1、河南理工大学毕业设计（论文）任务书专业班级： 土木工程道桥 10-3 班 学生姓名： 一、题目： 焦作惠普桥上部结构设计二、起止日期 2014 年 3 月 29 日 至 2014 年 6 月 10 日三、主要任务与要求任务：桥梁的结构设计；桥梁的行车道板设计；主梁的设计；横隔梁的设计；支座的设计；共计五个部分组成。要求：学生应严格按照毕业设计大纲规定的内容，独立完成相应的设计任务，设计说明书文字部分不少于3万字。在设计中必须贯彻执行党和政府关于道桥基本建设工作的各项方针、政策，设计编制的内容应符合公路工程技术标准、公路桥涵设计规范等行业规程和规定。设计应力求技术先进、经济合理、安全可靠。从事专
2、题科研的学生，对从事的科研专题必须提交出全部或阶段报告。科研计划由指导教师和学生共同研究编制。设计中除列出计算过程外，应阐明设计原则和依据，对不同方案应作技术经济论证，做到说明清晰、详细，计算准确。完成不少于25000字符的专业外文翻译。指导教师： 职称： 院 领 导： 签字（盖章）年 月 日河南理工大学毕业设计（论文）评阅人评语题目： 焦作惠普桥上部结构设计评 阅 人： 职称： 工作单位： 年 月 日河南理工大学毕业设计（论文）评定书题目： 焦作惠普桥上部结构设计指导教师： 职称： 年 月 日河南理工大学毕业设计（论文）答辩许可证答辩前向毕业答辩委员会（小组）提交了如下资料：1、设计（论文）
3、说明 共 页2、图纸 共 张3、指导教师意见 共 页4、评阅人意见 共 页经审查， 土木工程 专业 道桥 10-3 班 同学所提交的毕业设计（论文），符合学校本科生毕业设计（论文）的相关规定，达到毕业设计（论文）任务书的要求，根据学校教学管理的有关规定，同意参加毕业设计（论文）答辩。指导教师： 签字（盖章）年 月 日根据审查，准予参加答辩。答辩委员会主席（组长） 签字（盖章）年 月 日河南理工大学毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议土木工程 学院 道路与桥梁 专业 道桥 10-3 班 同学的毕业设计于 2014 年 06 月 11 日进行了答辩。根据所提供的毕业设计（论文）材料、指导教师和评
4、阅人意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）做出如下决议。一、毕业设计（论文）的总评语二、毕业设计（论文）的总成绩： 三、答辩组组长签名：答辩组成员签名：答辩委员会主席： 签字（盖章）年 月 日I摘 要本设计主要是关于小跨度预应力混凝土简支箱梁桥上部结构的设计。预应力混凝土简支箱梁桥以结构受力性能好、变形小、行车平顺舒适、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。设计桥梁标准跨度 35 米，横向布置 4 片箱梁，桥面宽为 13.5 米，设计车道数为 3 车道。设计过程如下：首先，确定主梁主要构造及细部尺寸，它必须与桥梁的规定和施工保持一致。考
5、虑到抗弯刚度及抗扭刚度的影响，设计采用箱形梁。顶板厚度沿全桥不变为 0.2 米, 底板厚度在跨中为 0.25 米，端部为 0.3 米。 其次，计算桥梁结构总的内力(包括恒载和活载的内力计算)。然后进行内力组合，从而估算出纵向预应力筋的数量，然后再布置预应力钢绞线。 然后，计算后张法中各个阶段的预应力损失。 进一步进行截面强度的验算，其中包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。在正常使用极限状态验算中包括计算截面的混凝土法向应力验算、预应力钢筋中的拉应力验算、截面的主应力计算，预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度和变形验算、锚固区局部强度验算和挠度的计算。最后，对横隔梁和行车道板进行配筋计算，并对
6、支座进行了设计。关键词:箱梁桥；预应力损失；有效预应力IIABSTRACTThe design is mainly on small-span prestressed concrete simply supported box girder bridge super structure .Prestressed concrete simply supported box girder bridge has become one of the most competitive bridges for its good behavior of structure、small deformation
7、、good driving comfort，a small amount of maintenance work and good seismic performance. The standard span is 35m. The width of the bridge is 13.5m with four pieces box girder，three lanes. The design process is as follows：Firstly, draw up the main size of the beam. It must correspond with the provisio
8、ns of the bridge and construction. Taking into account the effects of bending stiffness and torsional rigidity, the design takes the box girder. The roof thickness along the entire bridge was unchanged for the 0.2m; slab thickness in the middle of the span is 0.25m, the end of 0.3m.Secondly, analyse
9、 internal gross force of the structures (including dead load and lived load), then combine the internal forces, estimate the number of longitudinal prestressed reinforcement, and then arrange the prestressed steel strand.Thirdly, calculate the prestress loss at each stage with post tensioning method
10、. And check section intensity further, including bearing capacity limit state and serviceability limit state. In normal use limit state checking the concrete method including the calculation of section to stress checking, prestressed reinforcement in tensile principal force checking, section stress
11、calculation, prestressing stage and using stage girder section of the strength and deformation calculation of anchorage zone, local strength and deflection calculation.Finally, does the reinforcement calculation of the cross beam，deck and the bearing are designed.Key Words: box girder bridge；prestre
12、ss loss；effective prestressI目录摘 要 .I第一章 项目可行性分析.11.1 项目简介.11.2 建设意义.1第二章 设计资料.22.1 设计资料概述.22.1.1 桥梁设计依据 .22.1.2 采用的标准与规范 .22.2 桥梁址工程地质条件.22.3 河流横断面.2第三章 桥梁总体设计.53.1 方案比选.53.1.1 桥梁设计原则 .53.1.2 各种桥梁的特点 .53.1.3 方案比选 .63.1.4 梁部截面形式比选 .63.1.5 所选方案 .73.2 孔跨布置.73.3 主要设计技术参数和标准.83.3.1 交通参数 .83.3.2 公路设计技术标准
13、.83.3.3 主要材料 .83.4 箱形梁构造形式及相关设计参数.93.4.1 横截面尺寸 .93.4.2 箱梁底板厚度和腹板宽度 .10第四章 主梁作用效应计算.114.1 永久作用集度.114.1.1 一期永久作用集度（主梁自重） .114.1.2 二期永久作用集度 .11II4.2 永久作用效应.114.3 可变作用效应计算.124.3.1 冲击系数和车道折减系数计算 .124.3.2 横向分布系数计算 .134.3.3 可变荷载作用效应计算 .164.4 主梁作用效应组合.20第五章 预应力钢束估算及布置.235.1 预应力钢筋数量估算.235.2 预应力钢筋布置.235.2.1 跨
14、中截面及锚固段截面的钢束位置 .235.2.2 钢束弯起角度及线形的确定 .245.2.3 钢束计算 .24第六章 计算主梁截面几何特性.28第七章 预应力损失计算.297.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失.297.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失.307.3 预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失.317.4 钢筋松弛引起的预应力损失.317.5 混凝土收缩、徐变引起的预应力损失.317.6 钢束预应力损失汇总.33第八章 承载力、应力、挠度、抗裂性验算.348.1 持久状况承载能力极限状态验算.348.1.1 跨中正截面承载力验算 .348.1.2 斜截面
15、承载力验算 .358.2 应力验算.378.2.1 短暂状况构件的应力验算 .378.2.2 持久状况构件的应力验算 .408.3 抗裂性验算.438.3.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 .438.3.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 .43III8.4 主梁变形（挠度）验算.448.4.1 预加力引起的跨中反拱度 .448.4.2 荷载引起的跨中挠度 .448.4.3 预拱度的设置 .458.5 局部承压验算.458.5.1 局部承压区的截面尺寸验算 .458.5.2 局部抗压承载力验算 .46第九章 行车道板计算.479.1 悬臂板荷载效应计算.479.2 连续板荷载效应计算.479.2.1 永久作用 .479.2.2 可变作用 .489.2.3 作用效应组合 .509.3 截面设计、配筋和承载力验算.509.3.1 截面设计及配筋 .509.3.2 抗剪承载力验算 .51第十章 横隔梁计算.5210.1 确定横隔梁上的可变作用.5210.2 跨中横隔梁作用效应影响线.5210.2.1 绘制弯矩影响线 .5210.2.2 绘制剪力影响线 .5310.3 截面配筋计算.53第十一章 支座设计.5511.1 确定支座平面尺寸.5511.2 确定支座厚度.5511.3 验算支座偏转情况.5511.4 验算支座的抗滑稳定性.56参考文献.57致谢.58
