桥梁工程毕业设计——预应力混凝土简支T型梁桥
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简支t型梁桥毕业设计简支T型梁桥毕业设计概述简支T型梁桥是一种常见的桥梁结构,具有结构简单、施工方便等优点。
本文将对简支T型梁桥的毕业设计进行探讨,包括设计目标、设计过程以及结构分析等方面。
设计目标简支T型梁桥的设计目标是确保桥梁的安全可靠,并满足交通运输的需求。
设计过程中需要考虑桥梁的承载能力、抗震性能、舒适性以及经济性等方面的要求。
设计过程1. 桥梁选址:根据实际情况选择合适的桥梁位置,考虑交通流量、地质条件以及环境影响等因素。
2. 荷载计算:根据设计标准和实际情况,确定桥梁所承受的荷载类型和大小。
常见的荷载包括静载荷、动载荷以及温度荷载等。
3. 结构设计:根据桥梁的荷载情况,选择合适的结构形式和材料。
在简支T型梁桥设计中,常用的材料包括钢材、混凝土等。
结构设计需要考虑桥梁的受力情况、变形控制以及抗震性能等方面。
4. 施工图设计:根据结构设计结果,绘制桥梁的施工图。
施工图包括桥梁的平面布置、截面形状以及构造细节等。
5. 桥梁施工:根据施工图进行桥梁的施工。
施工过程中需要注意施工工艺、施工质量控制以及安全保障等方面。
结构分析简支T型梁桥的结构分析是设计过程中的重要环节。
结构分析主要包括静力分析和动力分析两个方面。
1. 静力分析:静力分析是对桥梁在静力作用下的受力情况进行分析。
静力分析的目的是确定桥梁的受力大小和受力位置,以保证桥梁结构的安全可靠。
2. 动力分析:动力分析是对桥梁在动力荷载作用下的受力情况进行分析。
动力分析的目的是确定桥梁在交通运输过程中的振动情况,以保证桥梁的舒适性和抗震性能。
结构分析过程中需要使用一些工具和方法,如有限元分析、结构力学理论等。
这些工具和方法可以帮助工程师更好地理解桥梁的受力情况,从而进行合理的设计和优化。
总结简支T型梁桥的毕业设计是一个综合性的工程项目,需要考虑多个方面的因素。
设计过程中需要进行桥梁选址、荷载计算、结构设计、施工图设计以及结构分析等工作。
通过合理的设计和分析,可以确保桥梁的安全可靠,并满足交通运输的需求。
某预应力混凝土简支T型梁桥施工方案设计预应力混凝土简支T型梁桥是一种常见的道路桥梁结构,具有结构简单、施工便利、经济性好等优点。
下面将介绍预应力混凝土简支T型梁桥的施工方案设计。
1.设计基本参数(1)桥梁总长:80米(2)梁宽:12米(3)墩高:7米(4)轴线标高:3.5米(5)桥梁设计荷载:H30级公路活荷载标准(6)预应力张拉方式:选用预应力张拉系统,采用斜拉法进行预应力张拉2.施工工序(1)地基处理:对于桥梁的基础底部,应进行地基处理,包括地基平整、加固、加铺防水层等。
(2)墩柱施工:施工时应根据设计图纸要求,按照预制构件的尺寸和标高进行施工。
采用ARC预应力箱梁。
(3)沉箱灌浆:在墩柱施工完成后,进行沉箱灌浆,保证沉箱的稳定性和承载力。
(4)梁体施工:采用预制T型梁进行施工,预先进行压浆和预应力张拉。
(5)支座安装:在梁体施工完成后,将支座安装在墩台上。
(6)铺装施工:梁体施工完成后,进行道路的铺装和护栏的安装。
3.施工技术要点(1)预应力张拉:选用斜拉法进行预应力张拉。
根据设计要求,在合适的位置设置张拉孔,并安装预应力钢束。
采用较小的预应力张拉力,以保证梁体的稳定性。
(2)混凝土浇筑:在混凝土浇筑前,应进行模板的安装和处理。
混凝土应按照设计要求进行配制,并采取适当的震动措施,保证混凝土的密实性和均匀性。
(3)墩台施工:墩台的施工应按照设计要求进行,确保墩台的稳定性和承载力。
(4)支座安装:根据预制梁的标高,将支座安装在墩台上,保证梁体的稳定性和平稳度。
(5)护栏安装:在施工过程中,应按照设计要求进行护栏的安装,确保道路安全。
4.质量控制措施(1)施工过程中,要严格按照设计要求和规范进行施工,确保梁体的质量和强度。
(2)在混凝土浇筑过程中,要进行合理的震动措施,保证混凝土的密实性。
(3)在预应力张拉过程中,要严格控制张拉力,保证梁体的稳定性和承载力。
(4)在支座安装和护栏安装过程中,要保证安装的牢固性和稳定性。
课程名称:《桥梁工程概论》设计题目:预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计院系:专业:学号:姓名:元芳指导教师:联系方式:西南交通大学峨眉校区2012年6 月 2 日课程设计任务书专业0 姓名学号开题日期:2012-5-15完成日期:2012-6-3题目:预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计一、设计的目的通过本次预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计,掌握并巩固课堂所学知识二、设计的内容及要求设计内容:1、计算桥面板内力(最大弯矩和剪力);2、计算主梁内力(跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力),进行强度检算;要求:1、本课程设计须按教务对课程设计的排版格式要求,形成电子文档,并打印成文本上交,同时电子文档也须上交。
2、本课程设计期末考试时必须交三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日目录第一章设计资料 (4)1.1 设计资料 (4)第二章主要尺寸拟定 (4)2.1 尺寸拟定 (4)第三章行车道板的计算 (9)3.1 桥面板恒载计算 (9)3.2 铰接板的内力计算 (10)第四章主梁内力计算 (8)4.1 求横向分布系数 (8)4.2 主梁内力计算 (11)第五章荷载效应组合.............................................................. 错误!未定义书签。
5.1 承载力极限状态设作用效应组合................................ 错误!未定义书签。
5.2 正常使用极限状态设作用效应组合............................ 错误!未定义书签。
第六章截面验算 (23)6.1 持久状况承载能力极限状态计算 (23)6.2 持久状况正常使用极限状态计算 (23)6.3 挠度验算 (24)第七章设计小结 (23)325/kN m 12.14/kN m 324/kN m 323/kN m 26.1p L m=23.5/kN m 43.4510c E MPa=⨯一、设计资料1、计算跨径:2、设计荷载:公路Ⅱ级荷载;人群荷载人行道重力:预制横隔梁的重力密度为 3、主要宽度尺寸:行车道宽度为 8.5m ,人行道宽度为 0.75m ,每片梁行车道板宽2.00m4、行车道板间连接形式:刚性连接3、铺装层及其各项指标:桥面铺装层外边缘处为2cm 的沥青表面处治(重力密度 )和6cm 厚的混凝土三角垫层(重力密度 ),桥面横坡 1.5%4、其他数据:弹性模量5、设计依据: 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62—2004)8、设计方法:承载能力极限状态法二、主要尺寸拟定① 主梁高度公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为1/11~1/16;预应力混凝土梁的高跨比为1/15~1/25,随跨度增大而取较小值,本课程设计采用1350mm 的主梁高度② 梁肋厚度常用的梁肋厚度为15cm - 18cm ,视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。
预应力简支t型梁桥研究概况预应力简支T型梁桥是一种常见的桥梁结构,其具有结构简单、施工方便、承载能力强等优点,因此在现代桥梁建设中得到了广泛应用。
本文将从预应力简支T型梁桥的结构特点、设计原则、施工工艺等方面进行探讨。
一、预应力简支T型梁桥的结构特点预应力简支T型梁桥是由T型梁和简支墩组成的桥梁结构,其主要结构特点如下:1. T型梁:T型梁是桥梁的主要承载构件,其截面形状为T形,具有较高的承载能力和刚度。
T型梁的上部结构一般采用钢筋混凝土结构,下部结构采用钢结构或钢筋混凝土结构。
2. 简支墩:简支墩是T型梁的支座,其结构简单,施工方便。
简支墩一般采用钢筋混凝土结构,其高度一般为T型梁高度的1/3至1/2。
3. 预应力:预应力是指在桥梁施工过程中,通过预先施加一定的拉力,使桥梁构件在使用过程中处于一定的预应力状态,从而提高桥梁的承载能力和抗震能力。
二、预应力简支T型梁桥的设计原则预应力简支T型梁桥的设计应遵循以下原则:1. 结构合理:桥梁结构应合理,满足承载能力和使用要求。
2. 施工方便:桥梁结构应考虑施工方便,减少施工难度和施工周期。
3. 经济合理:桥梁结构应经济合理,尽可能减少材料和人力成本。
4. 安全可靠:桥梁结构应安全可靠,满足使用要求和抗震要求。
三、预应力简支T型梁桥的施工工艺预应力简支T型梁桥的施工工艺主要包括以下步骤:1. 基础施工:首先进行桥墩基础的施工,包括桥墩基础的开挖、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工作。
2. 梁体制作:梁体制作包括钢筋加工、混凝土浇筑、预应力张拉等工作。
在梁体制作过程中,需要注意梁体的尺寸精度和质量要求。
3. 梁体吊装:梁体制作完成后,进行梁体的吊装。
梁体吊装需要注意吊装设备的选择和吊装过程中的安全问题。
4. 梁体安装:梁体吊装完成后,进行梁体的安装。
梁体安装需要注意梁体的位置精度和安装质量要求。
5. 预应力张拉:梁体安装完成后,进行预应力张拉。
预应力张拉需要注意张拉设备的选择和张拉过程中的安全问题。
目录摘要 (4)第一章方案选择 (5)第二章主梁设计 (6)2.1.基本设计资料 (6)2.2.主梁内力计算 (6)2.3.恒载内力计算 (8)2.4.活载内力计算 (9)2.5.汽车作用效应计算 (11)2.6.内力组合 (15)2.7.施工方法 (16)2.8.截面设计 (16)2.9.预应力钢筋数量的确定及布置 (17)2.10.非预应力钢筋面积估算及布置 (20)2.11.主梁截面几何特性计算 (21)第三章持久状况截面承载能力极限状态计算 (24)3.1.正截面承载力计算 (24)3.2.斜截面承载能力计算 (24)3.2.1.h/2处斜截面抗剪承载能力计算 (24)3.2.2变截面处斜截面抗剪承载力计算 (26)第四章应力损失计算 (28)4.1.预应力钢筋与管道间摩擦引起的应力损失 (28)4.2.锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失 (29)4.3.预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失30 4.4.钢筋松弛引起的预应力损失 (31)4.5.混凝土收缩、徐变引起的应力损失 (31)第五章应力验算 (34)5.1.短暂状况正应力验算 (34)5.2.持久状况正应力验算 (34)5.3.持久状况下的混凝土主应力验算 (36)第六章抗裂性验算 (40)6.1.作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 (40)6.2.作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 (41)第七章主梁挠度计算 (42)7.1.在短暂效应作用下主梁挠度验算 (43)7.2.预应力所引起的上拱值验算 (44)7.3.预拱度的设置 (44)第八章锚固区局部承压计算 (45)8.1.局部受压区尺寸要求 (45)8.2.局部抗压承载力计算 (46)参考文献 (48)致谢 (49)摘要本桥采用预应力混凝土T型梁桥,桥长90米,三跨结构,跨径30米,桥宽2x9米为双向四车道。
设计中完成桥梁在恒载、活载等引起的结构内力和变形计算;并且分析了预应力T梁在恒载和活载作用下的受力性能,对全桥进行预应力钢束的布置计算等。
同里镇永和桥结构设计摘要本设计为同里镇永河桥,桥梁全长608m,桥面全宽为净12. 5m+2×0.5m防撞墙,设计荷载为公路I级,上部结构采用3联7⨯30m+6⨯30+7⨯30m,先简支后桥面连续。
横桥向为6片主梁,下部结构采用双柱式桥墩、桩基础及扩大基础,0号桥台采用桩柱式桥台,20号桥台采用肋板式桥台桩基础。
本桥在0、20号桥台处设仿毛勒80伸缩缝,在7、13号桥墩处设毛勒160伸缩缝。
支座采用板式橡胶支座。
桥面铺装上层采用7cm 厚度的沥青混凝土,下层采用2-27cm防水混凝土。
桥面纵坡采用双向纵坡形式,坡度为1.5%,桥面采用单向横坡,坡度为2%,泄水管对称布置,间距12m。
本桥共进行了三部分的内容设计,第一部分绪论介绍了设计的一些基本资料,第二部分上部结构设计,设计了上部结构平、纵、横断面形式,初拟了T梁横隔梁的截面尺寸,计算了荷载横向分布系数及主梁内力,进行了配筋设计和结构的验算。
最后进行了行车道板内力计算,横隔梁计算。
第三部分为下部结构设计,确定了桥墩、基础的形式,拟定了相应的结构尺寸并计算桩长。
通过以上设计,表明桥梁各部分结构是合理的,经过验算后,均能满足设计要求,符合设计规范。
关键词:预应力T梁;双柱式桥墩;钻孔灌注桩;沥青混凝土The Structure Design of YongheBridge in TongliAbstractThe design of the bridge called the Bridge of Changda,locating at Hubei,whose total longth is 608metres.The clearance of bridge floor is net 12.5+2×0.5m.The truck load is Road-I.The suppersture of brigde is 30m prestressed concrete simply supported T beams with six pieces in transeverse.The substructure of bridge is double-column pier, riblled piate abutment abutment and pile foundation.Two expansion joins are situated and rubbery bearings are set up.Exceeded 90-340mm asphalt concrete are used in bridge deck pavement.Profile grade of bridge floor is amphicheiral of 1.5% and transverse grade is 2%.The main contents of this design are as follows:Firstly,introducing some foundamental documents for this design.Secondly,carring out superstructure design to draw up the sectional type in longitudinal and transverse.At the same time,the dimension of T beam,load distribution coefficient in transverse and internal force are all determinated,from which the strands estimiuation are designd and construction checking computation is carried out. Finally, a lane slabs calculation, and calculation of diaphragm beams.Thirdly,carring out substructure design.Such as;the determination of pier,abutment and foundation types,relative dimentioning and examination of bearing capacity on the bottom of foundation. By this design, shows the structure of the bridge is reasonable, after checking, can meet the design requirements, meet the design standards.Keywords:Prestressed T beams;Double shaft pier ; pile foundation ; Asphalt Concre te1 绪论 (1)1.1选题的背景目的和意义 (1)1.2国内外的研究状况 (1)1.3工程概况 (2)1.3.1地理位置 (2)1.3.2地质情况 (2)1.3.3设计标准 (2)1.4方案比选 (3)2 上部结构 (5)2.1 上部结构尺寸拟定 (5)2.2 主梁作用效应计算 (5)2.2.1 永久作用集度 (7)2.2.2 可变作用效应计算 (10)2.2.3 主梁作用效应组合 (17)2.3 预应力钢束的估算及其布置 (18)2.3.1 跨中截面钢束的估算和确定 (18)2.3.2 预应力钢束布置 (20)2.4 钢束预应力损失计算 (25)2.4.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (26)2.4.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (26)2.4.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (27)2.4.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 (28)2.4.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (30)2.4.6 成桥后混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (31)2.4.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总 (33)2.5 主梁截面承载力与应力验算 (38)2.5.1 持久状态承载能力极限状态承载力验算 (38)2.5.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算 (43)2.5.3 持久状况构件的应力验算 (45)2.6 横隔梁计算 (49)2.6.1 计算荷载 (49)2.6.2内力组合 (52)2.6.3 验算截面的抗弯承载力 (54)2.6.4 横隔梁的剪力效应计算及配筋设计 (54)2.7 行车道板计算 (55)2.7.1 悬臂板荷载效应计算 (55)2.7.2 连续板荷载效应计算 (57)2.7.3 截面设计、配筋与承载力验算 (62)2.8支座计算 (64)2.8.1 支座平面尺寸确定 (64)2.8.2 确定支座厚度 (64)2.8.3 支座偏转验算 (65)2.8.4 验算支座抗滑稳定性 (66)3 下部结构设计 (67)3.1 盖梁设计 (67)3.1.1盖梁平面尺寸的拟定: (67)3.2 盖梁计算 (71)3.2.1 荷载计算 (71)3.3 内力计算 (79)3.4截面配筋设计与承载力校核 (79)3.5 桥墩墩柱设计 (82)3.5.1 荷载计算 (82)3.5.2 截面配筋计算及应力验算 (84)3.6 钻孔桩计算 (88)3.6.1 荷载计算 (88)3.6.2 桩长计算 (90)3.6.3 桩的内力计算(m法) (91)3.6.4 墩顶纵向水平位移验算 (95)结论 (98)致谢 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章设计方案比选1.1 设计资料青岛高新区科技大道桥:规划河道宽度76m,河底标高-0.05m,设计洪水水位高程2.45m,河岸标高3.5m;设计洪水频率1/100,桥下不通航,不需考虑流冰;双向4车道,设计时速60km/h,设计荷载为公路I级;地震烈度为6度。
1.2 方案编制初步确定装配式预应力混凝土简支T梁桥、钢筋混凝土拱桥、等截面预应力混凝土连续梁桥三种桥梁形式。
(1)装配式预应力混凝土简支T形梁桥图1-1 预应力混凝土简支T形梁桥(尺寸单位:cm)孔径布置:26m+26m+26m,桥长78米,桥宽2×12m(分离式)。
桥面设有1.5%的横坡,不设纵坡,每跨之间留有4cm的伸缩缝。
结构构造:全桥采用等跨等截面预应力T形梁,主梁间距2.4m。
预制T梁宽1.8m,现浇湿接缝0.6m,每跨共设10片T梁,全桥共计30片T梁。
下部构造:桥墩均采用双柱式桥墩,基础为钻孔灌注桩基础,桥台采用重力式U形桥台。
施工方法:主梁采用预制装配式施工方法。
(2)钢筋混凝土拱桥图1-2 钢筋混凝土拱桥(尺寸单位:cm)孔径布置:采用单跨钢筋混凝土拱桥,跨长78m。
结构构造:桥面行车道宽15m,两边各设1.5m的人行道,拱圈采用单箱多室闭合箱。
下部构造:桥台为重力式U形桥台。
(3)装配式预应力混凝土连续梁桥图1-3 预应力混凝土连续梁桥(尺寸单位:cm)孔跨布置:24m+30m+24m,桥长78m,桥面宽18m(整体式),设有2m的中间带,桥面设有1.5%的横坡,其中中间标高高于外侧标高。
主梁结构:上部结构为等截面板式梁。
下部结构:上、下行桥的桥墩基础是连成整体的,全桥基础均采用钻孔灌注摩擦桩,桥墩为圆端型形实体墩。
施工方案:全桥采用悬臂节段浇筑施工法。
1.3 方案比选表1-1 方案比选表选择第一方案经济上比第二方案好;另外第一方案工期较短,施工难度较小;在使用性与适用性方面均较好。
所以选择第一方案作为最优方案。
预应力混凝土简支t梁毕业设计一、选题背景和意义预应力混凝土简支T梁作为高速公路和铁路桥梁中常用的结构形式之一,在工程实践中具有广泛的应用。
该结构形式具有刚度大、变形小、承载能力强等优点,因此在桥梁设计中得到了广泛的应用。
本文以预应力混凝土简支T梁为研究对象,通过对其受力性能进行分析和计算,探讨其在工程实践中的应用。
二、预应力混凝土简支T梁结构及受力特点1. 结构形式预应力混凝土简支T梁是由上下两个翼缘和中间的腹板组成的。
其中,上下两个翼缘呈倒T形,腹板呈长方形。
在制作过程中,先制作好预应力钢筋,并将其张拉到设计要求的预应力值后,再浇筑混凝土。
2. 受力特点(1)弯曲受力:由于车辆荷载等原因,T梁会产生弯曲变形。
这时,上下两个翼缘会承受剪切力和弯曲扭矩,腹板则会承受弯曲应力。
(2)剪切受力:在车辆荷载作用下,T梁上下两个翼缘之间会产生剪切力。
这时,T梁的受力状态就类似于一根悬臂梁。
(3)压弯受力:当T梁的跨度较大时,由于自重和荷载的作用,T梁中间的腹板会发生压弯变形。
这时,上下两个翼缘也会承受一定的压应力。
三、预应力混凝土简支T梁设计计算1. 参考标准本文设计参考了《公路桥涵设计细则》(JTG D60-2015)和《预应力混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)等相关标准。
2. 计算过程(1)截面尺寸确定:根据桥墩高度、跨度等参数确定T梁截面尺寸。
(2)荷载计算:根据桥梁使用要求和交通流量等参数进行荷载计算。
(3)静态分析:采用静态分析方法对T梁进行分析,得出各个截面的受力情况。
(4)预应力钢筋设计:根据静态分析结果,确定预应力钢筋的数量和张拉方式等参数。
(5)混凝土设计:根据静态分析结果和预应力钢筋设计参数,进行混凝土配合比设计。
四、结论与展望通过对预应力混凝土简支T梁的研究,可以得出以下结论:(1)预应力混凝土简支T梁具有较好的承载能力和变形性能,适用于中小跨径桥梁的设计。
(2)在T梁的设计过程中,需要考虑荷载计算、截面尺寸确定、静态分析、预应力钢筋设计和混凝土配合比设计等因素。
桥梁毕业设计--预应力混凝土T 型简支梁桥毕业设计毕业生姓名:专业:学号:指导教师所属系(部):摘要本毕业设计采用预应力混凝土T型简支梁桥,跨径布置为(5 30)m,主梁为等截面T型梁。
本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。
首先进行桥型方案比选,拟定截面尺寸;计算控制截面的设计内力及其相应的组合值;估算预应力钢筋的数量并对其进行布置;计算主梁截面的几何特征值;计算预应力损失值;正截面和斜截面的承载力计算及复核;然后在进行强度、应力及变形验算,最后进行下部结构验算。
接着进行了简单的施工方法设计,包括施工前的准备,施工方法设计.关键词:预应力;结构设计;结构验算;施工方法目录摘要................................................................... 第1章绪论............................................................1.1 桥梁的概述 ..................................................1.2 预应力混凝土梁桥的发展 ...................................... 第2章方案比选........................................................2.1 桥梁比选的基本原则 ..........................................2.2 桥型方案的比选编制 ..........................................2.3 桥型方案推荐 ................................................ 第3章设计资料及构造布置..............................................3.1 设计资料....................................................3.2 横截面的布置 ................................................3.3 恒载内力计算 ................................................3.4 活载内力计算 ................................................3.5 主梁内力组合 ................................................ 第4章预应力钢束的估算及其布置........................................4.1 预应力钢束的估算及其确定按构件正截面抗裂性要求...............4.2 预应力钢束的布置 ............................................4.2.1 跨中截面及锚固截面的钢束布置...........................4.3控制截面的钢束重心位置计算...................................4.4钢束长度计算.................................................4.5 承载能力极限状态计算 ........................................4.5.1 跨中截面正截面承载力计算...............................4.5.2 斜截面抗剪承载力计算 ..................................4.6 钢束预应力损失计算 ..........................................4.6.1预应力钢筋和管壁之间摩擦引起的预应力损失 ................4.6.2由锚具变形、钢束回缩引起的摩擦损失......................4.6.3由分批张拉所引起的损失.....................................4.6.4由钢束应力松弛引起的损失...................................4.6.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失........................4.7预应力损失组合...............................................4.8抗裂验算.....................................................4.9主梁变形计算.................................................4.9.1可变荷载作用引起的挠度 .............................. 第5章行车道板计算....................................................5.1 设计资料....................................................5.2 恒载及其内力(以纵向1m宽的板条进行计算)....................5.3 汽车-20级产生的内力........................................5.4 荷载组合....................................................5.5 钢筋配置....................................................第6章重力式桥台设计..................................................6.1 设计资料....................................................6.2 设计方法与内容 ..............................................第7章重力式桥墩设计..................................................7.1 设计资料....................................................7.2 设计方法与内容 .............................................. 第8章盆式橡胶支座................................................... 第9章施工方法设计...................................................9.1施工前的准备.................................................9.2施工方法.....................................................9.3工程质量和工期的措施.........................................9.4安全保证措施和文明施工与环境保护措施......................... 参考文献...............................................................外文文献翻译 .............................. 中文译文 .................................. 致谢 ....................................第1章绪论1.1 桥梁的概述桥梁指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物,桥梁工程在学科上属于土木工程的分支,在功能上时交通的咽喉。
40米预应力混凝土简支T形梁桥设计混凝土梁是一种常见的结构构件,具有较高的承载能力和耐久性。
在桥梁设计中,预应力混凝土梁被广泛应用于大跨度桥梁的建设,以提高其承载能力和耐久性。
本文将对一座40米预应力混凝土简支T形梁桥进行详细设计。
首先,我们将对梁桥的基本参数进行介绍,然后进行梁型选择和承载力计算,最后进行设计验算和施工方案分析。
一、梁桥基本参数介绍1.跨度:40米2.桥面宽度:8米3.车道数:双向两车道4.梁高:根据承载力和美观性要求确定5.材料强度等级:C50二、梁型选择和承载力计算根据跨度和桥面宽度,可以选择适当的梁型。
T形梁是一种常见的梁型,具有较好的承载能力和刚度。
在确定梁型后,可以进行承载力计算。
承载力计算主要包括以下几个方面:1.自重计算根据梁的几何形状和梁材料的密度,可以计算出梁的自重。
自重是梁本身的荷载,需要考虑在设计中。
2.活荷载计算根据桥梁所在位置的交通情况和设计要求,确定桥梁的活荷载标准。
活荷载包括车辆荷载、人行荷载和雪荷载等。
通过考虑不同车型和车辆分布情况,可以计算出桥梁的活荷载。
3.斜拉力计算根据梁桥的结构形式和施工方案,可以计算出各个斜拉杆的力值,以确保斜拉杆的承载能力。
4.承载能力验算将以上计算得到的各种荷载和力值进行叠加,并考虑梁的断面尺寸和材料强度等因素,进行承载能力验算。
如果承载能力满足设计要求,则说明梁型选择和尺寸设计合理。
三、设计验算和施工方案分析在完成承载力计算后,需要进行设计验算,以验证梁桥的设计是否合理。
设计验算主要包括以下几方面:1.梁截面尺寸验证梁截面尺寸需要满足强度和刚度要求。
通过计算得到的承载力和梁的几何参数,可以验证梁的截面尺寸是否满足设计要求。
2.钢筋配筋计算根据梁的截面尺寸和荷载要求,配筋计算是非常重要的一步。
通过配筋计算,可以确定梁中的钢筋布置和数量,以满足强度要求。
3.施工方案分析在设计验算完成后,需要对梁的施工方案进行分析。
施工方案包括梁的浇筑顺序、预应力筋的张拉过程、伸长量的计算等。
25米装配式预应力砼简支T形梁桥设计计算设计要求:1. 桥梁跨度:25米;2. 简支T形梁桥;3. 采用装配式预应力混凝土结构。
桥梁选型:根据跨度和结构形式,选择简支T形梁桥作为设计方案。
简支T形梁桥具有结构简单、施工方便等优点,适用于中小跨度的桥梁。
梁截面选取:根据跨度和荷载要求,选择合适的梁截面。
一般情况下,采用矩形截面和T形截面较为常见。
根据桥梁的结构形式和审美要求,选择T形截面。
梁截面尺寸计算:根据跨度和荷载要求,确定T形梁截面的尺寸。
梁截面的尺寸应满足承载能力、构造要求和装配要求等。
可以通过有限元分析等方法对截面尺寸进行合理设计。
预应力布置及计算:预应力布置应根据桥梁的跨度和荷载要求进行设计。
常采用屋面布置预应力,以提高梁的抗弯承载能力。
预应力设计应满足弯曲及剪切的受力要求,并考虑预应力张拉和锚固的施工性。
荷载计算:根据桥梁的使用功能和设计要求,确定桥梁所受到的静载荷和动力荷载。
静载荷包括自重荷载、活荷载和附加荷载等。
动力荷载包括风荷载、地震荷载和碰撞荷载等。
结构计算:对桥梁的承载构件进行计算,包括主梁、支座、墩柱等。
计算应满足强度和刚度要求,确保梁桥的安全性和稳定性。
构造计算:对桥梁的构造进行计算,包括螺栓连接、焊接连接、支座选型等。
构造计算应满足连接的可靠性和施工的方便性。
装配计算:根据桥梁的组装方式和现场条件,进行装配计算和分析。
装配计算包括起重机械选型、吊装方案、维护通道等。
验算和优化:对桥梁的各项计算进行验算和优化,确保设计方案的安全性和经济性。
经过多次优化和调整,得到满足设计要求的桥梁方案。
总结:25米装配式预应力混凝土简支T形梁桥设计计算是一个涉及结构力学、材料力学和施工工艺等多个方面的综合性问题。
只有通过合理的计算和设计,才能得到满足设计要求的桥梁方案。
在设计过程中,应注重桥梁的结构和构造计算,确保桥梁的安全性和经济性。
毕业设计预应力混凝土简支T 形梁桥计算书(夹片锚具)一 设计资料及构造布置 1、桥梁跨径及桥宽标准跨径:40m (墩中心距离) 主梁全长:39.98m 计算跨径:39.00m桥面净空:净9.5+2×0.75m=11m2、设计荷载:汽车:公路—I 级,人群:3.5KN/2m3、设计时速: 80km/h4、桥面宽度: 净(8+0.5×(n+1))+2×0.75m (人行道)5、桥面横坡:1.5%6、环境 :桥址位于野外一般地区,Ⅰ类环境条件,年平均相对湿度75%;7、施工方法:主梁采用后张法,预留孔道采用预埋金属波纹管成型,两端同时张拉。
8、预应力种类:按A 类预应力混凝土构件设计 3.材料及工艺混凝土:主梁采用C50,桥面铺装用沥青混凝土。
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)的φ15.2钢绞线,每束六根,全梁配七束,pk f =1860Mpa 。
普通钢筋直径大于和等于12mm 的采用HRB335钢筋,直径小于12mm 的均用R235钢筋。
按后张法施工工艺要求制作主梁,采用内径70mm ,外径77mm 的预埋波纹管和夹片锚具。
4.设计依据(1)交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01—2003),简称《标准》 (2)交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60--2004),简称《桥规》(3)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 B62—2004) (4)基本计算数据见表一 (二)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,故在许可条件下应适当加宽T 梁翼板.本桥主梁翼板宽度为2750mm,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,因此主梁的工作截面有两种:预施应力,运输,吊装阶段的小截面(1700i b mm =)和运营阶段的大截面(2750i b mm =).净-9.5+2×0.75m 的桥宽采用四片主梁,如图一所示.注:本示例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
郑州大学毕业设计题目:40m预应力混凝土简支T型梁桥设计(净-7+2×0.75m人行道)指导教师:李清富职称:教授学生姓名:张朋杰学号:20070510235专业:水利水电工程(道路与桥梁方向)院(系):水利与环境学院完成时间:2011年6月2011年6月1 日摘要本设计从最基本的设计方法入手,重点进行了主梁的设计,掌握了主梁的设计方法,其它部分的设计就可以仿照主梁设计进行。
本设计的主要内容包括:纵横断面布置,主梁设计,横隔梁设计,还有行车道板设计。
纵横断面布置:根据规范要求和工程实践经验确定主梁间距与主梁片数和主梁高度及各截面主要尺寸。
主梁设计:内力计算由恒载内力和活载内力计算组成。
恒载内力由结构力学可求出,而活载内力计算时要利用按修正偏心压力法计算得出的荷载横向分布系数。
根据计算得出的各种内力组合确定设计控制内力进而对预应力钢束数进行估算。
按后张法制作主梁,采用锥型锚具和直径50mm的抽拔橡胶管,计算各种预应力损失得出有效预应力,对主梁进行强度、应力和变形验算。
横隔梁设计:设置横隔梁是为了保证各主梁共同受力和加强结构整体性,本设计中采用偏心压力法进行横隔梁计算。
鉴于桥梁跨中处横隔梁受力最大,只计算跨中横隔梁内力,其余横隔梁可依据中横隔梁偏安全地选用相同的截面尺寸和配筋。
行车道板设计:本设计中行车道板的受力图示为单向板。
关键词:T形梁;预应力;混凝土桥ABSTRACTThis design begins with basic method and gives most content to the design of main beams. When the method of main beams designing is mastered, we can go on the designing of other parts.The main content of this design is as followings: The arrange of longitudinal section and lateral section, Main beams design, Crossing beam designing and Drive-way plank designing.The arrange of longitudinal section and lateral section:According to the specification and the experience of practical engineering, we can decide the distance of girders, the number of the girders, the height of the main beams and the main size of each section.Main beams design: Internal forces include invariable force and variable force. We can use the method of the structural mechanics. To calculate the variable internal force, we calculate the lateral direction coefficient of the load with the method of corrected eccentricity pressures.with the result of the calculation, we can obtain the control internal force, and we can approximately decide the number of the pre-stressed concrete band.design the main beams with post-tensioning method, selecting pre-burry corrected tube anchoring. Then calculate the loss of the pre-stress and obtain the valid pre-stress and examine the strength, stress, and transform of the main beams.Crossing beam designing:To make sure that all main beams rear the load together and to enhance the globality of the construction, this design goes on the crossing beam calculation with the method of corrected eccentricity pressures. We only calculate the internal force of the middle crossing beam because of the maximum force is in the place of the middle of the span. Drive-way plank designing:In this design, the force diagram of the drive-way plank is single direction plank.Key words: T-beam;pre-stress;concrete bridge.目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................................................................................................... I I 第1章纵横截面布置 .. (1)1.1设计目的 (1)1.2基本资料 (1)1.3主梁间距与主梁片数 (2)1.4主梁跨中界面尺寸拟定 (4)1.5横截面沿跨长的变化 (5)1.6横隔梁的设置 (5)第2章主梁计算 (6)2.1恒载内力计算 (6)2.1.1 恒载集度 (6)2.1.2 恒载内力 (7)2.2活载内力计算(修正刚性横梁法) (7)2.2.1 冲击系数和车道折减系数 (7)2.2.2 计算主梁的荷载横向分部系数 (8)2.2.3 车道荷载的取值 (12)2.3主梁内力组合 (15)2.4预应力钢束的估算及其布置 (15)2.4.1 跨中截面钢束的估算和确定 (15)2.4.2 预应力钢束布置 (17)2.5计算主梁截面几何特性 (22)2.5.1 净截面几何特性计算 (22)2.5.2 换算截面几何特性计算 (22)2.5.3 有效分布宽度内截面几何特性计算 (23)2.5.4 各阶段截面对形心轴的静矩计算 (24)2.6钢束预应力损失计算 (26)2.6.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失 (27)2.6.2 由锚具变形,钢束回缩引起的损失 (28)2.6.3 混凝土弹性压缩引起的损失 (30)2.6.4 由钢束应力松弛引起的损失 (31)2.6.5 混凝土收缩和徐变引起的损失 (31)2.6.6 预加内力计算即钢束预应力损失汇总 (34)2.7主梁截面承载力与应力验算 (36)2.7.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算 (37)2.7.2 持久状况构件的应力验算 (41)2.7.3 短暂状况构件的应力验算 (49)2.8主梁端部的局部承压验算 (50)2.9主梁变形验算 (54)2.9.1 计算由预加应力引起的跨中反拱度 (54)2.9.2 计算由荷载引起的跨中挠度 (56)2.9.3 结构刚度验算 (57)2.9.4 预拱度的设置 (57)第3章横隔梁计算 (58)3.1确定作用在跨中横隔梁的可变作用 (58)3.2跨中横隔梁的作用效应影响线 (58)3.2.1 绘制弯矩影响线 (59)3.2.2 绘制剪力影响线 (61)3.3截面作用效应计算 (62)3.4截面配筋计算 (63)第4章行车道板计算 (65)4.1悬臂板荷载效应计算 (65)4.2荷载效应组合 (67)4.3截面设计、配筋与承载力验算 (68)结束语 (70)参考文献 (71)致谢 (72)中英文翻译 (73)第1章 纵横截面布置1.1 设计目的通过设计,全面掌握公路预应力公路桥梁的设计过程,培养和运用所学专业知识的能力。
摘要本设计是依据桥梁设计相关规范,通过综合运用大学四年所学过的基础理论及专业知识,本人独立对铜陵桥上部结构做详细设计,铜陵桥设计车速为V=80Km/h。
铜陵桥全长为125m,采用5跨等跨径的预应力混凝土T型简支结构梁桥。
整个设计的内容包括资料收集以及桥梁构型的比选、主梁T型截面尺寸设计、梁自重及汽车荷载作用下的主梁内力计算、配筋及安全验算等。
桥梁上部结构对桥梁的安全性、经济性、美观性都存在影响,所以本部分设计很有必要。
在通过对一系列的影响因素以及关键因素的考量,综合各种情况的利弊分析后选择了T形简支桥梁。
在主梁结构尺寸的设计时,决定采用了对T梁腹板的变截面设计,如此就可以保证桥型与荷载分布相匹配,在满足了使用的要求的同时还能够节省建筑工程材料。
本设计解决了设计中的计算与验算问题,并且绘制了工程需要的图纸,综合设计原始资料,勘察地质资料,工程图纸和桥位所在地的情况进行了概预算的编制和部分施工方案的确定。
关键词:简支梁桥;预应力;T型梁;预制;1概述1.1设计简介花园桥桥位处经勘测没有不良的地质条件存在,适合修建跨河桥梁。
铜陵桥设计采用双向四车道分离式桥型,全桥总长度125米,分5跨,跨径25米,为预应力混凝土T型简支梁桥。
1.2 桥梁设计资料1.2.1 设计标准标准跨径:25m;跨数:5跨;桥梁总长:125⨯m;25=5伸缩缝:4cm,预制T梁全长24.96m;桥梁计算跨径:24m;公路等级:高速公路,设计时速80km/h;汽车荷载等级:公路-Ⅰ级;环境:一般地区,Ⅰ类环境;γ=;安全等级:一级,结构重要性系数 1.0ο湿接缝:两片梁之间30cm;桥面净空:23m采用双幅2×3.75m(机动车道)+3m(硬路肩)+2×0.5m(防撞护栏)=11.5m。
1.2.2地质情况铜陵桥所在地周围的土质特点主要分为5层包括粘土,细砂,亚粘土,中砂,亚砂土。
地下水类型为第四季孔隙水,含水层主要岩性为砾石,厚3m左右,水位埋深4m左右。
预应力混凝土简支T型梁桥设计一、大桥总体方案构思(1)造价要求。
所选桥型力求技术先进结构独特有别于附近已建桥梁同时满足工程数量省、造价低、投资少、经济合理的原则。
(2)施工要求。
所选桥型应满足有成熟施工经验、所需施工设备少、工艺简单的要求,以减小施工难度、加快施工进度、节省投资金额、保证施工质量。
(3)景观要求。
桥梁作为一种功能性的结构物,同时也是一种美学的艺术。
所以在满足桥梁实用功能和桥下通航要求的前提下,力求桥梁造型美观,使大桥与周围环境相协调。
并应最大限度地减少施工对河水及周围环境的污染。
方案一:预应力混凝土T型简支梁桥该方案采用跨径为25m预应力混凝土简支T梁桥,桥面净宽为11.5米。
桥面没有2% 的单向横坡,由桥面铺装三角垫层来实现,桥墩采用直径为.2米的双柱式圆形墩,基础采用直径为1.2米的双排桩,预应力混凝土简支梁桥的特点:1. 简支梁桥属于单孔静定结构,它受力明确,结构简单,施工方便,结构内力系受外力影响,能适应在地质较差的桥位上建桥。
2•在多孔简支梁桥中,由于各跨经结构尺寸同意,其结构尺寸易于设计成系列化,标准化。
有利于组织大规模的工厂预制生产并用现代化起重设备,进行安装,简化施工管理工作,降低施工费用。
3. 装配式的施工方法可以节省大量模板,并且上下部结构可用时施工,显著加快建桥速度缩短工期。
4•在简支梁桥中,因相邻各单独受力,桥墩上常设置相邻简支梁的支座,相应可以增加墩的宽度。
方案二:预应力混凝土空心板桥本方案采用预应力混凝土空心板桥作为桥型设计方案,该方案有三方面的优点:建筑高度小,适用于桥下净空受限的桥梁,与其它类型的桥梁相比,可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道长度。
外形简单,制作方便,即便采用土模技术,又便采用工业化大规模成批量生产。
做成装配式桥板的预制构件时,自重不大,建设方便。
该方案中预应力混凝土空心板桥的标准跨径是20n,板厚是85cn,板用C50混凝土,采用后张法施工,桥面设双向横坡为1.5%。
「预应力混凝土简支T形梁桥设计及计算方法」预应力混凝土简支T形梁桥是一种常见的桥梁结构,其设计和计算方法有一定的特点和步骤。
本文将介绍预应力混凝土简支T形梁桥的设计和计算方法,并分为以下几个部分进行阐述。
第一部分:概述和基本要求为了设计和计算预应力混凝土简支T形梁桥,需要首先了解其结构特点和基本要求。
预应力混凝土简支T形梁桥由上部结构和下部结构组成,上部结构主要包括梁板、横隔框架和纵向受力构件,下部结构主要包括桥墩和墩台。
设计和计算的基本要求包括:满足强度和刚度要求、满足使用寿命要求、满足振动和稳定要求、满足施工和使用的可靠性要求等。
第二部分:荷载计算荷载计算是预应力混凝土简支T形梁桥设计的重要步骤。
荷载计算分为常规荷载和特殊荷载两个方面。
常规荷载包括自重、车辆荷载、行人荷载等,特殊荷载包括地震荷载、风荷载等。
荷载计算一般采用规范提供的计算方法,例如《公路钢筋混凝土桥梁设计规范》、《公路桥梁抗震设计规范》等。
第三部分:结构设计与计算结构设计和计算是预应力混凝土简支T形梁桥设计的关键步骤。
结构设计包括梁板布置设计、纵向受力构件选取和锚固设计等。
计算分为截面计算和整体计算两个方面。
截面计算包括混凝土应力、钢筋应力、效应图绘制等;整体计算包括梁板弯矩、剪力、扭矩等的计算。
计算时,应考虑预应力混凝土的材料特性、设计荷载和施工工艺等因素。
第四部分:预应力设计和计算预应力设计是预应力混凝土简支T形梁桥设计的核心内容。
预应力设计包括初始预应力计算、张拉力和锚固力的确定等。
初始预应力计算时应根据桥梁的使用寿命、施工工艺和应力平衡原理等进行计算。
确定张拉力和锚固力时应考虑预应力损失、锚具的可靠性和施工的可行性等因素。
第五部分:施工工艺和技术要求预应力混凝土简支T形梁桥的施工工艺和技术要求对其设计和计算的可行性和实用性有重要影响。
施工工艺包括模板、浇筑和养护等,技术要求包括预应力张拉施工和锚固施工等。
在施工过程中,应严格按照设计要求和规范规定进行操作,并进行质量检测和监测。
¥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 '=。
吉林大学桥梁毕业设计(装配式预应力混凝土简支T形梁)目录第一部分前言第二部分设计任务书第三部分上部结构一设计资料……………………………………………二横截面布置……………………………………………三主梁内力计算……………………………………………四预应力纲束的估算与布置……………………………………………五主梁截面几何特性……………………………………………六承载能力极限状态计算……………………………………………七预应力损失计算……………………………………………八抗裂性验算……………………………………………九持久状况应力验算……………………………………………十短暂状态应力验算……………………………………………十一行车道板计算……………………………………………使二横隔梁计算……………………………………………十三支座计算……………………………………………第四部分下部结构设计一设计资料……………………………………………二盖梁计算……………………………………………三桥墩墩柱计算……………………………………………四钻孔灌注桩计算……………………………………………第五部分主要参考资料第六部分对设计的评价及心得体会前言一、设计简介:本设计主要依据设计任务书完成,因桥位横断面及地质资料不明,故本桥采用假设地质资料。
二、工程地质:水文地质条件(本设计为假设条件);地基土上层为硬塑性粘土,土层厚度为8米,其地基土的比例系数m=15000KN/m4,桩周土极限摩阻力τ =60Kpa,σ容许承载力[σ0]=260Kpa;①中层为硬塑性亚粘土,土层厚度为7米,其地基比例系数m=18000KN/m4,桩周土极限摩阻力τ =70Kpa,容许承载力[σ0]=300Kpa;下层为中密粗沙加砾石,土层厚度为12米,其地基土的比例系数m=35000KN/m4,桩周土极限摩阻力τ =120Kpa,容许承载力[σ0]=450Kpa。
三、设计要点:设计荷载:汽-20,挂-100;地震基本烈度为7度桥梁设计宽度:桥面净宽:9+2×1.5m ;上部构造:预应力混凝土T型梁桥;下部构造:柱式墩台,钻孔灌注桩基础;标准跨径:40m ;计算跨径:39.96m;孔径长3+3×35+3 m,桥梁全长126m;钢筋:预应力钢筋:Φ15.24(7Φ5.0)钢铰线,后张法施工。
1 方案拟订与比选1.1 设计资料(1)技术指标:汽车荷载:公路—I级桥面宽度:26m采用双幅(12+2×0.5)m(2)设计洪水频率:百年一遇;(3)通航等级:无;(4)地震动参数:地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期0。
35s,相当于原地震基本烈度VI度。
1.2 设计方案鉴于展架桥地质地形情况。
该处地势平缓,故比选方案主要采用简支梁桥和连续梁桥形式。
根据安全、适用、经济、美观的设计原则,我初步拟定了三个方案。
1。
2。
1 方案一:(8×40)m预应力混凝土简支T型梁桥本桥的横截面采用T型截面(如图1—1).防收缩钢筋采用下密上疏的要求布置所有钢筋的焊缝均为双面焊,因为该桥的跨度较大,预应力钢筋采用特殊的形式(如图1—2)布置,这样不仅有利于抗剪,而且在拼装完成后,在桥面上进行张拉,可防止梁上缘开裂。
优点:制造简单,整体性好,接头也方便,而且能有效的利用现代高强材料,减少构件截面,与钢筋混凝土相比,能节省钢材,在使用荷载下不出现裂缝等。
缺点:预应力张拉后上拱偏大,影响桥面线形,使桥面铺装加厚等。
施工方法:采用预制拼装法(后张法)施工,即先预制T型梁,然后用大型机械吊装的一种施工方法。
其中后张法的施工流程为:先浇筑构件混凝土,并在其中预留孔道,待混凝土达到要求强度后,将预应力钢筋穿入预留的孔道内,将千斤顶支承与混凝土构件端部,张拉预应力钢筋,使构件也同时受到反力压缩.待张拉到控制拉力后,即用夹片锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构件上,使混凝土获得并保持其预压应力.最后,在预留孔道内压注水泥浆。
,使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体.桥中心桩号1:1000立 面卵石卵石卵石亚粘土亚粘土亚粘土淤泥质土淤泥质土淤泥质土细砂细砂亚砂土亚砂土亚砂土 立面图(尺寸单位:cm )图2图1图1—1 (尺寸单位:cm ) 图1—21。
2。
2 方案二:(86+148+86)m 预应力混凝土连续箱形梁桥本桥采用单箱单室(如图1—3)的截面形式及立面图(如图1-4),因为跨度很大(对连续梁桥),在外载和自重作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩,因此,采用变截面梁能符合梁的内力分布规律,变截面梁的变化规律采用二次抛物线。
优点:结构刚度大,变形小,行车平顺舒适,伸缩缝少,抗震能力强,线条明快简洁,施工工艺相对简单,造价低,后期养护成本不高等。
缺点:桥墩处箱梁根部建筑高度较大,桥梁美观欠佳。
超静定结构,对地基要求高等.施工方法:采用悬臂浇筑施工,用单悬臂-连续的施工程序,这种方法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土,待混凝土达到一定强度后,张拉预应力筋,移动机具、模板继续施工.图1—4 (尺寸单位:cm)图1—3 (尺寸单位:cm)1。
2.3 方案三:(16×20)m预应力混凝土空心板桥本桥横断面采用17块中板(如图1—5、图1—6)和2块边板(如图1-7、图1—8)优点: 预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压,不仅充分发挥了高强材料的特性,而且提高了混凝土的抗裂性,促使结构轻型化,因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力。
采用空心板截面,减轻了自重,而且能充分利用材料,构件外形简单,制作方便,方便施工,施工工期短,而且桥型流畅美观。
缺点:行车不顺,同时桥梁的运营养护成本在后期较高。
施工方法:采用预置装配(先张法)的施工方法,先张法预制构件的制作工艺是在浇筑混凝土之前先进行预应力筋的张拉,并将其临时固定在张拉台座上,然后按照支立模板--钢筋骨架成型——浇筑及振捣混凝土——养护及拆除模板的基本施工工艺,待混凝土达到规定强度,逐渐将预应力筋松弛,利用力筋回缩和与混凝土之间的黏结作用,使构件获得预应力。
图1—5。
中板跨中截面图(尺寸单位:cm)图1-6、中板支点截面(尺寸单位:cm)图1—7。
边板跨中截面(尺寸单位:cm) 图1—8。
边板支点截面(尺寸单位:cm)1.3 方案比选表1-1 方案比选表方案设计方案一设计方案二设计方案三适用性各梁受力相对独立,避免超静定梁的复杂问题,行车较舒适。
箱形截面抗扭刚度大,可以保证其强度和稳定性,有效的承担正负弯矩,桥梁的结构刚度大,变形小,行车平稳舒适。
空心板截面,减轻了自重,而且能充分利用材料,构件外形简单,制作方便,方便施工,施工工期短。
续上表通过对比,从受力合理,安全适用,经济美观的角度综合考虑,方案一:预应力混凝土简支T 型梁桥为最佳推荐方案.此方案,采用预应力混凝土简支T型梁桥,结构简单,节省材料,经济合理;采用预制装配的施工方法,施工方便,周期短;而且桥型流畅美观。
2 设计资料及构造布置2.1 设计资料2。
1。
1 桥梁跨径及桥宽 标准跨径:40m (墩中心距离) 主梁全长:39。
96m 计算跨径:39.00m桥宽:26m 采用双幅(12+2×0。
5)m2。
1.2 设计荷载公路I 级,结构重要性系数0r =1.0,均布荷载的标准值k q 为10.5KN/m ,集中荷载标准值为316KN.2。
1.3 材料及工艺混凝土:采用C50混凝土,c E =3。
45×510MPa ,抗压强度标准值ck f =32.4MPa,抗压强度设计值cd f =22。
4MPa,抗拉强度的标准值tk f =2。
65MPa,抗拉强度设计值td f =1.83MPa 。
钢筋:预应力钢筋采用ASTMA416—97a 标准的低松弛钢绞(1×7标准型),抗拉强度标准值pk f =1860MPa 。
抗拉强度设计值pd f =1260MPa ,公称直径15.24mm ,公称面积1402m m ,弹性模量Ep=1.95×510MPa 。
普通钢筋直径大于和等于12mm 的采用HRB400钢筋;直径小于12mm 的均用R235钢筋。
按后张法施工工艺制作主梁,采用内径70mm 的预埋波纹管和夹片锚具。
2.1.4 设计依据(1)JTJ01-1997.公路工程技术标准[S]。
北京:人民交通出版社,1997 简称《标准》(2)JTG D60—2004.公路桥涵设计通用规范[S]。
北京:人民交通出版社,2004.简称《桥规》(3)JTG D62—2004。
公路钢筋混凝土及预应力桥梁设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.简称《公预规》(4)JTG D60-1985.公路桥涵地基与基础设计规范[S]。
北京:人民交通出版社,1985.(5)邵旭东.桥梁工程(上、下册)[M]。
北京:人民交通出版社,2004。
2。
1.5基本计算数据见(表2-1)表2-1 基本数据计算表T 型梁桥 注:考虑混凝土强度达到90%时开始张拉预应力钢束。
ck f '和tk f '分别表示钢束张拉时混凝土 的抗压、抗拉标准强度,则ckf '=29.6MPa, tk f '=2.51MPa 。
2.2 横断面布置2。
2.1 主梁间距与主梁片数本桥为双幅桥(两幅桥为独立的桥,因此只计算单幅即可),主梁翼板宽度为220cm ,单幅的桥宽为13m ,选用4片主梁和2片边梁(边主梁翼板宽度为210cm ),主梁之间的间距为220cm 2.2。
2 主梁跨中截面主要尺寸拟定1/2支点截面 1/2跨中截面横断面图半纵剖面图A—-—A图2-1 结构尺寸图(单位cm)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常在1/14-1/25,当建筑高度不受限制时(本桥不受限制),增大梁高往往是最经济的方案,因为增大梁高可以取得较大的抗弯力臂,还可以节省预应力钢束用量,同时梁高加大一般只是腹板加高,而混凝土的用量增加不多。
终上所述,本桥中取240cm的主梁高度是比较合适的。
2、主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求,还应考虑能否满足主梁受弯是上翼板受压的强度要求,本桥预制T梁的翼板厚度取用10cm,翼板根部加厚到25cm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。
在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小,腹板厚度翼板由布置预制孔管的构造决定,同时从腹板本身的条件出发,腹板厚度不宜小于其高度的1/15,本桥腹板厚度取用20cm。
为了防止在施工和运营中使马蹄部分遭致纵向裂缝,马蹄面积占截面总面积的10%——20%比较合适,同时根据《公预规》9.4。
9条对钢束净距及预留管道的构造要求,初拟马蹄宽度为58cm,高度为20cm,马蹄与腹板交接处作三角过渡,高度为20cm,以减小局部应力.按照以上拟定的外形尺寸,就可绘制出预制梁的跨中截面图(如图1-2)图1—2 跨中截面尺寸图(单位cm)3、计算截面几何特征将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元,截面几何特性计算见(表2—2)表2-2 跨中截面几何特性计算表注:截面形心至上缘距离:cm AS y ii s87.9389904.843915===∑∑4、支点截面几何特性计算表(表2-3)表2—3 支点截面几何特性计算表注:截面形心至上缘距离: cm AS y ii s4.104161555.1686888===∑∑5、检验跨中截面效率指标ρ(希望ρ在0.5以上) 上核心距:80.7987.93899067344965=⨯=⨯=∑∑xs yA Ik下核心距:80.79=⨯=∑∑sx yA I k截面效率指标:ρ665.024080.7980.79=+=+=h k k x s >0.5 表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的.2.3 横断面沿跨长的分布本桥主梁采用等高形式,横断面的T 梁宽度沿跨长不变,梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力,也为布置锚具的需要,距梁端200cm 范围内将腹板加厚到与马蹄同宽,马蹄部分为配合钢束弯起而从六分点附近(第一道横隔梁处)开始向支点逐渐抬高,在马蹄抬高的同时腹板宽度亦开始变化。
马蹄在纵断面的变化情况见(图2-1).2。
4 横隔梁的设置在荷载作用下的主梁弯矩横向分布,当该处有横隔梁时比较均匀,否则在直接荷载作用下的主梁弯矩较大,为减少对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩,在跨中设置一道中横隔梁,当跨度较大时,应设置较多的横隔梁。
本桥在桥跨中点、三分点、六分点和支点处设置七道横隔梁,其间距为6.5m。
端横隔梁的高度与主梁同高,厚度为上部26cm,下部为24cm。
中横隔梁高度为210cm,厚度为上部18cm,下部16cm。
横隔梁的布置见(图2—1)3主梁的作用效应计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置,可分别求得各主梁控制截面(一般取跨中截面、L/4截面和支点截面)的永久作用效应,并通过可变作用下的梁桥荷载横向分布系数和纵向内力影响线,求得可变荷载的作用效应,最后再进行主梁作用效应组合。