桥梁毕业设计----35M跨预应力混凝土简支箱梁桥计算
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1 桥梁上部结构计算1.1 设计资料及构造布置1.1.1 设计资料1:桥梁跨径及桥宽:标准跨径:35m(墩中心距离);主梁全长:34.96m;计算跨径:34.00m;桥面净空:净—7附2×0.75人行道;2;设计荷载:汽—20、挂—100、人群荷载3KN/㎡,每侧拦杆、人行道重量的作用力分别为1.52 KN/㎡和3.6 KN/㎡;3:材料及施工工艺:混凝土:主梁用C40,人行道、栏杆及桥面铺装用C20:预应力钢筋采用ASTM270级 j15.24低松弛钢绞线,每束6根;普通钢筋:直径大于和等于12mm的采用16Mn钢或Ⅱ级热扎螺纹钢筋,直径小于12mm的均用Ⅰ级热扎光圆钢筋;钢板:锚头下支承垫板、支座垫板等均采用A3碳素钢;按后张法施工工艺制作主梁、采用直径70mm的波纹预埋管和OVM锚; 4:设计依据:交通部《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021—89)交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023--085)5:基本计算数据:(见表1--1)a l钢丝束张拉时混凝土的抗拉、抗压标准强度,则R a b’=0.9 R a b=0.9×28.0=25.2MPa,R l b’=0.9 R l b=0.9×2.60=2.34MPa。
1.1.2 横截面布置1:主梁间距与主梁片数:主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效,故在许可条件下适当加宽T梁翼板。
因此主梁翼板宽度为1600mm(留2cm工作缝,T梁上翼板宽度为158cm),由于宽度较大,为保证桥梁的整体受力性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头,桥宽为净—7附2×0.75m,桥梁横向布置选用五片主梁,如图1—1;2:主梁高度:(1);主梁高度:预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与跨径之比通常在1/5—1/25之间,标准设计中高跨比在1/18—1/19。
35m预应力简支梁桥毕业设计道路等级:城市快速路荷载:城市——A级桥道宽:独立桥宽道路纵断面图,桥位平面图,桥道标高材料:钢材Ⅰ,Ⅱ级,混凝土30-50级,支座用橡胶板式支座选用预应力简支梁桥(一跨)桥梁跨径及桥宽:标准跨径:(墩中心距离)主梁全长:34.96m计算跨径:34m桥面净空:7m+2×1.5m设计荷载:公路—Ⅰ级,人群荷载3.5KN/m2,结构重要性系数每侧的栏杆及人行道构件重量的作用力为2.5KN/m。
……主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度主要取决于桥面承受车轮局部荷载的要求,还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。
本设计预制T梁的翼板厚度取用150mm,翼板根部加宽道210mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。
预应力混凝土梁中腹板内主拉力较小,腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定,同时从小腹板本身的稳定性出发,腹板厚度不宜小于其高度的1/15,本设计腹板厚度取180mm。
马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定,设计实践表明,马蹄面积占截面积占截面总面积的10%-20%为合适本设计考虑了主梁需要配置的钢束的需要,同时还根据《公预规》9.4.9条对钢束净距及预留管道的构造要求,初拟马蹄宽度400mm,高度290mm,马蹄与腹板交接处作三角过渡,高度110mm,以减小局部应力。
……在荷载作用处的主梁弯矩横向分布,当该处有横隔梁时比较均匀,否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。
为减小队主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩,在跨中设置一道横隔梁。
本设计在桥跨中点,支点,及其他几处设横隔梁……内容包括:工程概述方案比选桥梁设计资料及上部构造布置主梁作用效应计算预应力钢束估算、布置钢束预应力损失计算截面承载力验算抗裂验算应力计算变形验算局部承压计算横隔梁计算行车道板计算方案一第一章工程概述............................................................................................ 错误!未定义书签。
摘要预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、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。
加上这种桥型的设计施工均较成熟,施工质量和施工工期能得到控制,成桥后养护工作量小。
预应力混凝土连续梁的适用范围一般在150m以内,上述种种因素使得这种桥型在公路、城市和铁路桥梁工程中得到广泛采用。
本设计采用装配式简支T梁结构,主要计算主桥的边梁,采用的标准跨径为35m,使用后张法施工工艺制作主梁,荷载等级为Ⅱ级。
在设计中通过主梁内力计算、应力钢筋的布置、主梁截面强度与应力验算等等设计,完美地构造了一座装配式预应力混凝土简支T梁桥,所验算完全符合要求,本设计重点突出了预应力在桥梁中的应用,这也正体现了我国桥梁的发展趋势。
关键词预应力;简支T梁;后张法;应力验算AbstractPrestressed concrete continuous girder bridge is one of the pre-stress Bridges, it has good performance, the whole structure stiffness big, distortion and seismic performance is good, especially the main line gently bending deformation, bridge deck less expansion joints, driving comfort, etc. Plus this with the design and construction of the bridge are more mature, construction quality and construction period can get control, after the bridge maintenance workload small. Prestressed concrete continuous beam, the scope of application of general in the 150 m, within the above all sorts of factors makes this bridge in highway, railway bridge engineering, cities and widely used.This design uses the fabricated the simply supported beam structure T, main calculation of main side beams, the standard span of 35 m, use a method construction craft manufacture girders, load level for Ⅱlevel. In the design of main girder internal force calculation, stress by steel girder layout, strength and stress checking and so on section design, perfectly constructed a fabricated prestressed concrete simply-supported T bridge, checking fully meet the requirements, the design key highlighted in the application of prestressed bridge, it also reflects the development trend of the Bridges in our country.Key wordsPre-stressed, Simple support T beam, Tensioning, Stress checking calculation目录0引言—工程概述和方案选择 (1)第1章设计资料及构造布臵 (2)1.1设计资料 (2)1.1.1桥梁跨径及桥宽 (2)1.1.2设计荷载 (2)1.1.3材料及工艺 (2)1.1.4设计采用规范 (2)1.1.5基本计算数据 (3)1.2横截面布臵 (4)1.2.1主梁间距与主梁片数 (4)1.2.2主梁跨中界面主要尺寸拟定 (4)1.3横截面沿跨长的变化 (7)1.3横隔梁的布臵 (7)第2章主梁作用效应计算 (7)2.1永久作用效应计算 (8)2.1.1永久作用集度 (8)2.1.2永久作用效应 (9)2.2可变作用效应计算(修正刚性横梁法) (10)2.2.1冲击系数和车道折减系数 (10)2.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (11)2.2.3车道荷载的取值 (15)2.2.4计算可变作用效应 (15)2.3主梁作用效应组合 (19)第3章预应力钢束的估算及其位臵 (19)3.1跨中截面钢束的估算和确定 (19)3.1.1按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 (20)3.1.2按承载能力极限状态估算钢束数 (21)3.2预应力钢束的布臵 (21)3.2.1跨中截面及锚固端截面的钢束布臵 (21)3.2.2钢束起弯角和线形的确定 (23)3.2.3钢束计算 (24)第4章计算主梁截面几何特性 (26)4.1截面面积及惯矩计算 (27)4.1.1净截面几何特征计算 (27)4.1.2换算截面几何特征计算 (27)4.2截面静矩计算 (29)4.3截面几何特性汇总 (30)第5章钢束预应力损失计算 (30)5.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (32)5.2由锚具变形、钢束回缩引起的损失 (33)5.3混凝土弹性收缩引起的预应力损失 (34)5.4由钢束应力松弛引起的损失 (37)5.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (37)5.6预加力计算及钢束预应力损失汇总 (39)第6章主梁截面承载力与应力验算 (41)6.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 (41)6.1.1正截面承载力验算 (42)6.1.2斜截面承载能力验算 (44)6.2持久状况下正常使用极限状态抗裂验算 (49)6.2.1正截面抗裂验算 (49)6.3持久状况构件的应力验算 (54)6.3.1正截面混凝土压应力验算 (54)6.3.2预应力筋拉应力验算 (55)6.3.3截面混凝土主压应力验算 (57)6.4短暂状况构件的应力验算 (60)6.4.1预加应力阶段的应力验算 (60)6.4.2吊装应力验算 (63)第7章主梁端部的局部承压验算 (63)7.1局部承压区的截面尺寸验算 (63)7.2局部抗压承载力验算 (66)第8章主梁变形验算 (67)8.1计算由预加力引起的跨中反拱度 (67)8.2计算由荷载引起的跨中挠度 (70)8.3结构刚度验算 (71)8.4预拱度的设臵 (71)第9章横隔梁的计算 (71)9.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 (71)9.2跨中横隔梁的作用效应影响线 (72)9.2.1绘制弯矩影响线 (72)9.2.2.绘制剪力影响线 (74)9.3截面作用效应计算 (75)9.4截面配筋计算 (75)第10章行车道板计算 (77)10.1悬臂板荷载效应计算 (77)10.1.1.永久作用 (77)10.1.2.可变作用 (78)10.1.3.承载能力极限状态作用基本组合 (78)10.2连续板荷载效应计算 (78)10.2.1.永久作用 (79)10.2.2.可变作用 (80)10.2.3.承载能力极限状态作用基本组合 (81)10.3截面设计、配筋和承载力验算 (82)致谢 (85)参考文献: (85)×××大桥预应力简支T形梁桥设计书学号×××作者:×××指导老师:×××职称:××0引言—工程概述和方案选择第1章设计资料及构造布臵1.1设计资料1.1.1桥梁跨径及桥宽标准跨径:35m (墩中心距离);主梁全长:34.96m ;计算跨径:34.00m ;桥面净空:净—14m+2×1.0m=16m 。
目录大学毕业设计任务书 (i)摘要 (vi)第1章方案比选 (1)1.1 桥梁设计原则 (1)1.2 各种桥梁的特点21.3 方案比选 (2)1.4 截面形式比选 (3)第2章设计资料与构造布置 (4)2.1 设计资料 (4)2.1.1 桥跨与桥宽 (4)2.1.2 设计荷载 (4)2.1.3 材料与工艺 (4)2.1.4 设计依据 (4)2.2 横截面布置 (4)2.2.1 主梁间距与主梁片数 (4)2.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定 (5)2.2.3 计算截面几何特性 (6)2.2.4 检验截面效率指标ρ(希望ρ在0.5以上) (7)2.3 横隔梁的设置 (8)第3章主梁作用效应计算 (9)3.1 永久荷载效应计算 (9)3.1.1 永久计算集度 (9)3.1.2 永久作用效应 (9)3.2 可变作用效应计算 (10)3.2.1 冲击系数和车道折减系数 (11)3.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数 (11)3.2.3 车道荷载的取值 (16)3.2.4 计算可变作用效应 (17)3.2.5 主梁力组合 (18)第4章预应力钢束估算与其布置 (19)4.1 跨中截面钢束的估算 (19)4.1.1 按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 (19)4.1.2 按承载能力极限状态估算钢束数 (19)4.2 跨中截面与锚固端截面的钢束位置 (20)4.3 钢束起弯角和线形的确定 (21)4.4 钢束计算 (21)4.4.1 计算钢束起弯点至跨中的距离 (22)4.5 钢束长度计算 (23)第5章计算主梁截面几何特征 (25)5.1 截面面积与惯性计算255.1.1 净截面几何特性计算 (25)5.1.2 换算截面几何特性计算 (26)第6章钢束预应力损失计算 (33)6.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (33)6.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失346.3 分批拉时混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (35)6.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 (35)6.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (36)6.6 钢束预应力损失汇总 (39)第7章承载能力极限状态计算407.1 跨中截面正截面承载力计算 (40)7.1.1 受压区高度x (41)7.1.2 正截面承载能力计算 (41)第8章持久状况正常使用极限状态抗裂行验算438.1 正截面抗裂性验算 (44)8.2 斜截面抗裂性验算 (45)第9章持久状况构件的应力计算509.1 正截面混凝土法向压应力验算 (51)9.2 预应力筋拉应力验算 (52)9.3 斜截面混凝土主压应力验算 (53)第10章短暂状况构建的应力验算58第11章主梁端部局部承压验算6011.1 局部承压区的截面尺寸验算 (60)11.2 局部抗压承载力验算 (61)第12章主梁变形(挠度)验算62第13章行车道板6413.1 行车道板荷载计算 (64)13.2 行车道板截面强度与配筋计算 (66)第14章板式橡胶支座的设计6814.1 确定支座平面尺寸 (68)14.2 确定支座的厚度 (69)14.3 验算支座的偏转情况 (70)14.4 验算支座的抗滑稳定性 (70)第15章盖梁设计71第16章力计算7916.1 恒载加活载作用下各截面的力 (79)16.2 盖梁力汇总 (81)第17章截面配筋设计与承载力校核8317.1 正截面抗弯承载能力验算 (83)17.2 斜截面抗剪承载能力验算 (84)第18章桥墩墩柱设计8518.1 荷载计算 (85)18.2 截面配筋计算与应力验算 (87)第19章钻孔桩计算9019.1 荷载计算 (90)19.2 桩长计算 (90)19.3 桩的力计算(M法) (91)19.4 桩身截面配筋与承载力验算 (93)第20章附属设施设计9720.1 桥面铺装9820.2 伸缩缝设计9820.3 泄水孔 (98)致99参考文献100大学毕业设计任务书院(系):土木学院[摘要]高疃镇西宋州大桥设计为标准跨径35m的4跨预应力混凝土简支箱形梁桥。
《235省道主线上跨长深高速公路大桥施工组织设计-毕业设计》毕业设计(论文)题目235省道主线上跨长深高速公路大桥施工组织设计专业道路桥梁工程技术办学学院江苏建筑职业技术学院姓名敖明磊准考证号指导教师沈建康起讫日期2014年04月20日灌南235省道主线上跨跨长深高速大桥摘要本文先对235省道所在的工程概况、地理位置、主要工程数量以及地质情况进行了介绍,并就其所包含的工程量以及工期要求,进行了施工组织组织设计。
根据采取的施工技术方案,计算出各分项工程的工程进度,会出施工进度图,确定所需的机械设备和人员配置。
并对主要工序做出具体的施工方案,从而合理的布置施工平面图。
最后附上具体的技术措施,以保证工程顺利的进行。
关键词:工程数量、工期要求、施工组织设计、工程进度、施工进度图、施工方案、施工平面图、技术措施。
South fills in 235 provincial road master lines the cross cross long deephigh speed bridgeAbstractThis article first the project survey, the geographical position, main project quantity as well as the geological situation which was at to 235 provincial roads has carried on the introduction, and on the resilience as well as the time limit for a project request which its contained, has carried on the construction organization plan. According to construction technology plan which adopts, calculates various sub-items project the project progress, can leave the construction progress map, determined needs the mechanical device and the personnel dispose. And makes the concrete construction plan to the main working procedure, thus reasonable arrangement construction plan. Finally the enclosed concrete technical measure, guarantees project smooth march.Key words:Project quantity, time limit for a project request, construction organization plan, project progress, construction progress map,construction plan, construction plan, technical measure.目录摘要ABSTRACT第一章工程概况1.1工程简介1.2工程地理位置1.3编制依据1.4水文、气象条件1.5主要工程数量第二章施工组织设计2.1 施工组织计划2.1.1 工期计划2.1.2 进度计划2.2 施工进度图及人员配置2.2.1 施工进度图2.2.2 项目部人员配置2.3施工准备2.3施工方案2.3.1施工组织2.3.2主要工程施工方法2.4机械设备投入表2.5施工平面图2.6重难点工程施工工艺2.6.1转孔灌注桩施工2.6.2立柱系梁施工2.6.3台冒与盖梁施工2.6.4预应力箱梁的预制2.6.5预应力混凝土组合箱梁吊装施工2.6.6端中横隔板、湿接缝、负弯矩张拉施工2.7为保证工程顺利进行所采取的措施2.7.1第一章工程概况1.1工程简介235省道起自六塘村西侧的236省道,向东经六塘村,跨过老六塘河及南六塘河,上跨长深高速公路并预留互通,继续向东跨过公兴河,之后接城市规划南环路,利用其线位向东接现状235省道,利用235省道线位向南至灌南-涟水界,路线全长14.159km。
跨径35米+35米连续箱梁弯桥计算书一、主要计算参数和假定1、采用的主要设计规范⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)⑶《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)2、技术标准设计荷载:公路I级,2车道(考虑了车道偏载影响)3、主要材料特性箱梁采用标号C50混凝土,混凝土比重取2.6吨/立方米,C50混凝土弹性模量、收缩徐变特性全部按照规范规定取值。
设计预应力采用钢铰线束,腹板预应力钢束为15-12钢铰线束共,顶底板预应力钢束均为15-9钢铰线,张拉应力为标准值的75%取1395Mpa,钢束特性按照规范规定取值。
4、结构体系结构为两跨等截面连续箱梁桥,平弯半径190米,采用满堂支架现浇施工。
5、计算采用荷载⑴温度荷载:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)中4.3.10第三条规定执行,具体数值如下图。
⑵基础强迫位移:桥台考虑了0.5cm的位移,桥墩考虑了1cm的位移。
⑶二期恒载:根据要求取5t/m⑷跨中横隔板:计算中将跨中横隔板自重作为集中力考虑取值3.42t二、结构模型1、计算程序计算中采用了土木结构专用的结构分析与优化设计软件MIDAS/Civil6.7.1版。
2、结构离散全桥离散为39个节点,38个单元。
详见下图:三、计算结果1、成桥阶段应力计算结果箱梁上缘正应力图表示-方向箱梁下缘正应力图表示-方向箱梁主拉应力图表示-方向在成桥阶段箱梁上下缘正应力分布合理,。
2、运营阶段计算结果在运营阶段进行了三组荷载计算:公路I级荷载;桥面非均匀升降温度荷载;基础位移荷载,上述荷载将与恒载组合按规范规定进行各种状况计算。
⑴持久状况正常使用极限状态计算a、正截面抗裂验算荷载长期效应组合应力如下图箱梁上缘表示-方向箱梁下缘表示-方向箱梁在荷载长期效应组合下除梁端部外截面上下缘全为压应力,正截面抗裂满足规范要求荷载短期效应组合应力如下图箱梁上缘表示-方向箱梁下缘表示-方向箱梁在荷载短期效应组合下截面下缘(除梁端部)全为压应力,墩顶上缘出现拉应力,其最大值为0.415Mpa≤0.35f tk=0.93Mpa。
第一章工程概述 (5)1.1设计题目 (5)1.2 设计资料 (5)1.3 桥梁设计的基本要求 (5)1.3.1 使用上的要求: (5)1.3.2经济上的要求: (5)1.3.3 结构和尺寸上的要求: (5)1.3.4 施工上的要求: (6)1.3.5美观上的要求: (6)第二章方案比选 (6)2.1桥位概述 (6)2.2 方案一:预应力简支T梁结构 (6)2.2.1预应力简支T梁结构(祥图见A3图)立面图 (6)2.2.2 全桥主要尺寸 (6)2.2.3预应力简之T梁结构特点: (6)2.2.4预应力简支T梁结构经济性 (7)2.3 钢筋混凝土简支T形桥梁 (8)2.3 方案二:钢筋混凝土非预应力简支T梁桥 (8)2.3.1钢筋混凝土桥立面图(详图见A3图) (8)2.3.2 全桥主要尺寸 (8)2.3.3 钢筋混凝土简支桥梁的特点 (8)2.3.4钢筋混凝土简支梁桥经济性 (9)2.4 方案确定 (9)第三章桥梁设计资料及上部构造布置 (11)3.1设计资料 (11)3.1.1 桥梁跨径及桥宽 (11)3.1.2 设计荷载 (11)3.1.3 环境 (11)3.1.4 材料及工艺 (11)3.1.5 设计要求 (11)3.1.6 施工方法 (11)3.1.7设计依据 (12)3.1.8基本计算数据 (12)3.2构造布置(上部结构) (13)3.2.1 横截面布置 (13)3.2.2 横截面沿跨长的变化 (18)3.2.3 横隔梁的设置 (19)3.3构造布置图见A3图纸 (19)3.4 四个验算截面断面图见A3图 (19)第四章主梁作用效应计算 (20)4.1主梁编号 (17)4.2 1号梁永久作用效应计算 (20)4.2.1 永久作用集度 (20)4.2.2永久作用效应 (21)4.3 可变作用效应计算(修正刚性横梁法) (22)4.3.1 冲击系数和车道折减系数 (22)4.3.2计算主梁的的荷载横向分布系数 (22)4.3.3 车道荷载的取值 (26)4.3.4 计算可变作用效应 (27)4.4 主梁作用效应组合 (32)第五章预应力钢束估算、布置 (33)5.1预应力钢筋面积的估算 (33)5.2预应力钢筋布置 (34)5.3非预应力钢筋面积估算及布置 (40)6.1后张法预应力混凝土梁主梁截面几何特性计算................................................. 错误!未定义书签。
抗拉强度标准值1860MPa f pk =,抗拉强度设计值1260MPa f pd =,抗压强度设计值390MPaf 'pd =配预应力钢筋时,假定预应力筋的永存应力为0.5930MPa f pk =⑸有效截面的截面特性:由于剪力滞效应,截面配筋计算全部按有效截面进行计算,并等效成工字型截面。
边跨的等效截面如图:截面特性:A =45598㎝2,抗弯惯性矩I=1.95364m形心距下边缘的距离: 下Z =∑AiZi/∑Ai=100.8㎝ 形心距上边缘的距离: Z 上=175-100.6=74.2㎝ W 下=Z I =1.9383m ,W 上=Z I =2.60923m e 下=90.8cm=0.908m , e 上=64.2cm=0.642m K 下=A W =0.4588m , K 上=AW=0.425m 中跨的等效截面截面特性:面积:A = 45821㎝2抗弯惯性矩I=1.96634m , 形心轴距离截面下边缘的距离为y 下=100.7cm 形心轴距离截面下边缘的距离是y 上=74.3cm W 下=Z I =1.9533m ,W 上=ZI =2.64643me 下=90.8cm=0.907m , e 上=64.2cm=0.643m K 下=A W =0.4588m , K 上=AW =0.425m(6)配筋计算配尽量计算结果(2m m )2N1: 24.159sφ,距上缘高度为0.15m2N2: 24.159s φ,端部距上缘距离0.35m ,呈S 型布置在每跨中,曲线半径为50m 2N3: 24.159s φ,端部距上缘距离0.74m ,呈S 型布置在每跨中,曲线半径为80m2N4: 24.1527s φ,距下缘高度为0.15m 钢束总数:4预应力损失及有效预应力的计算:根据《桥规》(JTG-2004)中的规定,预应力混凝土构件在正常使用极限状态计算时,应考虑由下例引起的预应力损失:预应力钢筋与管道壁摩擦损失:1l δ锚具变形,钢筋回缩及混凝土收缩损失 2l δ 预应力钢筋与台座之间的温差损失 3l δ混凝土的弹性压缩引起的损失 4l δ 预应力钢筋的应力松弛损失 5l δ混凝土的收缩徐变引起的损失6l δ(1)摩擦预应力损失1l δ预应力钢筋与管道之间摩擦引起的预应力损失可按下式计算:()[]kx u con l e +--=θσσ11=1395()[]x e 0015.0015.01+-- con σ——张拉预应力钢筋时锚下的控制应力(=0.75pk f =1395); u ——预应力钢筋与管道壁的摩擦系数,对金属波纹管取0.2;θ ——从张拉端至计算截面曲线管道切线的夹角之和,以rad 计; K ——管道每米局部偏差对摩擦的影响系数,取0.0015; X ——从张拉端到计算截面的管道长度,以米计。
..红色字体代表书上或是资料书中没找到桥梁设计说明一、设计基本资料1、公路等级:公路—I级2、主梁形式:预应力钢筋混凝土T形简支梁3、标准跨径为35米,计算跨径为34.4米,桥面净空:净—2×3.75+2×1.25(人行道)+2×0.5(路缘带)4、车道数:双向分离式四车道5、设计速度:100Km/h6、材料容重:沥青砼23 KN/m3,水泥砼24 KN/m3二、横断面设计(1)横断面由5片主梁组成,主梁间距2.2m,主梁高2..0 m,主梁肋宽0.2m。
T形梁截面尺寸图:(尺寸单位:cm)(2)桥面铺装:面层:5 cm 沥青混凝土重力密度为233KN m/垫层:9 cm C25水泥混凝土重力密度为24 3KN m/梁翼板的重力密度为253/KN m。
三、行车道板计算(采用铰接悬臂板)1.恒载力的计算(1) 计算每延米板的结构自重g沥青混凝土面层: 10.05 1.023 1.15/g KN m =⨯⨯= C 25水泥混凝土垫层: 20.1 1.024 2.4/g KN m =⨯⨯= T 梁翼板自重: 30.150.251.0255/2g KN m +=⨯⨯= 合计: 312316.1/i g g g g KN m ==++=∑/KN m(2)计算每延米板条的恒载力弯矩: 22011 2.20.28.31() 4.15222og gl KN m M -=-=-⨯⨯=- 剪力: 8.311.08.31og KN Q gl =⨯== 2.活载力的计算将车辆荷载后轮作用与铰缝轴线上,后轴作用力为P=140KN.轮载分布:车轮着地尺寸220.20.6a b m ⨯=⨯,经铺装层按45角扩散后,在板顶的分布尺寸:1220.220.140.48a a H m =+=+⨯=1220.620.140.88b b H m =+=+⨯=经分析,车后轴两轮的有效分布宽度重叠,所以荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为:1020.48 1.42 1.0 3.88a a d l m =++=++⨯=由于这是汽车局部荷载加载在T 梁的翼板上,故冲击系数取1 1.3μ+= 。
35M跨预应力混凝土简支箱梁桥计算摘要:本桥采用预应力简支梁结构,全桥总长为35米,全宽为9.5米,、,单跨桥,全桥断面都采用单箱单室结构。
全桥计算采用桥梁博士,首先对整座桥进行单元划分,本桥共划分为37个单元,各个单元的断面形式都为单箱单室结构,分别确定各个单元的具体尺寸和坐标位置,把所有信息输入后建立全桥立体模型。
接下来定出钢束几何形状进行输入。
采用整体预制施工,荷载为公路一级,设计车道数为两车道。
所有数据输入完毕就进行数据计算,计算完成就可看输出结果。
结果包括单元截面应力、强度验算、钢束应力验算、使用阶段应力、计算模型等。
单元强度、钢束应力验算通不过的,就要进行钢束调整直到所有验算满足通过后上部结构计算完成。
最后完成初步设计。
该软件计算数据结果输出清晰明了,计算结果安全.可用于设计此类直线及大半径桥梁,但不适于做小半径的曲线桥梁,计算精度不够。
关键词:简支梁初步设计立体模型目录第一章.总体说明-----------------------------------------------------------3第二章全桥纵向模型建立---------------------------------------------------4第三章基本数据计算--------------------------------------------------------6第四章结构计算-------------------------------------------------------------7第五章结构验算-------------------------------------------------------------9第六章预应力损失计算------------------------------------------------------19结论--------------------------------------------------------------------------24致谢--------------------------------------------------------------------------25主要参考文献------------------------------------------------------------------25第一章.总体说明1 设计资料:1)桥梁跨径及桥宽标准跨径:35m(墩中心距离)桥面净空:净-8+2*0.75=9.5m2) 设计荷载汽车荷载等级:公路-Ⅰ级,人群荷载标准值为3.5KN/m23 )材料及施工工艺混凝土:主梁采用C40混凝土,栏杆及桥面铺装采用C20混凝土预应力钢筋采用ASTM270级15.24底松弛钢绞线(相当于原标准Ⅱ级钢筋),小于12mm的采用R235或(Q235)热扎光圆钢筋(相当于原标准Ⅰ级钢筋)4) 设计依据<<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>>(JTG D62--2004) <<公路桥涵设计通用规范>>(JTG D60--2004)5)桥面铺装:采用5cm厚C20混凝土+5cm厚沥青混凝土。
35米预应力简支桥的设计与计算下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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百度文库- 让每个人平等地提升自我摘要本次设计的是某大桥35m后张法预应力混凝土简支T梁桥上部结构设计。
根据相关技术规范要求,通过设计任务书、开题报告给出的基本数据,设计上部构造形式、横截面相应宽模度、预置高度、边梁悬臂长度、截面尺寸等本设计采用的是后张法预应力混凝土的简支T型梁桥,35mT梁的计算跨径是,梁长,主梁为变截面T型梁。
路基全宽26m,半幅桥梁宽,两侧采用刚性护栏宽度各,不设人行道;桥面铺装采用10cm沥青混凝土9cm水泥混凝土;车道数为双向4车道;汽车荷载是公路-Ⅰ级。
上部构造形式采用5梁式;梁宽模数为B=,T梁预制高度为。
具体包括以下几个部分:桥型布置,结构各部分尺寸拟定;选取计算结构简图;恒载内力计算;活载内力计算;荷载组合;预应力钢束的估算及其布置;配筋计算;预应力损失计算;截面强度验算;截面应力及变形验算;行车道板的计算。
使用的工具有:”CAD”绘图软件、”MathType”数学公式编辑器、”桥梁博士”计算软件。
关键词:后张法,预应力混凝土,内力计算35 meters of a bridge in Xinjiang post-tensioned Concrete simplysupported T beam bridge structure designAbstractThe design of a bridge in XinJiang 35m post-tensioned prestressed concrete simply supported T beam bridge structure design. According to the relevant technical specifications, through the design plan, opening report gives the basic data, design the form of superstructure, the corresponding cross-section width of Modular, preset height, beam, cantilever length, section size, etc.This design uses a post-tensioned priestess’s concrete simply supported T-beam bridge, 35mT calculations span beam is 34.0m, beam length 34.96m, the main beam for the variable cross-section T-beam. Sub grade full width 26m, half of the bridge width 12.75m, on both sides of the width of the rigid barrier 0.5m, with no sidewalks; asphalt concrete pavement 9cm by 10cm cement concrete; Drive number of two-way 4 Drive; car load highway - Ⅰlevel. Superstructure forms a 5 beam; beam width modulus B = 2.4m, T precast beam height 2.25m.Specifically include the following components: bridge layout, structural dimensions of various parts of the development; select the calculation structure diagram; dead load of the internal force calculation; Live Load calculation; load combination; prestressed steel beam and the layout of the estimation; reinforcement calculation; prestress loss calculation; strength calculation section; section stress and deformation of checking; lane board calculations.Use the tools: "CAD" drawing software, "MathType" mathematical formula editor, "Bridge Doctor" calculation software.Key Words:Post-tensioned, priestesses concrete, Internal force calculation目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (1)1概况 (2)预应力混凝土 (2)预应力混凝土的目的 (2)预应力混凝土的分类 (2)预应力混凝土的优缺点 (2)预应力混凝土桥 (3)预应力混凝土桥特点 (3)2设计基本资料及构造布置 (4)设计资料 (4)主梁间距与主梁片数 (4)主梁跨中截面主要尺寸拟订 (6)截面几何特性计算 (6)3主梁作用效应计算 (11)永久作用效应计算 (11)3.1.1永久作用集度 (11)3.1.2永久作用效应 (12)可变作用效应计算 (13)3.2.1冲击系数和车道折减系数 (13)3.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (14)3.2.3车道荷载的取值 (18)3.2.4计算可变作用效应 (19)主梁作用效应组合 (24)4预应力钢束的估算及其布置 (25)跨中截面钢束的估算和确定 (25)4.1.1按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 (25)4.1.2按承载能力极限状态估算钢束数 (25)预应力钢束布置 (26)4.2.1跨中截面及锚固端截面的钢束位置 (26)4.2.2钢束起弯角和线形的确定 (29)4.2.3钢束计算 (29)5计算主梁截面几何特性 (33)截面面积及惯矩计算 (33)5.1.1净截面几何特性计算 (33)5.1.2.换算截面几何特性计算 (33)截面静矩计算 (34)截面几何特性汇总 (36)6钢束预应力损失计算 (39)预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (39)由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (40)混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (41)由钢束应力松弛引起的预应力损失 (41)混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (42)6.5.1徐变系数和收缩应变的终极值计算 (42) (43)6.5.2计算6l成桥后张拉N7号钢束混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (44)7主梁截面承载力与应力验算 (45)持久状态承载能力极限状态承载力验算 (45)7.1.1正截面承载力验算 (45)7.1.2斜截面承载力验算 (47)持久状况正常使用极限状态抗裂验算 (51)7.2.1正截面抗裂性验算 (51)7.2.2斜截面抗裂验算 (52)持久状况构件的应力验算 (52)7.3.1正截面混凝土压应力验算 (53)7.3.2预应力筋拉应力验算 (55)7.3.3截面混凝土主压应力验算 (56)短暂状况构件的应力验算 (56)7.4.1预加应力阶段的应力验算 (56)7.4.2吊装应力验算 (57)8行车道板计算 (58)悬臂板荷载效应计算 (58)8.1.1永久作用 (58)8.1.3可变作用 (59)8.1.4承载能力极限状态作用基本组合 (59)连续板荷载效应计算 (59)8.2.1永久作用 (60)8.2.2可变作用 (62)8.2.3作用效应组合 (64)截面设计、配筋与承载力验算 (65)结论 (67)参考文献 (69)在学取得成果 (70)致谢 (71)引言预应力混凝土简支T梁桥在法国在深入研究预应力混凝土性能和张拉、锚固工艺的基础上,用预应力钢筋将预制的混凝土梁段串连成整体,不用支架,只用临时塔索,在马恩河上建成跨度55m的双铰刚架桥为预应力混凝土桥,这座桥的成功建成为预应力混凝土桥奠定了基础和创造了里程碑,为后来的新方法与新设计做出了重要的一步,此后主跨径依次被刷新,现阶段这种桥的跨度已发展到400m以上。
桥梁工程课程设计――预应力混凝土简支小箱梁桥设计计算书姓名:学号:班级:指导教师:成绩:二○一二年七月第一章设计依据1.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)》(以下简称《公预规》)2.《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》(以下简称《桥规》) 3.《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)第二章设计资料及上部结构主要尺寸2.1 设计资料1. 桥梁跨径及桥宽标准跨径:35 m;主梁全长:34.94 m;计算跨径:34.19 m;桥面宽度:0.5 m (防撞栏杆)+15.9(净行车道宽度)m + 0.5 m(防撞栏杆)= 16.9 m。
分幅:单幅行车方向:单向行车2. 设计荷载公路-I级,无人群荷载,单侧防撞护栏重7.8 kN/m。
3. 材料及工艺混凝土:小箱梁梁的预制部分及现浇接缝部分均采用C50(容重为26 kN/m3);铺装层为10cm厚沥青混凝土混凝土(容重为24kN/m3);沥青铺装层下设置8cm厚的C40防水混凝土调平层(容重为25kN/m3)。
预应力钢筋:15.2sφ钢绞线,1860f=MPa,单根面积140mm2。
pk普通钢筋:直径≥12 mm采用HRB335钢筋;直径<12 mm采用R235钢筋。
工艺:主梁按后张法施工工艺制作,采用内径55 mm的预埋波纹管和夹片式锚具。
2.1、基本尺寸图2-1图2-2中梁截面特性: A=1.38m 2;x I =0.5484m ; 4849.0m I T ;中心点到底面的距离 y=1.16m 。
图2-3图2-4边梁截面特性: A=1.401m 2;x I =0.5524m ; 4899.0m I T ;中心点到底面的距离 y=1.17m 。
第三章 内力计算3.1 恒载计算1号梁 一期恒载梁体自重及横隔板:mkN q /77.3819.3426*3*2.0*64.126*2*2.0*56.3095.171)3095.17(*401.13*2628.1401.1*261=++⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++= 二期恒载 防撞栏杆 :m kN q /12.35/2*8.72== 铺装层:m kN q /99.13)9.15*08.0*251.0*24*9.15(3=+=m kN q q /11.1732=+总恒载:m kN q q q q /88.55321=++=2号梁 防撞栏杆 :m kN q /12.35/2*8.71== 铺装层:m kN q /99.135/)9.15*08.0*251.0*24*9.15(2=+= m kN q q q /11.1721=+=梁体自重及横隔板:mkN q /29.3919.343*26*2.0*9.226*2*2.0*99.4095.171)3095.17(*38.13*2628.138.1*263=++⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++=m kN q q q q /4.56321=++=3-3 3号梁恒载表表3.2 活载计算3.2.1 横向分布系数计算 3.2.1.1 跨中处用刚接板法1号梁活载计算 图2-5936.0)1448.01643.01809.02064.0227.02578.02804.03102.0(*5.01=+++++++=cq m 按照2车道加载5377.0)227.02578.02804.03102.0(*5.01=+++=cq m 0.67*0.936>0.5377 2号梁图2-68620.0)1711.01876.01998.02168.0227.02369.0241.02438.0(*5.02=+++++++=cq m 按照2车道加载4744.0)227.02369.0241.02438.0(*5.01=+++=cq m 0.67*0.862=0.5775>0.47443号梁8163.0)2038.02114.02150.02128.02085.02005.01944.01862.0(*5.03=+++++++=cq m 按照2车道加载3948.0)2085.02005.01944.01862.0(*5.01=+++=cq m 0.67*0.8163=0.5469>0.3948 根据对称性关系8620.024==cq cq m m8859.015==cq cq m m3.2.2 支座处用杠杆原理法 1号梁 图2-70789.1)2827.06697.02054.1(*5.010=++=q m2号梁 图2-81323.1)0882.04706.016176.00882.0(*5.020=++++=q m3号梁 图2-91323.1)0882.04706.016176.00882.0(*5.030=++++=q m根据对称性关系1323.12040==q q m m 0789.11050==q q m m梁号跨中 支座 1 0.8859 1.0789 2 0.862 1.1323 3 0.8163 1.1323 4 0.862 1.1323 50.88591.07893.2.2 活载计算荷载值 m kN q k /5.10= kN P k 300= 折减系数 0.67 1号梁Z 45.25697548.0*10*45.319.34*214.32102H m EI lf c c ===πμ.0=-=f1431767.0ln0157.0弯矩横向分布系数图2-10剪力横向分布系数图2-11支座处弯矩M=0剪力图2-12Q=1.143*1.0789*300*0.67+1.143*(0.5*(1.0789*1+0.8859*0.8571)*34.19/7+0. 8859*0.5*6*34.19/7)*10.5*0.67=388.35kN1/8跨处弯矩图2-13M=1.143*0.8859*3.74*300*0.67+1.143*0.8859*0.5*3.74*34.19*10.5*0.67=1216.64mkN.剪力图2-14Q=1.143*0.91*300*0.67+1.143*(0.5*(0.91*0.875+0.8859*0.8571)*0.61+0.8859*0.5*6*34.19/7)*10.5*0.67=317.26kN1/4跨处弯矩图2-15M=1.143*0.8859*6.41*300*0.67+1.143*0.8859*0.5*6.41*34.19*10.5*0.67=2085.21mkN.剪力图2-16Q==1.143*0.75*300*0.8859*0.67+1.143*0.8859*0.5*0.75*0.75*34.19*10.5*0.67=221.05Kn3/8跨处弯矩图2-17M=1.143*0.8859*8.013*300*0.67+1.143*0.8859*0.5*8.013*34.19*10.5*0.67 =2606.67mkN.剪力图2-18Q=1.143*0.625*300*0.8859*0.67+1.143*0.8859*0.5*0.625*0.625*34.19*10.5*0.67=174.77kN跨中处弯矩图2-19M=1.143*300*8.5475*0.8859*0.67+1.143*0.5*34.19*8.5475 *10.5*0.8859*0.67=2780.55mkN.剪力图2-20Q=129.37kN2号梁弯矩横向分布系数图2-21剪力横向分布系数图2-22支座处Q=398.45kN1/8跨处M=1183.82mkN.Q=311.84kN1/4跨处M=2028.96mkN.Q=215.18kN3/8跨处M=2536.35mkN.Q=170.06kN跨中处M=2705.54mkN.Q=128.64kN3号梁弯矩横向分布系数图2-23剪力横向分布系数M=0Q=392.29kN1/8跨处M=1121.06mkN.Q=296.35kN1/4跨处M=1923.91mkN.Q=203.75kN3/8跨处M=2401.88mkN.Q=161.04kN跨中处M=2561.79mkN.Q=121.82kN4,5号梁活载内力分别于2,1号梁相同表3-5 各梁活载内力值3.3内力组合表3-6 1号梁内力组合第四章预应力钢筋估束和布置4.1预应力钢束的估束由于边梁的内力最大,所以预应力钢筋的布置一边梁为准,其他梁预应力布置与边梁相同。
第一章概述总体概述上部箱梁构造为5×35连续小箱梁,桥宽12.25米,由4榀小箱梁联结构成,布置图如下图所示。
设计荷载公路Ⅰ级。
本计算只对边梁单榀箱梁进行分析,模的主要规范有:1.《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)3.《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)(一)技术指标设计荷载:公路Ⅰ级。
桥面宽度:0.5+11.25+0.5=12.25米,单幅桥。
标准桥面横坡:2%跨径:35米斜度:0°,10°,20°,30°,40°主梁片数:4片梁。
预制梁长:34.3米。
预制梁高:1.8米。
桥面铺装:9cm沥青混凝土。
混凝土调平层: 8cm50号混凝土。
(二)相关参数相对温度 75%桥面板与其它部分的温差为±5°预应力管道成形为钢波纹管管道摩擦系数u=0.25管道偏差系数λ=0.0025l/米钢筋回缩和锚具变形为6mm(三)主要材料1.混凝土材料预制箱梁、横隔板 50号混凝土现浇连续段、封锚端、湿接缝 50号混凝土现浇桥面层50号混凝土主梁采用50号混凝土,力学性能见表1.1混凝土力学性能表表1.12预应力筋均采用符合ASTM A416-96a标准的高强低松弛270级钢绞线,公称直径φj15.24mm,公称面积为140mm2,标准强度为MPaR by1860=,,控制张拉应力为1395MPa。
弹性模量为MPaEy51095.1⨯=。
(四)预应力布置预应力构造分为两种类型:顶板索和腹板连续索。
预制小箱梁采用OVM型锚具及配套的设备。
箱梁顶板负矩钢束采用BM15型锚具及配套的设备,管道成孔采用波纹扁管,且要求钢波纹扁管的钢带厚度不小于0.35mm。
预应力张拉采用引伸量和张拉吨位双控。
并以引伸量为主。
引伸量误差不得超过-5%~10%。
(五)施工工序⑴预制主梁,张拉预应力钢束。
¥一、设计目的T型桥梁在我国公路上修建很多,预应力混凝土简支T梁是目前我国桥梁上最常用的形式之一,在学习了预应力混凝土结构的各种设计、验算理论后,通过本设计了解预应力简支T梁的实际计算,进一步理解和巩固所学得的预应力混凝土结构设计理论知识,初步掌握预应力混凝土桥梁的设计步骤,熟悉《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)》(以下简称《公预规》)与《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》(以下简称《桥规》)的有关条文及其应用。
从而使独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高,培养综合应用所学基础课、技术基础课及专业知识和相关技能,解决具体问题的能力。
以达到具备初步专业工程人员的水平,为将来走向工作岗位打下良好的基础。
二、设计资料及构造布置(一) 设计资料1.桥梁跨径及桥宽:标准跨径:35m(墩中心距离)主梁全长:计算跨径:桥面净空:净—9m + 2×1m = 11m2. 设计荷载公路Ⅱ级,人群荷载m²,每侧人行栏、防撞栏重力的作用力分别为m和m.3. 材料及工艺混凝土:主梁用C50,栏杆以及桥面铺装用C30。
】预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》(JTG D62—2004)的φ钢绞线,每束6根,全梁配6束,f pk=1860MPa。
普通钢筋采用HRB335钢筋。
按后张法施工工艺制作主梁,采用内径70mm、外径77mm的预埋波纹管和夹片式锚具。
4. 设计依据交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01—2003),简称《标准》;交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004),简称《桥规》;交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004),简称《公预规》。
5. 基本计算数据(见表1)【表中:考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
ck 和tk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度,则ckf '=,tkf '=。
目录中文摘要 (4)ABSTRAC (5)结构计算书部分 (6)第1章基本资料 (6)1.1 设计资料 (6)1.1.1 设计方案 (6)1.1.2 技术标准 (6)1.1.3 材料及特性 (6)1.1.4 设计依据 (8)1.2结构尺寸 (8)1.2.1 桥型布置图 (8)1.2.2 截面尺寸 (9)1.3箱梁的横截面几何特性计算 (11)第2章荷载计算 (12)2.1电算模型 (12)2.1.1 使用软件 (12)2.1.2 模型分析 (12)2.2恒载作用计算 (13)2.2.1 一期恒载(现浇箱梁自重) (13)2.2.2 现浇层、沥青铺装层及内外侧栏杆 (13)2.3活载作用计算 (14)2.3.1荷载系数的计算 (14)2.3.2活载作用内力计算 (14)2.4附加内力的计算 (16)2.4.1 温度变化引起的附加内力的计算 (16)2.5内力组合 (19)第3章钢筋的估算和布置 (22)3.1预应力钢束的估算与确定 (22)3.1.1 估算方法及结果 (22)3.1.2 钢束的确定 (27)3.2预应力钢束的布置 (27)3.2.1 跨中预应力钢束布置 (27)3.2.2 梁端预应力钢束布置 (28)3.2.3 桥台处渐变端处预应力钢束布置 (28)3.2.4桥墩和顶板处预应力钢束布置 (28)3.3预应力加载后荷载组合 (29)3.4截面普通钢筋的估算与布置 (29)第4章持久状况承载能力极限状态计算 (32)4.1结果显示单元号的确定 (32)4.2正截面抗弯承载力 (32)4.3斜截面抗剪承载力计算 (36)4.3.1计算截面选取与箍筋配置 (36)4.3.2 斜截面抗剪承载力验算 (37)第5章预应力损失计算 (45)5.1预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失1lσ (45)5.2锚具变形、预应力筋回缩和分块拼装构件接缝压密引起的应力损失2lσ (45)5.3混凝土加热养护时,预应力筋和台座之间温差引起的应力损失3lσ (46)5.4混凝土弹性压缩引起的应力损失4lσ (46)5.5预应力筋松弛引起的应力损失5lσ (47)5.6混凝土收缩和徐变引起的应力损失6lσ (47)第6章持久状况正常使用极限状态计算 (58)6.1电算应力结果 (58)6.2持久状况使用阶段的正应力验算 (59)6.2.1 混凝土的法向压应力验算 (60)6.3截面抗裂验算 (61)6.3.1 验算条件 (61)6.3.2 验算结果 (62)6.4正常使用阶段竖向最大位移(挠度) (62)6.4.1 使用阶段的挠度值计算 (62)6.4.2 预加力引起的反拱计算及预拱度的设置 (63)第7章持久状况和短暂状况构件的应力验算 (64)7.1混凝土的最大拉应力验算 (64)7.2预应力钢筋最大拉应力 (65)7.3混凝土的最大主拉、主压应力计算 (73)7.3.1混凝土主拉应力 (73)7.3.2混凝土主压应力 (74)第8章局部受压承载力计算 (78)8.1局部受压区尺寸要求 (78)8.2局部承压承载力验算 (79)第9章支座的设计 (80)9.1支座的支承反力计算 (80)9.2支座的选取 (81)致谢 (82)参考文献 (83)附录 (84)外文原文: (84)外文译文: (95)毕业设计任务书 (104)毕业设计开题报告 (109)设计题目:35m+45m+35m预应力混凝土连续箱梁桥中文摘要本设计上部结构采用三跨预应力混凝土变截面连续箱形梁桥,跨径为35m+45m+35m,横桥向宽度为10m,横坡为1.5%,双向两车道,荷载等级为公路-Ⅱ级。
35M跨预应力混凝土简支箱梁桥计算摘要:本桥采用预应力简支梁结构,全桥总长为35米,全宽为9.5米,、,单跨桥,全桥断面都采用单箱单室结构。
全桥计算采用桥梁博士,首先对整座桥进行单元划分,本桥共划分为37个单元,各个单元的断面形式都为单箱单室结构,分别确定各个单元的具体尺寸和坐标位置,把所有信息输入后建立全桥立体模型。
接下来定出钢束几何形状进行输入。
采用整体预制施工,荷载为公路一级,设计车道数为两车道。
所有数据输入完毕就进行数据计算,计算完成就可看输出结果。
结果包括单元截面应力、强度验算、钢束应力验算、使用阶段应力、计算模型等。
单元强度、钢束应力验算通不过的,就要进行钢束调整直到所有验算满足通过后上部结构计算完成。
最后完成初步设计。
该软件计算数据结果输出清晰明了,计算结果安全.可用于设计此类直线及大半径桥梁,但不适于做小半径的曲线桥梁,计算精度不够。
关键词:简支梁初步设计立体模型目录第一章.总体说明-----------------------------------------------------------3第二章全桥纵向模型建立---------------------------------------------------4第三章基本数据计算--------------------------------------------------------6第四章结构计算-------------------------------------------------------------7第五章结构验算-------------------------------------------------------------9第六章预应力损失计算------------------------------------------------------19结论--------------------------------------------------------------------------24致谢--------------------------------------------------------------------------25主要参考文献------------------------------------------------------------------25第一章.总体说明1 设计资料:1)桥梁跨径及桥宽标准跨径:35m(墩中心距离)桥面净空:净-8+2*0.75=9.5m2) 设计荷载汽车荷载等级:公路-Ⅰ级,人群荷载标准值为3.5KN/m23 )材料及施工工艺混凝土:主梁采用C40混凝土,栏杆及桥面铺装采用C20混凝土预应力钢筋采用ASTM270级15.24底松弛钢绞线(相当于原标准Ⅱ级钢筋),小于12mm的采用R235或(Q235)热扎光圆钢筋(相当于原标准Ⅰ级钢筋)4) 设计依据<<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>>(JTG D62--2004) <<公路桥涵设计通用规范>>(JTG D60--2004)5)桥面铺装:采用5cm厚C20混凝土+5cm厚沥青混凝土。
6)施工方式:预制7)温度效应梯度温度引起的效应按T1=20℃ T2=6.7℃考虑。
2.设计规范:1.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)2.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)4.《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)5.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)6.《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)7.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2一第二章全桥纵向模型建立选用箱型截面出于这样几点考虑:首先,箱型截面整体性好,结构刚度大;其次,箱梁的顶、底板可提供足够面积来布设预应力钢束以承受正、负弯矩;另外,抗扭能力强,同时箱型截面能够提供较大的顶板翼缘悬臂,底版宽度相应较窄,可大幅度减小下部结构工程量。
2.1初步拟订截面尺寸:由经验可知,本桥可采用单箱单室。
箱梁由顶板,底板,腹板等各部分组成。
他们的拟订尺寸如下:1)预应力混凝土梁桥的标准设计高跨比为1/17~1/19,本设计取梁高2m,高跨比为1/17.5。
2)顶板厚度确定:顶板的厚度取决于顶板的跨径及顶板内纵横向管道的布置,细头所占的最小尺寸和施工水平,其尺寸可根据经验公式估算:d/36 +15cm式中:d为腹板净距。
根据所知设计资料,顶板厚度拟采用25cm3)箱梁悬臂板长度确定:箱梁悬臂板长度经验估计公式为单箱单室:c/b=0.24-0.00048Lmax+0.0058b式中:c为一侧悬臂板长度,b为箱梁顶宽拟取悬臂长2.5m4)腹板厚度确定:经验公式:h/36+5cm+管道尺寸式中:h为高度(cm)腹板厚度拟采用50cm5)底板厚度确定:拟采用25cm6)横隔梁设置:为方便施工,主梁不设跨中横隔梁横隔梁高度与主梁同高厚度取用20cm 具体尺寸见下页图:毛截面几何特性计算:A=59500cm2毛截面重心距h/2高出的距离为:8.5cm毛截面对重心的惯性距为:300300245cm4图2-1 全桥拟采用37个单元,单元几何图及三维图见下图:图2-2 全桥三维图形:图2-3第三章基本数据计算3.1基本数据桥结构为单箱单室,车道数为2,横向折减系数为1考虑到荷载偏心效应和剪力滞效应,横向分布系数为2×1。
2=2.4施工阶段存在均布的永久荷载即二期恒载为:q2=桥面铺装集度+防撞护拦集度=0.05×9.5×25+0.05×9.5×21+0.301×1.5×25=33.14(kN/m)其中沥青铺装层密度按21kN/m3,护拦按10米3.01 m 3混凝土计算,混凝土容重按25kN/m3计3.2钢筋估算:预应力钢筋采用ASTM270级15.24底松弛钢绞线,本桥采用的预应力混凝土为C40混凝土;预应力钢束采用中交04预应力筋:270K级钢绞线(15.24)的钢绞线,f pd=1860Mpa,其公称面积139mm2。
张拉千斤顶型号为2PZ-460/31。
输入原始数据后,可得配筋在正常使用状态的估算图如下:图3-1每束钢束编束根数为6根,故,所需钢束数为:n=(0.021×1000000)/6*139=25.2取钢筋束为26束第四章结构计算预应力混凝土连续梁采用“桥梁博士3.0BETA2.0”程序进行内力分析和配束,并进行结构安全性验算。
计算由于梯度温度引起的效应时按T1=20℃ T2=6.7℃。
4.1应用程序计算的说明《桥梁博士》系统是一套通用桥梁结构设计施工计算系统,具有以下特点:1、系统寄托在Windows工作平台,遵从国际标准的用户界面,充分利用Windows强大的软件与设备支持特性和多任务功能。
2、系统的数据输入全部采用标准的界面人机交互输入,并提供了强大的数据自动生成和编辑功能,以及有效的数据纠错与查错功能,从而使得数据输入这一繁琐的工作得到了大大的简化。
3、系统具有强大的直线桥梁、平面斜、弯和异型桥梁设计与施工计算功能,能进行各种结构体系的恒载与活载的线性与非线性结构响应计算,能够实现复杂的截面施工操作,能够有效地模拟施工中采用的临时支架和挂篮设备,能够进行结构上下部共同作用的分析;能够自动对斜拉桥等带索体系进行结构优化及考虑活载效应后估算拉索面积,并能够自动计算每根拉索的施工张拉力;能够自动按照规范进行三种承载能力极限状态组合和六种正常使用极限状态组合(包括施工阶段组合V),并根据您的要求进行这九种组合的配筋计算或应力验算和强度验算及抗裂性验算;系统同时附有截面设计计算、活载横向分布系数计算以及基础计算等模块。
4.2荷载组合的处理承载能力极限状态组合,组合I:基本组合;按规范JTG D60-2004第4.1.6条规定;按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度;正常使用极限状态内力组合组合I:长期效应组合;按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定;组合II:短期效应组合;按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定;按此组合验算钢筋混凝土结构的裂缝宽度;组合V:施工组合应力组合组合I:长期效应组合,仅供部分预应力A类构件的抗裂安全验算(参照规范JTG D62 –2004第6.3.1条),组合原则按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定,但组合时只考虑直接作用荷载,不考虑间接作用,例如不计汽车冲击、不计沉降、温度等;符合规范JTG D62 -2004第6.3.1条规定;组合II:短期效应组合,对预应力混凝土构件而言是按照抗裂验算的要求进行组合计算的,组合原则按规范JTG D60-2004第4.1.7条规定,并满足规范JTG D62 –2004第6.3.1条有关规定,即对全预应力构件和部分预应力A类构件以及预制和现浇构件的最小法向应力组合时预应力引起的应力部分分别按照0.85(全预应力预制构件)、0.8(全预应力现浇构件)、1.0(部分预应力A 类构件)的系数来考虑的。
其它类型应力以及非预应力构件的各种应力组合由预应力引起的应力部分都是按照1.0的系数考虑的;组合III:标准组合,所有应力组合时各种荷载的分项组合系数都为1.0,参与组合的荷载类型为规范JTG D60-2004第4.1.7条中短期效应组合中规定的所有荷载类型,只是荷载分项系数都为1.0;4.3计算结果汇总预应力混凝土构件设计:承载能力极限状态强度验算:查看承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果。
正常使用极限状态应力验算:法向压应力:查看正常使用极限状态荷载组合III应力验算结果;(最大压应力验算结果)。
法向拉应力(抗裂性):全预应力构件:查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果;(最大拉应力验算结果)。
部分预应力A类构件:长期效应组合:查看正常使用极限状态荷载组合I应力验算结果;(最大拉应力验算结果);短期效应组合:查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果;(最大拉应力验算结果)。
主压应力:查看正常使用极限状态荷载组合III应力验算结果;(最大主压应力验算结果)。
主拉应力:查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果;(最大主拉应力验算结果)。
第五章 结构验算5.1承载能力验算 5.1.1正截面强度验算公路桥涵的持久状况设计应按承载能力极限状态的要求,对构件进行承载力及稳定计算,必要时尚进行结构的倾覆和滑移的计算。