1. 研究目的与意义

（1）背景

某装配式预应力混凝土箱截面简支梁桥，桥梁跨度为40m 40m 40m，桥宽29.5m（47 20.75），梁高1.35m，桥面横坡1.5%，横隔板高1.0m。材料：混凝土c40；预应力钢绞线：astm270k级低松弛钢绞线，公称直径15.24mm，标准抗拉强度1860mpa，弹性模量 ；普通钢筋：直径≥12mm，采用hrb335级，直径＜12mm，采用r235级，预应力金属波纹管直径50mm。桥面构造：8cm厚沥青砼 防水层 10cm厚c40混凝土找平层。温度：上下缘温差5℃。设计荷载：车辆荷载：公路ii级。人群荷载：3.5km/m2。

（2）意义

2. 课题关键问题和重难点

1、关键问题

课题要求根据原始设计资料按规定进度完成多跨40m装配式预应力混凝土箱截面简支梁桥的设计工作。

1）完成桥梁结构的总体布置和初步方案拟定。根据给定背景、桥型特点和设计原则完成初拟方案。

3. 国内外研究现状（文献综述）

预应力混凝土连续梁桥具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点。上述优点使这种桥型在公路，铁路和城市桥梁中得到广泛使用。下面介绍预应力混凝土箱型截面简支梁桥的力学特点和适用范围，施工方法以及设计计算。

一、预应力混凝土连续箱梁桥的力学特点、适用范围连续梁桥在结构重力和汽车荷载等作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩。通常，支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础沉降及预加力施加等会使桥梁结构产生次内力。预应力混凝土结构能有效地避免混凝土开裂，充分发挥高强材料的性能。相同条件下，与普通钢筋混凝土梁桥相比，预应力混凝土连续梁桥截面小、重量轻、刚度大、行车平稳、养护简便、抗裂性和耐久性好，能有效地控制结构的挠度。因此，预应力混凝土构件比钢筋混凝土构件跟适用于建造由恒荷载控制的大跨径桥梁，预应力混凝土连续梁桥适宜于修建中等跨径30~100m和大跨径的桥梁。箱梁桥因承重结构为封闭的薄壁箱形，顶、底板能承受较大压力，因此，它不仅能承受正弯矩，也能承受负弯矩；箱梁的整体受力性能好，箱壁可以做得很薄，能有效减轻重力；面积一定时，与其他截面形式比较，具有较大抗弯惯矩、抗扭刚度，偏载时横向受力更均匀。因此，箱梁桥在大跨径连续梁桥中得到了广泛应用。

二、施工方法的选择

4. 研究方案

本设计拟采用三孔悬浇变截面装配式预应力混凝土简支箱型梁桥，根据桥下通航净空要求，主跨取为40m。边跨跨径根据国内外已有经验和文献一般取主跨径的0.5~0.8倍，这里依旧取40m，则全联跨径为40m 40m 40m=120m，桥宽29.5m（47 20.75），梁高1.35m，桥面横坡1.5%，横隔板高1.0m。桥面构造：8cm厚沥青砼 防水层 10cm厚C40混凝土找平层。温度：上下缘温差5℃。桥梁设计荷载为公路II级，结构设计安全等级为二级。人群荷载：3.5km/m2。桥面布置双车道，上部结构采用单箱双室结构形式；下部结构采用实体墩、钻孔摩擦桩基础

5. 工作计划

（1）第1周，了解毕业设计要求和任务，完成前期准备工作，收集资料参阅文献并完成外文翻译和开题报告；

（2）第2周-第5周，学习mdias软件，掌握计算模型及建模要点，建立有限元模型，计算荷载及荷载组合，完成桥梁总体设计（上部结构设计、下部结构设计、支座及附属设施设计）；

（3）第6周-第9周，进行截面设计，完成恒载和活载和其他因素引起的内力计算、内力组合、配筋计算、预应力束布置和相关计算、全梁截面特性计算、挠度及预拱度计算，以及各阶段应力验算、抗裂验算、变形验算