尺寸的变化规律等。

然后就是MIDAS，包括节点、单元的定义和划分；相关荷载的定义和施加；施工顺序的设计；并且对其进行了加载、施加预应力钢束等操作，最后借助软件对所建立的模型进行了受力验算。再然后就是的估算和布置，估束这一部分我是通过正常使用极限状态下的应力要求为依据来估算和布置预应力束的，这也就是通常所说的“容许应力法”。考虑到后期如果验算没通过可能会对预应力束的数量的位置做出调整，所以我将西详细的估束信息都保存在了EXCEL表格当中，以便后期修改。预应力钢束估算完成之后，我就在模型中定义和添加预应力束。

再之后就是利用MIDAS软件进行预应力损失和有效预应力的计算，以及相关次内力的计算。最后就是对进行截面验算，若验算未全部通过，预应力束的位置、截面尺寸，直至所有截面的受力验算均能通过。

在此次毕业设计的过程中，我利用MIDAS软件进行了建模、计算、验算等一系列的操作，这不仅加深了我对连续刚构桥结构特点，受力特点以及施工特点的认识和理解，还使我深刻地意识到了通过MIDAS模型的PSC设计所得的结果对于桥梁的设计和施工的重要指导意义。

关键词：估束；收缩；徐变；预应力；截面设计；截面验算

Abstract

In this paper, the bridge modeling software MIDAS is first used to build the corresponding model in the Midas software for the bridge information provided in the thesis selection. My choice is a 82m 146m 82m continuous rigid frame bridge. First of all, we must fully understand the design characteristics, force characteristics, and structural features of the continuous rigid frame bridge, and then study its corresponding common construction methods. Followed by the preliminary structural design of the bridge, including the overall layout of the bridge, the division of the construction section, the size of the key cross-section and the change law of the cross-sectional dimensions.

Then the establishment of the MIDAS model, including the definition and division of nodes and units; the definition and application of the relevant loads; the design of the construction sequence; and operations such as loading and applying prestressed steel strands, and finally established by software. The model was subjected to force checking. Then there is the estimation and arrangement of the prestressed strands. I estimate and arrange the prestressed strands based on the stress requirements under normal use of the limit state. This is the so-called “permissible stress method”. . Taking into account that if the verification fails in the later period, the position of the number of prestressed bundles may be adjusted. Therefore, I will store the detailed assessment information in the EXCEL form for later revision. After the estimation of the prestressed steel beam was completed, I defined and added the prestressed beam in the model.

After that, the use of MIDAS software to calculate the prestress loss and effective prestress of the model, as well as the calculation of the relevant secondary internal forces. Finally, the cross section of the model is checked. If the verification is not passed, adjust the position and quantity of the prestressed beam or even modify the cross section dimensions until all the cross sections of the force calculation can pass.

In the course of this graduation project, I used MIDAS software to perform a series of operations such as modeling, calculation, and calculation. This not only deepened my understanding and understanding of the structural characteristics, force characteristics, and construction characteristics of the continuous rigid frame bridge. It also made me profoundly aware of the important guiding significance of the results of the PSC design through the MIDAS model for the design and construction of bridges.

Key Words：Estimation of bundles；shrink；creep；prestress；Design of Cross-section；Cross section checking

目 录

第1章 绪论 1

1.1 预应力混凝土连续刚构桥的概述 1

1.2 结构特点 1

1.2.1 设计特点 1

1.2.2 受力特点 2

1.2.3 构造特点 2

1.2.4 施工方法 2

1.3 毕业设计的目的和意义 3

1.4 毕业设计主要内容 3

第2章 结构初步设计 4

2.1 设计概述 4

2.1.1主要技术指标 4

2.1.2 材料规格 4

2.1.3 设计规范 5

2.2 桥梁总体布置及结构尺寸设计 5

2.2.1 立面布置 5

2.2.2 横截面设计 6

2.3 主梁和桥墩的施工分段 9

2.4 施工注意事项 10

第3章 主梁内力计算 12

3.1 MIDAS模型建立 12

3.1.1 计算单元的划分 12

3.1.2 荷载信息 12

3.1.3 施工顺序设计 13

3.2 恒载内力计算 15

3.2.1 毛截面几何特性 15

3.2.2 恒载内力计算 16

3.3 活载内力计算 19

3.3.1 计算方法 19

3.3.2 设计荷载 20

3.4 恒活载内力短期效应组合 23

第4章 预应力钢束的估算与布置 26

4.1 预应力钢束的估算依据 26

4.2 预应力钢束的估算方法 26

4.2.1 按承载能力极限状态时满足正截面强度要求 26

4.2.2 按正常使用极限状态的容许应力估算 27

4.2.3 按正常使用状态的抗裂要求配束 29

4.3 预应力钢束的估算 29

4.4 纵向预应力钢束的布置 36

第5章 预应力损失及有效预应力计算 39

5.1 预应力损失计算原理 39

5.1.1 管道摩阻损失的计算 39

5.1.2 锚头变形损失的计算 39

5.1.3 弹性压缩损失的计算 39

5.1.4 钢筋松弛损失的计算 40

5.1.5 混凝土收缩徐变损失的计算 40

5.2 有效预应力值计算 40

第6章 次内力计算 50

6.1 收缩、徐变次内力 50

6.2 预加力引起的次内力 53

6.2.1 预加力次内力计算原理——等效荷载 53

6.2.2 先期预应力束产生的徐变次内力 55

6.2.3 后期预应力束产生的弹性次内力 55

6.3 温度次内力 58

6.3.1 温度场对于预应力混凝土连续梁的影响 58

6.3.2 温度场 58

6.3.3 温差作用效应计算原理 59

6.3.4 整体温度变化 59

6.3.5 温度梯度 62

6.4 支座不均匀沉降引起的次内力 65

第7章 截面验算 69

7.1 内力组合与截面验算 69

7.2 承载能力极限状态的计算 71

7.2.1 正截面抗弯承载能力的计算 71

7.3 正常使用极限状态计算 74

7.3.1 使用阶段正截面的抗裂验算 75

7.4 持久状况和短暂状况构件的应力计算 78

7.4.1 使用阶段正截面压应力验算 78

7.4.2 施工阶段正截面法向应力验算 81

7.4.3 受拉区钢筋的拉应力验算 83

第8章 总结和讨论 86

致谢 87

参考文献 89

第1章 绪论

1.1 预应力混凝土连续刚构桥的概述

作为预应力大跨度梁式的最主要，连续梁桥以及T受力特点，兼备二者受力和构造上的优点，在满足行车要求的条件下还尽可能地增大了桥梁的跨越能力。的主梁一般是连续梁，并将墩梁固结，使二者成为整体，避免了后期的桥梁体系的转换，不仅缩短了工期，还节约了临时支座的费用。另外，的桥墩薄壁墩的。

连续刚构桥适用于较的桥梁。因为是整体，所以是多次超静，因而由、、所引起的位移将会。所以，采用，柔性墩是一种，可以，。