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西南交通大学本科毕业设计42+75+42m京沪高速铁路预应力混凝土连续梁桥设计年级：2005级学号：20057060姓名：李兰平专业：道路工程指导老师：张国林2009年6月西南交通大学本科毕业设计院系土木工程系专业道路工程年级2005级姓名李兰平题目42+75+42m京沪高速铁路预应力混凝土连续梁桥设计指导教师评语指导教师（签章）评阅人评语评阅人（签章）成绩答辩委员会主任（签章）年月日西南交通大学本科毕业设计第I页毕业设计任务书班级2005道路2班学生姓名李兰平学号20057060发题日期：2009年3月2日完成日期：2009年6月19日题目42+75+42m京沪高速铁路预应力混凝土连续梁桥设计1、本设计的目的、意义经过毕业设计，使学生了解并掌握预应力混凝土连续梁桥设计的基本过程，掌握预应力混凝土连续梁桥设计的基本要素，包括桥型的选择，桥跨尺寸的比选，主要结构尺寸的选择，结构受力计算分析，施工方法选择等。通过本设计，学生应对预应力混凝土连续梁桥设计有较全面的了解，能独立进行同类型桥梁的计算分析，对预应力混凝土连续梁桥施工方法有一定的了解。2、学生应完成的任务完成跨度为42+75+42m的铁路预应力混凝土连续梁桥设计，具体任务如下：（1）桥式方案比选，拟定桥梁细部结构尺寸；（2）运用有限元软件进行桥梁结构内力分析计算；（3）预应力钢筋的设计；（4）主要截面检算；（5）编制不少于15000字的设计说明书；（6）绘制不少于16张A3的结构主要施工图。西南交通大学本科毕业设计第II页3、设计各部分内容及时间分配：（共18周）第一部分桥式方案比选，拟定桥梁细部结构尺寸(2周)第二部分运用有限元软件进行桥梁结构内力分析计算(6周)第三部分预应力钢筋和普通钢筋的设计(2周)第四部分主要截面检算(2周)第五部分编制设计说明书(2周)第六部分绘制结构主要施工图(2周)评阅及答辩(1周)备注此毕业设计是在大学期间所学知识的一个检验和总结，通过毕业设计设计可以认识到自己在哪些地方还存在着不足，以便及时充实自己，学到更多的专业知识。指导教师：年月日审批人：年月日西南交通大学本科毕业设计第III页摘要本设计是一座跨径为42+75+42m的京沪高速铁路预应力混凝土连续梁桥（上部结构）的设计。全桥采用3跨一联预应力混凝土变截面连续梁结构，线路形式为双线，线间距为5m；箱梁梁高呈二次抛物线变化，中支点处梁高为6.6m，边支点和跨中处梁高为3.8m；考虑到抗弯刚度及抗扭刚度的影响，梁体采用单箱单室箱型截面，桥面宽度为13.7m，梁底宽度为6.8m。主梁梁体采用悬臂浇注法施工（挂篮施工），对称平衡浇注混凝土；边跨现浇段采用满堂支架法施工。设计过程如下：首先，汇总说明了本设计的设计依据和设计基本资料；重点论述了桥梁方案设计、施工阶段的划分以及梁体结构尺寸的拟定。其次，通过MIDAS/Civil有限元分析软件，建立简单、合理的有限元模型，分析梁体的受力行为，重点计算了主梁在恒载、活载、附加力作用下的内力效应；并在内力组合下进行了预应力筋的估算，以及预应力筋的配置；同时模型考虑了梁体在温度、基础不均匀沉降、预加力、混凝土收缩徐变作用下引起的次内力效应。对于预应力损失，本设计以顶板束N8为例，对其进行了分析和说明。再次，查看了内力组合中几种主要组合作用下的应力效应，并根据规范进行了梁体结构设计验算，包括施工阶段、运营阶段的强度和变形验算。最后，对梁体的主要工程数量进行了统计。关键词：高速铁路；结构设计；预应力混凝土连续梁桥西南交通大学本科毕业设计第IV页AbstractThedesignismainlyabouta42+75+42mofP.C.continuousBeamBridge(superstructure)usedonBeijing-Shanghaihigh-speedrailway.Athree-spanP.C.continuousBeamstructurewithvariablecross-sectionisusedinthisbridge,andtheformoftherailwayisdoublelinewhichis5mfaraway;theheightofbeamtakesquadraticparabolarelation,whichis6.6mhighatthemiddlefulcrum,whileatthesidefulcrumandthemid-spanis3.8m.Consideringthedistortingstiffnessandthebendingstiffness,thegirderbodyadoptssinglecellandsinglebox,andthewidthofsurfaceis13.7m,whilethebottomis6.8m.Themethodofconstructionusedonthisbridgeisthecastinplacecantileverconstructiontechnology(CradleConstruction),applyingbalancedcantileverconstructionprocess,andconstructionofsidespanisfullscaffoldconstruction.Thedesignprocessisasfollows:Firstofall,itbrieflypresentstheconsiderationandbasicinformationofthedesign,emphasizingonthebridgedesignscheme,divisionofconstructionstages,anddeterminationofthestructuralsizeofgirderbody.Secondly,thedesignusesMIDAS/Civiltoestablishthefiniteelementmodelthatisreasonableandsimple,analyzingthestructurebehaviorofthegirderbodyunderloading,especiallytheinternalforcesofbridgestructureunderdeadload,liveloadandadditionalforce.Accordingtotheinternalforcecombination,theevaluatedamountoflongitudinaltendonscanbeworkedout,andalsopre-stressedsteelbarisarranged.Moreover,themodeltakesthestructuralsecondaryinternalforcescausedbytemperature,thefoundationunevensubsidence,thepre-stress,andthecreepandshrinkageofconcreteintoconsideration.Pre-stressisanalyzedbytakingthepre-stressedsteelbarofNo.8forexample.Thirdly,thisdesignexpoundsthestresseffectundersomeimportantcombinationoftheinternalforcecombination.Checkingcalculationsofstructuredesign,includingthecalculationsofdeformationandstrengthintheconstructionstageandservicestage,aredonecarefullyaccordingtostandard.Lastly,thisarticlealsocalculatestheapproximatedamountofworkwhenbuildingthe西南交通大学本科毕业设计第V页girderbody.Keywords:high-speedrailway;structuredesign;P.C.continuousBeamBridge西南交通大学本科毕业设计第VI页目录第1章绪论.........................................................................................................................11.1京沪高速铁路概述..................................................................................................11.2连续梁的发展..........................................................................................................11.3连续梁桥的分类......................................................................................................21.4预应力混凝土连续梁桥的力学特点和适用范围..................................................2第2章设计依据以及设计基本资料.................................................................................42.1设计采用规范..........................................................................................................42.2设计基本情况..........................................................................................................42.3设计所用材料及特性值..........................................................................................42.4设计荷载..................................................................................................................5第3章桥梁方案以及结构主要尺寸.................................................................................73.1方案简介..................................................................................................................73.1.1桥跨总体布置................................................................................................73.1.2施工方法............................................................................................