1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
{title}一、轨道交通预应力混凝土连续梁桥的特点轨道交通以其低碳环保、速度快、准时、安全舒适、客运量大等技术特点，将成为大城市公共交通的发展方向。
预应力混凝土连续梁桥以其独特的优点，被广泛应用在公路桥、铁路桥、城市立交桥及轨道交通。
随着交通运输特别是高等级公路的迅速发展，对行车平顺舒适提出了更高的要求。
超静定结构连续梁桥以其结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到了迅速的发展。
连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，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、基础变位以及预应力等会使结构产生次内力。
由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂，能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力，加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。
预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30 m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。
无论是城市桥梁、高架道路、山区高架栈桥，还是跨越江河湖滨的大桥，预应力混凝土连续梁桥都以它独特的魅力，从而取代其他桥型成为优胜方案。
二、截面形式的选取预应力混凝土连续体系梁桥的截面形式很多，一般应根据桥梁的总体布置、跨径、宽度、梁高、支撑形式和施工方法等方面综合确定。
合理地选择主梁的截面形式对减轻桥梁自重、节约材料、简化施工和改善截面受力性能十分重要。
预应力连续梁桥横截面形式主要有板式、肋梁式和箱型截面。
（一）板式截面板式截面分为实体截面和空心截面。
实体截面多用于中小跨径，且多以有支架现浇施工。
空心截面常用于跨径15 m到30 m的连续梁桥，亦用有支架现浇为主。
特点有建筑高度小，适于桥高受限场合，构造简单、易于工厂化预制，预制构件重量轻，易于架设。
一般适用于小跨径桥梁。
（二）肋梁式截面（T形）从受力来看，对钢筋混凝土结构而言，T形截面顶板宽翼缘受压，下部开裂后不参与工作，只要能有布置钢筋的足够面积即可，有利于承受正弯矩。
在承受负弯矩时，顶上翼缘处于受拉区，而肋部处于受压区，要提高抵抗负弯矩的能力，必须加大底部成马蹄形。
因此，无论是钢筋混凝土或预应力混凝土结构，T形截面有利于承受单向弯矩（正弯矩），不利于承受双向弯矩（正、负弯矩）。
在简支梁式桥中，跨径从13 m到50 m，大多数的横截面形式布置成多T梁截面形式。
在跨径25 m到60 m之间的悬臂梁、连续梁桥，当正负弯矩的绝对值相差不大时，也有采用肋部加宽或底部加宽的I形截面，主要考虑它的施工及模板比较箱型截面简易，构造钢筋用量也少一些。
一般适用于中等跨径桥梁。
（三）箱形截面箱形截面是一种闭口薄壁截面，其抗扭刚度大，同时它的顶板和底板面积均比较大，能有效地承担正负弯矩，并满足配筋的需要，因此在已建成的大跨度预应力梁桥中，当跨度超过40 m后，其横截面大多为箱型截面。
此外，当桥梁承受偏心荷载时，箱型截面梁抗扭刚度大，内力分布比较均匀；在桥梁处于悬臂状态时，具有良好的静力和动力稳定性，对悬臂施工的大跨度梁桥尤为有利。
箱型截面整体性能好，因而在限制车道数通过车辆时，可以超载通行，而装配式桥梁整体性能差，超载行驶车辆的能力就很有限。
常用的箱型截面有单箱单室、单箱双室和分离式双箱单室等几种，以第一种应用得较多。
单箱截面整体性好，施工方便，材料用量较经济，当桥面宽度不大时，以采用单箱截面为好。
此外，单箱截面抗扭刚度大，对于弯桥和城市高架桥、立交桥采用独柱桥墩尤为适宜。
当桥面宽度较宽时，可采用多箱截面，较单箱多室要经济，且自重要轻一些。
综上所述，对比各种形式梁截面后，箱型截面是最适合本方案的截面形式，因此，选择箱型截面。
三、预应力混凝土连续梁桥的配筋原则及方法预应力筋数量和布置位置都需要根据结构在使用阶段的受力状态予以确定，同时，也要满足施工各阶段的受力需要。
施工方法不同，施工阶段的受力状态差别很大，因此，结构配筋必须结合施工方法考虑。
预应力筋的布置原则一般有以下几点：纵向预应力筋为结构的主要受力钢筋，为了设计和施工方便，进行对称布束，锚头布置尽量靠近压应力区；应选择合适的预应力束筋的形式和锚具形式，对不同跨径的桥梁结构，要选用预加力大小适当的预应力筋，以达到合理的布置型式，避免造成因预应力束筋与锚具型式选择不当，而使结构构造尺寸加大；预应力束布置，既要符合结构受力的要求，又要注意在超静定结构体系中避免引起过大的结构次内力；预应力筋数量较多时，宜分层布置，一般来说，先锚固下层力筋，后锚固上层力筋。
四、下部结构选型（一）桥墩桥墩按其构造可分为实体桥墩、空心桥墩、柱式排架桩墩、柔性墩和框架墩等五种类型。
下面从桥墩形式、结构特点、适用情况等方面进行概括性探讨。
1）实体桥墩实体桥墩是由实体结构组成。
按其截面尺寸和桥墩质量的不同又可分为实体重力式桥墩和实体薄壁式桥墩。
实体桥墩是实体的圬工墩，主要靠自身的重力来平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定性。
此种桥墩自身刚度大，具有较强的防撞能力，但同时存在阻水面积大的缺陷，比较适合于修建在地基承载力较高，覆盖层较薄，基岩埋深较浅的地基上。
实体轻型桥墩是用钢筋混凝土材料做成的桥墩，此结构显著减少了圬工体积，但其抗冲击力较差，不宜用在流速大并夹有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞击的河流中，一般用于中小跨径桥梁上。
2）空心桥墩在一些高大的桥墩中，为了减少圬工体积，节约材料，减轻自重，减少软弱地基的负荷，也可将墩身内部做成空腔体，即所谓空心桥墩。
这种桥墩在外形上与实体重力式桥墩并无大的区别，只是自重较实体重力式的轻，因此，它介于重力式桥墩和轻型桥墩之间。
缺点是经不起漂浮物的撞击。
3）柱式桥墩柱式桥墩的结构特点是由分离的两根或多根立柱（或桩柱）所组成。
它的外形美观，圬工体积少，因此是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式之一，特别是在较宽的城市桥和立交桥中。
这种桥墩的刚度较大，适用性较广，并可与柱基配合使用，缺点是模板工程较复杂，柱间空间小，易于阻滞漂浮物，故一般多在水深不大的浅基础或高桩承台上采用，避免在深水、深基础及漂浮物多、有木筏的河道上采用。
4）柔性墩柔性墩桥是把几孔简支梁及其墩台，用适当的措施连结起来，形成多跨的门式结构，以共同承受桥上传到墩顶的水平力（主要为制动力或牵引力），此水平力按桥墩的剪力刚度分配，因此可以显著地减少了柔性墩所承受的水平力，而使大部分水平力传往刚性墩，从而使柔性墩的截面尺寸及圬工量减少，以达到降低全桥造价的目的。
柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成的，其主要特点是：可通过一些构造措施，将上部结构传来的水平力（如汽车荷载制动力、温度作用等）传递到全桥的各个柔性墩台或相邻的刚性墩台上，以减小单个柔性墩所受到的水平力，从而达到减小桩墩截面的目的[12]。
柔性墩的截面较小，抗冲击能力较差，因此，在山坡有落石的傍山谷架桥、有泥石流、流冰、漂浮物的河流上，在通航的河流，在水流对混凝土有侵蚀的河流上，均不宜使用柔性墩桥。
5）框架墩框架墩是采用由构件组成的平面框架代替墩身，以支撑上部结构，必要时可做成双层或更多层的框架支撑上部结构，这类墩是较空心墩更进一步的轻型结构，是以钢筋混凝土和预应力混凝土建成受力体系。
还可以适应建筑艺术，建成纵、横向V形、Y形、X形、倒梯形等墩身。
这些桥墩在同样跨越能力情况可缩短梁的跨径，降低梁高，使结构轻巧美观，但结构构造比较复杂、施工比较麻烦。
（二）基础桥梁基础是桥梁下部结构的组成成分，连接桥梁上部结构和地基，是桥梁下部结构的重要组成部分。
基础是人造的结构构件，在地面以上或地下施工，基础的作用是为桥梁结构提供支撑，并在桥梁结构与地基之间传递荷载与能量[11]。
确定基础方案主要取决于地基土的工程性质、水文地质条件、荷载特性、桥梁结构形式及使用要求，以及材料的供应和施工技术等因素。
方案选择的原则是：力争做到使用上安全可靠，施工技术上简便可行，经济上合理。
因此，必要时应做不同方案的比较，从中得出较为适宜与合理的设计方案和施工方案。
1）沉井基础沉井基础是一个井筒状的结构物，它是从井内挖土、依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后采用混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。
沉井基础的特点是埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载；沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡水的围堰结构物，施工工艺并不复杂。
沉井基础的采用十分广泛。
它可以穿过各种土层，将井底落于岩层或承载能力稍高的硬层。
优点在于：沉井制造是在地（水）面以上进行，结构的质量能保证；结构的整体性高，刚性大，若遇船舶撞击，桥梁不易损坏。
缺点在于：工程数量大；灌注水下混凝土时，清基工作较难保证；施工中纠偏难度较大，费工、费时。
适用于对基础承载力要求较高，对基础变位敏感的桥梁[13]。
2）明挖基础也称扩大基础，系由块石或混凝土砌筑而成的大块实体基础，其埋置深度可较其他类型基础浅，故为浅基础。
它的构造简单，由于所用材料不能承受较大的拉应力，故基础的宽厚比要足够大，使之形成所谓刚性基础，受力时不致产生挠曲变形。
为了节省材料，这类基础的立面往往砌成台阶形，平面将根据墩台截面形状而采用矩形、圆形、T形或多边形等。
适用于浅层土较坚实，且水流冲刷不严重的浅水地区。
由于它的构造简单，埋深浅，施工容易，加上可以就地取材，广泛用于中小桥涵及旱桥。
3）沉箱基础在桥梁工程中主要指气压沉箱基础。
它主要用于大型桥梁，当水下土层中有障碍物而沉井无法下沉，桩无法穿透时；或地基为不平整的基岩且风化严重，需要人员直接检验或处理时，常采用沉箱基础。
但沉箱工程需要复杂的施工设备，人在高气压下工作，既不安全,效率也低，其水下下沉深度也受到一定限制,故现今一般较少采用。
4）桩基础由许多根打入或沉入土中的桩和连接桩顶的承台所构成的基础。
外力通过承台分配到各桩头，再通过桩身及桩端把力传递到周围土及桩端深层土中，故属于深基础。
桩基础适用于土质深厚处。
在所有深基础中，它的结构最轻，施工机械化程度较高，施工进度较快，是一种较经济的基础结构。
桥梁基础多置于水中，故要求桩材不仅强度要高，而且要耐腐蚀。
在桥梁中常用的桩材为木材、钢筋混凝土和钢材。
由于木材长度有限，强度和耐腐蚀性较低，故木桩多用于中小桥梁，且桩顶必须埋在低水位以下，才能长期保存。
钢筋混凝土桩的强度和耐久性均较木桩为优，多用于较大或重要桥梁，但当遇到含盐量较高的水文地质条件，也有腐蚀问题，应采取防护措施。
当天然地基上部的软弱土层较厚，浅基础沉降量过大或地基稳定性不能满足建筑要求时，常常采用桩基础，将荷载通过桩传给坚硬土层或岩石，或通过桩周围的摩擦力传给地基，以提高地基的承载力。
基础形式的选择应结合具体情况分析选用。
五、施工方法悬臂施工是在已建桥墩顶部，沿桥梁跨径方向，对称逐段施工的方法，所以也称为分段施工法。
每延伸一段，待混凝土达到强度后施加预应力与已成部分形成整体。
悬臂对称施工根据施工方法的不同可分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。
悬臂施工法最大的优点是施工不受季节、河道水位的影响，不影响桥下通航，不需大量的支架和临时设备，因此这种施工方法在国内外都得到了广泛的应用。
悬臂施工方法是大跨度连续梁桥的主要施工方法，其中悬臂浇筑法更具有竞争实力。
（一）悬臂拼装法悬臂拼装法利用移动式悬拼吊机将预制梁段起吊至桥位，然后采用环氧树脂胶及钢丝束预施应力连接成整体[14]。
采用逐段拼装，一个节段张拉锚固后，再拼装下一节段。
悬臂拼装的分段，主要取决于悬拼吊机的起重能力，一般节段长2到5 m，节段过长则自重大，需要悬拼吊机起重能力大，节段过短则拼接裂缝多，工期也延长。
（二）悬臂浇筑法悬臂浇筑采用移动式挂篮作为主要施工设备，以桥墩为中心，对称向两岸利用挂篮逐段浇筑梁段混凝土，待混凝土达到要求强度后，张拉预应力束，再移动挂篮，进行下一节段的施工[15]。
悬臂浇筑每个节段长度一般2到5 m，节段过长，将增加混凝土自重及挂篮结构重力，而且要增加平衡重及挂篮后锚设施，节段过短，影响施工进度。
从施工进度、结构整体性、施工变形控制、施工适应性、起重能力要求等方面分析，悬臂浇筑法具有结构整体性好，可以不受桥下地形条件限制，优越性较明显，所以大部分大跨径预应力混凝土桥梁采用悬臂浇筑法施工。
参考文献：[1]《城市轨道交通桥梁设计规范》(GB/T51234-2017).[2]《城市轨道交通技术规范》（GB 50490-2009）.[3]《铁路桥涵设计规范》（TB10002-2017）.[4]《铁路桥涵混凝土结构设计规范》（TB10092-2017）.[5]《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10091-2017）.[6]《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009 版）.[7]《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）.[8]《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG 3362-2018) .[9]《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）.[10]《钢结构设计规范》（GB 50017-2017).[11]刘静,李睿林.预应力混凝土桥梁概念设计[J].中外公路,2015,35(S1):197-202.[12]徐炽.浅谈桥梁墩台的结构选型[J].科技与企业,2012(07):227.[13]李军堂,秦顺全,张瑞霞.桥梁深水基础的发展和展望[J].桥梁建设，2020,50（03）：17-24.[14]孙艺.悬臂浇筑预应力混凝土梁施工技术[J].铁道建筑,2006(04):9-11.[15]贾朝林.菱形挂篮悬臂现浇箱梁合龙段施工工艺[J].施工技术，2012，41（S2）：184-185.[16] Makoto Yanaka，Andrzej S Nowak，Seyed Hooman Ghasemi. Reliability-Based and Life-Cycle-Cost Oriented Design Recommendations for Prestressed Concrete Bridge Girders [J]. Structural Concrete, 2016, 17(5):836-847.[17] Tong T, Liu Z, Zhang J, et al. Long-term performance of prestressed concrete bridges under the intertwined effects of concrete damage, static creep and traffic-induced cyclic creep[J]. Engineering Structures, 2016, 127:510-524.[18] Yu Y, Deng L, Wang W, et al. Local impact analysis for deck slabs of prestressed concrete box-girder bridges subject to vehicle loading[J]. Journal of Vibration 待求的底板宽度；="" 与相应的截面高度。
="" 求得1#、4#，跨中底板宽度为7.33m。
="" c.箱梁腹板宽度="" 腹板宽度设置为40cm。
="" 图3="" 2#、3#墩截面="" 单位（mm）="" 图4="" 1#、4#墩截面="" 单位（mm）="" 图5="" 跨中截面="" 单位（mm）="" 方案（二）：="" 1)确定桥孔孔径：="" 孔径布置为45m 45m 45m，为三跨等跨度连续梁桥。
="" 2)截面形式及截面尺寸拟定：="" ①="" 顺桥向尺寸拟定：="" 梁高取最大跨径l的1/15～1/20，本设计取l/12.5，即3.6m。
本桥采用等高度的箱形截面梁高。
在跨中、l/4处和根部设置横隔板提高梁体的整体性。
="" ②横桥向尺寸拟定：="" 图6="" 等截面梁截面（单位：mm）="" 3)方案比选：="" 桥梁方案="" 方案一="" 方案二="" 跨径布置="" 35.5m 65m 35.5m="" 45m 45m 45m="" 方案特点="" 不等跨变高度连续梁桥在恒、活载作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩，因此采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布规律。
同时，采用悬臂法施工的连续梁，变高度梁又与施工的内力状态相吻合。
另外，变高度梁使梁体外形和谐，节省材料并增大桥下净空。
="" 采用等跨等高度布置，边跨内力将控制全桥设计，这样是不经济的。
="" 等截面梁还不利于桥下通航。
="" 采用变高度梁能较好的符合梁的内力分布规律；且变高度梁使梁的外形和谐，节省材料并增大桥下净空。
通过对工程造价、设计施工难度、工期、美观等多方面因素的比较，由于等跨连续梁比不等跨性能上差一些，且斜腹板箱梁桥具有更好的美观性，所以，比选后采用方案一。
="" 4)下部结构拟定：="" 桥墩采用矩形空心墩身，尺寸为3.2m2.5m，矩形分离式承台，钻孔灌注桩基础。
根据所处位置不同进行分类。
岸上承台顶面位于地面以下10cm。
墩身横截面尺寸如图：="" 图7="" 墩身截面="" 单位（m）="" 三、施工方法设计="" 悬臂梁段0号块施工、墩梁临时固结、挂篮的安装、混凝土悬臂浇筑、合龙段施工、悬臂浇筑对施工控制。
="" 对于预应力混凝土连续梁来说。
应考虑以下几点：="" 1)="" 施工方案：采用悬臂现浇施工。
="" 2)="" 施工顺序：先施工两主墩，再对称向两侧悬臂施工。
在两岸搭支架合龙边跨，在合龙中跨形成连续体系。
最后进行桥面铺装工作。
（施工顺序的确定要考虑结构受力的需要，还要考虑施工单位的机具、设备、技术及附属工程的进度和桥址处的地质、水文、气象等）。
="" 3)="" 挂篮的型式，自重和承载能力。
挂篮的型式决定了其力学计算图示；挂篮的承载能力决定了每一节段的最大质量。
="" 4)="" 箱梁施工节段的划分。
主要考虑以下因素：挂篮的承载力和抗倾覆稳定性；对于大跨="" 径预应力混凝土连续梁，一般顶板钢束采用大吨位应力群锚体系，几种锚固在腹板承托上；梁段不宜过短，应满足预应力管道弯曲半径和最小直线段的要求；梁段划分时规格尽量减少，以利于施工。
="" ２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：="" 1)查阅参考文献，完成初步设计：时间约一周；="" 根据桥梁手册和桥梁工程课本中的构造要求，初步确定跨径布置和横截面尺寸，并用cad绘制出截面形式；利用excel表计算截面特性。
="" 2)完成墩台基础的初步设计，并着手撰写楷体报告：时间约一周；="" 根据已确定的上部结构，计算支座反力，选取支座，根据支座形式和桥墩高度确定桥墩尺寸(参见《墩台与基础手册》)。
="" 3)完成桥梁结构的内力分析计算：时间约一周；="" 计算控制截面的最大最小剪力和其对应的弯矩；计算最大最小弯矩和其对应的剪力；进行荷载组合。
工具：midas、excel及手工。
="" 4)完成桥梁结构次内力分析计算：时间约一周；="" 温度及墩台基础沉降次内力计算；预加力产生的次内力计算。
工具：midas及手工。
="" 5)完成桥梁上部结构配筋布置与预应力损失计算：时间约一周；="" 配筋计算；预应力损失及有效预应力计算等。
工具：手工和机算结合。
="" 6)完成桥梁上部结构的相关结构验算：时间约两周；="" 应力验算；变形验算等。
工具：采用手工结合midas、excel。
="" 7)完成桥梁下部结构的相关结构验算：时间约两周；="" 应力验算；变形验算等。
工具：采用手工结合midas、excel。
="" 8)绘制设计图纸：时间约两周。
="" 总体布置图，主梁一般构造图，主梁预应力钢束构造图等。
工具：采用cad。
="" 毕="" 业="" 设="" 计="" 进="" 程="" 安="" 排="" 日期="" 设计（论文）各阶段工作内容="" 备="" 注="" 春节前="" 资料翻译及开题报告="" 2周="" 第1-4周="" 毕业实习、结构方案与选型比较、拟定桥梁尺寸="" 4周="" 第5周="" 桥梁结构内力分析="" 1周="" 第6-7周="" 内力分析与组合="" 2周="" 第8周="" 桥梁结构次内力分析计算="" 1周="" 第9-10周="" 桥梁上部结构次内力分析计算="" 2周="" 第11周="" 桥梁上部结构验算="" 1周="" 第12周="" 桥梁下部结构配筋布置与计算、绘施工图="" 1周="" 第13周="" 施工方案、预算、绘施工图="" 1周="" 第14周="" 绘施工图、整理前述工作的计算书="" 1周="" 第15周="" 评阅、答辩、评定成绩="" 1周=""></2.5％，孔道摩阻系数0.25，孔道偏差系数0.0015，一端锚具变形及钢束回缩6mm。
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