预应力空心板桥_桥梁毕业设计
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**市**镇**河二桥新建工程施工组织设计第一章编制说明一、编制依据1、**市**镇**河二桥新建工程施工招标文件及设计图纸;2、由招标文件明确的现行设计规范、施工规范及技术规程,质量检验评定标准及验收办法;3、安全操作规程;4、标前答疑及踏勘现场掌握情况。
第二章工程概况一、工程概况**河二桥位于**市**镇境内**河上,桥梁的中心桩号为K0+456,全长86.12米。
桥幅组成为2.5m(人行道)+15m(行车道)+2.5m(人行道),全宽20m。
工程内容:上部为4—20米预应力混凝土空心板,下部为钻孔灌注桩基础,桩柱式墩,桩基接盖梁式桥台。
二、技术标准1、公路等级:一级公路,设计速度:60Km/h,2、汽车荷载等级:公路-I级3、桥面横坡:双向2%,桥面纵坡0.4%,4、设计洪水频率:1/100,地震预防按7度设防。
第三章总体施工组织布置及规划一、建立项目部组织机构我公司将本着确保工期、质量、安全的原则,成立**河二桥新建工程项目经理部,全权负责对本工程项目的组织、实施、管理。
项目经理部下设综合办公室、工程技术科、质量管理科、安全环保科、机务材料科、财务科、合同计量科共7个科室和2个施工队,其分别为空心板预制作业队和桥梁施工队。
(见后附组织机构框图)二、各生产部门任务划分综合办公室、工程技术科、质量管理科、安全环保科、机务材料科、财务科、合同计量科在项目经理和项目总工领导下,负责对工程全方面进行管理。
空心板预制作业队:主要进行空心板钢筋加工、空心板模板安装、空心板养生、编号等桥梁施工队:负责基础施工、盖梁的浇筑、梁板的吊装及桥面铺装、人行道及防撞护栏修砌等施工队伍由我公司具有多年施工经验的专业施工队伍施工。
二、施工场地布置与临时工程安排1、布置原则(1)尽量使用业主提供的红线征地范围,减少临时租地。
(2)根据施工的先后次序,合理安排临时场地。
(3)不妨碍施工测量放线,保障运输道畅通。
(4)依实际地形布置场地、修筑施工便道,减少建场费用。
空心板梁毕业设计篇一:空心板桥毕业设计内容提要预应力混凝土空心板桥由于其具有构造简单、制作方便,受力明确、建筑高度小、结构整体性好、桥梁下部尺寸小、可标准化集中预制生产等诸多优点,目前在公路桥梁工程中应用非常广泛,是高等级公路桥梁中量大面广的常用桥型。
本次毕业设计主梁选用了先张法预应力混凝土空心板。
考虑到时间和能力的欠缺,只对中板进行了设计计算。
在本次设计中,首先进行了桥式方案的比选,确定简支板桥方案后,就其进行了结构设计,设计的内容主要有: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;正常使用极限状态下构件的抗裂性及变形验算;持久状态下和短暂状态下构件截面应力验算。
接着对对本桥的施工方案进行了简单的概述。
关键词预应力;空心板;混凝土Design of Pre-stressed Concrete Hollow Slab BridgeZhang Jingjing Tutor: Zhang DayingAbstractPretested concrete hollow slab bridge because of its simple structure, easy production, and force clear, building height is small, structural integrity is good, the lower bridge the advantages of small size, and present in highway bridge construction is widely used. The graduation project for the design of a highway overpass across lines, the main beam selected pre-tensioned pretested concrete hollow slab. Taking into account the lack of time and ability, only to middle plate design calculations. In this design, the first bridge for the scheme comparison to determine the program simply supported Itabashi, after the conduct of the structural design, design elements are: developing cross-section size calculation of the control section of the design of internal forces and their corresponding In this design, Estimate the number of pretested steel and layout of their conduct; calculate the geometric characteristics of the main girder cross section value; calculate the value of priestess loss; limit state of crack resistance and deformation of componentchecking; persistent state and transient state checking under the member section stress. Preceded to the construction of this bridge a brief overview of the program.Key wordsPretested; Hollow slab; Concrete目录第一章方案比选 (6)1.1 方案编制 (6)1.2 推荐方案 (7)第二章设计资料...................................................... 错误!未定义书签。
预应力混凝土空心板桥设计_本科毕业设计论文摘要预应力混凝土空心板桥在我国桥梁建筑上占重要的地位,在目前,中小跨径的永久性桥梁,无论是公路桥梁或者城市桥梁,都在尽量采用预应力混凝土空心板桥。
本设计依据所给的设计资料及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)与《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)等规范进行了桥梁上部结构设计与验算,包括主梁荷载内力计算、预应力钢筋的布置及预应力损失、主梁截面强度与应力验算等方面。
全桥总长159m,桥面宽度为净-13+2×0.5m,设计作用为公路-Ⅰ级。
本桥上部结构采用4×17+23+4×17m装配式预应力混凝土简支板桥,主跨净跨径23m,计算跨境22.52m,其余部分净跨径17m,计算跨径16.56m。
桥跨横截面采用11块先张法预应力空心板,每块板的宽122cm。
同时,本设计对一些重要部位的施工进行了说明。
关键词空心板;预应力;先张法;结构计算;施工AbstractPrestressed concrete hollow slab bridge has a most important position in the bridge architecture of China. At the moment, for small and medium-sized span of the permanent bridge, even the Highway Bridge or city Bridges, prestressed concrete hollow slab bridge are wanted as far as possible.The design bas is for the design of information and the “Code for Design of Highway Reiforce Concrete and Prestressed Concrete Briges and Culverts”(JTGD62—2004),the “General Code for Highway Bridages and Culver”(JTGD60—2004) and so on conducted design and the calculation of the upper structure,which contains load internal force of main girder, the layout of prestressed reinforcement and the prestressing loss calculation, main girder cross section strength and stress calculation, etc.The total lenth is 159m and the width is net 13+2×0.5m,design load lever for road —Ⅰ.The bridge length is 4×17+23+4×17m. The bridge belongs to the prestressed concreted structure which is a simple slab bridge which the standard span of main span is 23m and the calculation of span of main pain is 22.52m and the standard span of others are 17m and the calculation of span of others are 16.56m.The bridgeacross the cross section with 11 pieces of prestressed hollow slab which the width of every board is 122cm.At the same time, some instructions are added to the design of some important constructions.KeywordsSlab bridge; Prestressed conctete; Pre-tensioning method; Structural calculation; Construction前言公路桥梁是国民经济发展、人民生活水平提高的重要基础性公共设施,也是衡量一个国家现代化水平的重要指标。
1设计资料1.1 主要的技术指标桥跨布置: 10×20.0 m。
跨径: 标准跨径:20.0m;计算跨径:19.60m。
桥面净空: 1.25m+2x3.75+1.25m设计荷载:公路-I级,人群荷载3.0kN/m³桥面纵坡:2%。
桥面横坡:1.5%。
1.2 所用材料规格主梁:采用C50预应力混凝土,容重为26kN/m3;弹性模量为3.45×107KPa;现浇铺平层:采用C50混凝土,厚度为10cm;桥面铺装:采用防水混凝土,厚度为8cm,容重为25 kN/m3。
人群、栏杆采用C20混凝土。
1.3 采用的技术规范[1] 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004 );[2] 《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》(JTG D62-2004);[3] 《公路砖石及砼桥涵设计规范》(JTJ D63-2005)。
2 构造形式及尺寸选定本桥桥面净空 1.25m+2x3.75+1.25m全桥采用10块全桥采用C50预制预应力凝土空心板,每块空心板宽99cm,高85cm,空心板全长19.96m。
空心板的构造及尺寸如图2.1(边跨),图2.2(中跨)。
图2.1 边跨空心板截面构造及尺寸(单位: cm)图2.2 中跨空心板截面构造及尺寸(单位: cm)3 空心板毛截面几何特性计算3.1 边跨空心板毛截面几何特性计算3.1.1 毛截面面积A空心板的毛截面面积为:21119985138138238312198 2.58 2.585222A π⎛⎫=⨯+⨯+⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯ ⎪⎝⎭()23896.77cm =3.1.2 毛截面重心位置全截面对1/2板高处的静距:1218813834.513834.5+232S ⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯-+⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭板高188182.5834.5+ 2.5834.5+5834.5-23223⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ()33881cm =那么截面重心离1/2板高的距离为:()1238810.99613896.77S d cm A===≈板高把毛截面外框简化为规则矩形时的余缺部分面积A 余缺:()1111381382.588 2.585106222A c m ⎛⎫⎛⎫=⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭余缺余缺部分对1/2板高的距离为:()12388136.61106S d cm A ===板高余缺余缺3.1.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距I如图2-2中(1)图,设每个挖空的半圆面积为A′:()22211'38567.188A d cm ππ==⨯=半圆重心轴:()44388.0666d y cm ππ⨯===⨯半圆对其自身重心轴的惯性距'I 为:()444'0.006860.006863814304I d cm ==⨯=则空心板毛截面对其重心轴的惯性距I 为:332299853831998512383114143041212I ⎛⎫⨯⨯=+⨯⨯-⨯+⨯⨯-⨯ ⎪⎝⎭()()()2222567.115.58.06115.58.06110636.611⎡⎤-⨯⨯+-++++⨯-⎣⎦()643.69971610cm =⨯3.2 中跨空心板毛截面几何特性计算3.2.1 毛截面面积A空心板毛截面面积为:21199852383121928 2.58 2.58522A π⎛⎫=⨯-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯ ⎪⎝⎭()23690.77cm =3.2.2 毛截面重心位置全截面对1/2板高处的静距:12188182 2.5834.5+ 2.5834.5+5834.5-23223S ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦板高()33556.67cm =那么毛截面重心离1/2板高的距离为:()123556.670.963690.77S d cm A===板高把毛截面外框简化为规则矩形时的铰缝面积A 铰:()2112 2.588 2.58510022A cm ⎛⎫=⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯= ⎪⎝⎭铰铰缝重心对1/2板高的距离为:()123556.6735.57100S d cm A ===板高铰余缺3.2.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距I如图2-2中(1)图,设每个挖空的半圆面积为A′:()22211'38567.188A d cm ππ==⨯=半圆重心轴:()44388.0666d y cm ππ⨯===⨯半圆对其自身重心轴的惯性距'I 为:()444'0.006860.006863814304I d cm ==⨯=则空心板毛截面对其重心轴的惯性距I 为:33229985383199850.96238310.961212I ⎛⎫⨯⨯=+⨯⨯-⨯+⨯⨯ ⎪⎝⎭()()224143042567.115.58.060.9615.58.060.96⎡⎤-⨯-⨯⨯+-+++⎣⎦()210035.570.96-⨯+ ()643.4315610cm =⨯3.3 边、中跨空心板毛截面几何特性汇总该桥桥梁设计的预制空心板的毛截面几何特性采用分块面积累加法计算,叠加时候挖空部分按负面积计算。
目录目录 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章基本资料 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 技术标准..................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2 自然概况..................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.3 桥位处地面线高程 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
第2章设计依据 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
目录1 设计资料 (1)1.1 主要技术指标 (1)1.2 材料规格 (1)1.3 采用的技术规范 (1)2 构造形式及尺寸选定 (2)3 空心板毛截面几何特性计算 (3)3.1 边跨空心板毛截面几何特性计算 (3)3.1.1 毛截面面积A (3)3.1.2 毛截面重心位置 (3)3.1.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距I (4)3.2 中跨空心板毛截面几何特性计算 (4)3.2.1 毛截面面积A (4)3.2.2 毛截面重心位置 (5)3.2.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距I (5)3.3 边、中跨空心板毛截面几何特性汇总 (6)4 作用效应计算 (7)4.1 永久作用效应计算 (7)4.1.1 边跨板作用效应计算 (7)4.1.2 中跨板作用效应计算 (8)4.1.3 横隔板重 (8)4.2 可变作用效应计算 (9)4.3 利用桥梁结构电算程序计算 (9)4.3.1 汽车荷载横向分布系数计算 (9)4.3.2 汽车荷载冲击系数计算 (12)4.3.3 结构重力作用以及影响线计算 (13)4.4 作用效应组合汇总 (17)5 预应力钢筋数量估算及布置 (19)5.1 预应力钢筋数量的估算 (19)5.2 预应力钢筋的布置 (20)5.3 普通钢筋数量的估算及布置 (21)6 换算截面几何特性计算 (22)A (22)6.1 换算截面面积6.2 换算截面重心的位置 (23)I (23)6.3 换算截面惯性矩6.4 换算截面的弹性抵抗矩 (24)7 承载能力极限状态计算 (24)7.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算 (24)7.2 斜截面抗弯承载力计算 (25)7.2.1 截面抗剪强度上、下限的复核 (25)7.2.2 斜截面抗剪承载力计算 (27)8 预应力损失计算 (29)σ (29)8.1 锚具变形、回缩引起的应力损失2lσ (29)8.2 钢筋与台座间的温差引起的应力损失3lσ (30)8.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失4lσ (30)8.4 预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失5lσ (31)8.5 混凝土的收缩和徐变引起的应力损失6l8.6 预应力损失组合 (33)9 正常使用极限状态计算 (34)9.1 正截面抗裂性验算 (34)9.2 斜截面抗裂性验算 (38)9.2.1 正温差应力 (38)9.2.2 反温差应力(为正温差应力乘以0.5-) (39)s (39)9.2.3 主拉应力tp10 变形计算 (42)10.1 正常使用阶段的挠度计算 (42)10.2 预加力引起的反拱度计算及预拱度的设置 (43)10.2.1 预加力引起的反拱度计算 (43)10.2.2 预拱度的设置 (45)11 持久状态应力验算 (45)σ验算 (45)11.1 跨中截面混凝土的法向压应力kcσ验算 (46)11.2 跨中预应力钢绞线的拉应力p11.3 斜截面主应力验算 (46)12 短暂状态应力验算 (48)12.1 跨中截面 (49)12.1.1 由预加力产生的混凝土法向应力 (49)12.1.2 由板自重产生的板截面上、下缘应力 (50)12.2 4l截面 (50)12.3 支点截面 (51)13 最小配筋率复核 (52)14 铰缝计算 (54)14.1 铰缝剪力计算 (54)14.1.1 铰缝剪力影响线 (54)14.1.2 铰缝剪力 (55)14.2 铰缝抗剪强度验算 (55)15 预制空心板吊杯计算 (57)16 支座计算 (57)16.1 选定支座的平面尺寸 (57)16.2 确定支座的厚度 (58)16.3 验算支座的偏转 (59)16.4 验算支座的稳定性 (60)17 下部结构计算 (61)17.1 盖梁计算 (61)17.1.1 设计资料 (61)17.1.2 盖梁计算 (61)17.1.3 内力计算 (69)17.1.4 截面配筋设计与承载力校核 (72)17.2 桥墩墩柱设计 (73)17.2.1 作用效用计算 (74)17.2.2 截面配筋计算及应力验算 (76)参考文献 (79)致谢 (80)附件1:开题报告(文献综述)附件2:译文及原文影印件20m预应力混凝土空心板桥设计计算书1 设计资料1.1 主要技术指标桥跨布置: 16×20.0 m,桥梁全长340 m。
目录1 设计说明 (1)1.1主要技术指标 (1)1.2 材料规格 (1)1.3 设计规范 (1)1.4 施工方式 (1)2 设计方案 (4)2.1 方案比选原则 (5)2.2 备选方案介绍 (6)2.3 方案比较 (10)2.4 推荐方案 (10)2.5 上部结构尺寸拟定 (11)2.5.1 顺桥向尺寸的拟定 (11)2.5.2 横桥向尺寸的拟定 (11)3 上部结构内力计算 (12)3.1 截面几何特性计算 (12)3.2 结构离散和截面的定义 (12)3.3 简支梁施工阶段 (12)3.4 永久作用计算 (13)3.5 可变作用效应计算 (15)3.5.1 冲击系数和横向分布系数 (15)3.6 温度及支座不均匀沉降内力计算 (17)3.7 作用效应组合 (17)3.7.1 作用效应组合原理 (17)3.7.2 承载能力极限状态计算时的作用效应组合 (19)3.7.3 正常使用极限状态效应组合 (21)4 预应力钢束的估算与布置 (25)4.1 计算原理 (25)4.2 预应力筋估算结果 (27)4.3 预应力筋布置原则 (27)4.4 预应力钢束布置情况 (28)4.5 预应力损失计算 (30)σ (31)4.5.1 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失1lσ (31)4.5.2 锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失2lσ (32)4.5.3 钢筋与台座间的温差引起的损失3lσ (32)4.5.4 混凝土弹性压缩引起的应力损失4lσ (32)4.5.5 预应力钢筋松弛引起的损失5lσ (33)4.5.6 混凝土收缩徐变引起的应力损失6l5 普通钢筋的设计计算 (35)5.1 预制段普通配筋设计 (35)5.2 现浇连续段普通配筋设计计算 (37)5.2.1 设计计算原理 (37)5.2.2 钢筋布置 (37)6 承载能力极限状态截面强度计算与验算 (38)7 预制空心板应力验算 (39)7.1 抗裂验算 (39)7.1.1 正截面抗裂性验算 (39)7.1.2 斜截面抗裂性验算 (41)7.2 持久状况应力验算 (41)7.2.1 正截面混凝土应力验算 (42)7.3 短暂状况应力验算 (44)8 抗裂验算 (48)8.1 正截面抗裂验算 (48)9 短暂状况下应力验算 (54)9.1 施工阶段法向压应力验算 (54)10 挠度验算 (59)11 施工图设计 (60)11.1 概述 (60)11.2 总体布置图 (60)11.3 空心板一般构造图 (61)11.4 空心板预应力钢束构造图 (61)12 桥墩墩柱计算 (62)12.1 荷载计算 (62)12.1.1 恒载计算 (62)12.1.2 汽车荷载计算 (62)12.1.3 双柱反力横向分布计算(横向分布同盖梁计算) (63)12.1.4 荷载组合 (63)设计总结 (65)参考文献 (66)致谢 (67)1 设计说明1.1主要技术指标桥型布置:27.04m 简支预应力混凝土空心板梁桥;桥面净宽: 1.75m(人行道)+20.40m(行车道)+1.75m(人行道)=23.9m;设计荷载:公路I级;桥面纵坡:单向0.84%;桥面横坡:行车道设±1.5%的横坡,人行道设置1%的反向横坡;1.2 材料规格空心板块:采用C55 混凝土,容重为26.0kN/m3,弹性模量取3.45×107kPa;铰缝:采用C30 细集料混凝土桥面铺装:采用等厚10cm 的C30 沥青混凝土层,容重为24.0kN/m3;桩基础:采用C25 混凝土;桥台盖梁、耳背墙:采用C30 混凝土;预应力钢筋束:采用15.2 υ s 高强度低松弛预应力钢绞线,标准强fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95*1000000MPa,技术标准应符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB5224)的有关规定;普通钢筋:采用HRB335和R235;钢材:采用符合GB700-88规定的Q235钢材;其他:桥梁伸缩缝采用浅埋式伸缩缝装置;空心板梁支座采用圆板式橡胶支座;桥面排水采用铸铁泄水管;1.3 设计规范《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)《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涵设计规范》(JTG D62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)1.4 施工方式简支梁桥。
郑州航空工业管理学院毕业论文(设计)题目预应力混凝土空心板桥设计内容摘要预应力混凝土空心板在我国桥梁建筑上占有重要的地位,在目前,对于中小跨径的的永久性桥梁,都在尽量采用预应力混凝土空心板桥,因为这种桥梁具有就地取材,工业化施工,耐久性好,适应性强,整体性好的优点。
从而决定了本设计中桥型的选择,整个的计算方法。
本文对一个2×20 米先张法预应力混凝土空心板简支桥进行了设计验算。
文章拟定了桥梁的上部结构尺寸,对荷载内力进行了计算,并且对主要构件进行了强度承载能力极限状态和正常使用极限状态验算。
其中,上部结构尺寸的拟定,主要参考了桥涵规范及相关范例;利用铰接板法和杠杆原理法求解横向分布系数,并且参考相关范例对10 块空心板进行了分组,从而可以查表得出横向分布影响线,进而求得横向分布系数。
本次设计的内容主要包括:空心板、盖梁、桩柱三大部分的设计与计算。
分别先后完成几何尺寸设计、荷载组合计算、钢筋配置及验算、预应力损失计算、裂缝及变形验算、持久和短暂状态应力验算等具体项目,每一部分都有详细、精确的计算过程。
本次设计成果有:计算书和配套施工图纸。
关键词预应力;空心板;盖梁;桩柱Design of Pre-stressed Concrete Hollow Slab Bridgeshuangzhenyi Tutor: Zhang DayingAbstractPrestressed concrete hollow slab bridge construction in China occupies an important position in the small span permanent bridges, are as far as possible Prestressed Concrete Hollow Slab, because the bridge with local materials, industrial construction, durability, adaptability, integrity advantages. To determine the design of the bridge type selection, the entire calculation method.In this paper, a 20-meter pre-tensioned prestressed concrete hollow slab simply supported bridge design checking. The intended size of the upper part of the bridge structure, the load internal forces was calculated, and the main components of strength ultimate limit state and serviceability limit state checking. Among them, the intended size of the upper structure, the main reference bridges and culverts specification and examples; hinge plate method and the lever principle method to solve the lateral distribution coefficient and reference example 10 hollow board packet, which can look-up table draw horizontal distribution of line, and then obtain the lateral distribution coefficient.This design's content mainly includes: Spatial core, Ge Liang, pile three major part designs and computation. Does things in order of importance and urgency completes the geometry size design, the load combination computation, the steel bar disposition and the checking calculation, the loss of prestress computation, the crack and the distortion checking calculation, lasting and the short condition stress checking calculation and so on specific items, each part has in detail, the precise computational process.This design achievement includes: Account book and necessaryconstruction blueprint.Key WordsPre-stressed ; Spatial core ; Cap beam ; Pile目录第一章桥梁设计概况.................................... - 1 -1.1地貌及标高..................................... - 1 -1.2水文........................................... - 1 -1.3地质........................................... - 1 -1.4跨径及桥宽..................................... - 1 -1.5设计荷载....................................... - 2 -1.6材料........................................... - 2 -1.6.1.混凝土.................................. - 2 -1.6.2钢筋..................................... - 2 -1.6.3.板式橡胶支座............................. - 2 -1.7施工工艺....................................... - 2 -1.8结构尺寸....................................... - 2 -1.9设计依据和参考书............................... - 3 - 第二章方案比选....................................... - 4 -第三章上部结构计算.................................... - 5 -3.1主梁截面几何特性计算 ........................... - 5 - 第四章作用效应计算.................................... - 6 -4.1 永久作用效应................................... - 6 -4.2 可变作用效应................................... - 7 -4.3内力组合效应.................................. - 14 - 第五章预应力钢筋面积的估算及预应力钢筋布置........... - 16 -5.1 预应力钢筋数量的估算.......................... - 16 -5.2 预应力钢筋的布置.............................. - 18 -5.3 普通钢筋数量的估算和布置...................... - 18 - 第六章主梁截面换算特性计算........................... - 20 -6.1中板.......................................... - 20 -6.2边板.......................................... - 22 - 第七章主梁截面强度及应力验算......................... - 23 -7.1正截面强度计算................................ - 23 -7.2斜截面强度验算................................ - 24 - 第八章预应力损失计算.................................. - 29 -8.1锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失σ........... - 29 -2l........................ - 29 -8.2 加热养护引起的损失σ3l................... - 29 -8.3预应力钢筋松弛引起的损失σ5l8.4混凝土弹性压缩引起的应力损失σ................ - 30 -4l8.5混凝土收缩徐变引起的应力损失σ................ - 31 -6l8.6预应力损失组合................................ - 35 - 第九章正常使用极限状态计算........................... - 37 -9.1 正截面抗裂性验算.............................. - 37 -9.2 斜截面抗裂性验算.............................. - 38 - 第十章空心板变形计算................................. - 42 -10.1 正常使用阶段的挠度计算....................... - 42 -10.2 预加力引起的反拱度计算及预拱度设置........... - 43 - 第十一章持久状态应力验算............................. - 46 -11.1 跨中截面混凝土法向压应力验算................. - 46 -11.3 斜截面主应力验算............................. - 47 - 第十二章空心板截面短暂状态应力验算.................. - 52 - 第十三章最小配筋率复核.............................. - 58 - 第十四章桥梁下部结构的计算.......................... - 60 -14.1盖梁......................................... - 60 -14.2桩柱计算..................................... - 71 - 致谢................................................. - 79 -预应力混凝土空心板桥设计班级:1109952 学号:41 姓名:双振毅指导老师:张大英讲师第一章桥梁设计概况1.1地貌及标高该大桥址位于地势平坦地区,河床淤泥顶标高-0.25m,常年水位标高0.8m,桥面顶标高5.2m。
前言公路桥梁交通是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施,是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。
尤其是我国幅员辽阔,大小山脉和江河湖泽纵横全国,随着社会主义工业、农业、国防和科学技术现代化的逐步实现,还迫切需要修建许多公路、铁路和桥梁。
为此,作为一名即将走向工作岗位的大学生我身感自身的不足,我选择湖北省宜昌市境内五龙中桥的设计为课题,以使自己所学的知识得到综合运用,进一步提高理论水平。
本桥位于湖北省宜昌市境内。
本设计根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,选定装配式预应力混凝土简支空心板,该类型的桥是小跨径桥梁最常用的桥型,具有建筑高度小,适用于桥下净空受限制的桥梁,与其它类型桥梁相比,可降低桥头引道路线高度和缩短引道长度,此类桥外形较简单、制作方便,做成预制构件时重力小,便于架设。
它也有自身的缺点:跨径不宜过大、整体性差、无超载挖潜能力。
本设计内容包括桥梁纵、横断面尺寸的拟定、上部结构计算、下部结构计算、施工图绘制、各结构配筋计算、施工组织管理与运营、计算说明书的书写和设计文件的编制。
设计主要包括三个部分:一是桥梁的结构设计,二是桥梁的施工组织设计,三是桥梁工程的概预算。
桥梁的结构设计,主要是主梁、桩柱的内力计算、截面配筋、强度验算等。
通过方案比选后确定本桥为预应力混凝土空心板桥,桥长80米。
计算过程中主要参考了《公路桥涵设计手册——梁桥(上册)》、《桥梁工程》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵设计通用规范》、《基础工程》等书籍;桥梁的施工组织设计,主要完成了桥梁主体结构的施工方案以及施工重点,设计过程中主要参考了《桥梁施工及组织管理》;桥梁工程的概预算,首先确定技术方案和工程量,然后依据《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》、《公路定额及编制办法汇编》等得到其他直接费,间接费及现场经费,最后进行预算汇总。
通过毕业设计,达到基本知识、基础理论、基本技能(三基)和运用知识能力、网络获取知识的能力、计算机应用的能力、外语能力以及文化素质、思想品德素质、业务素质(三个素质)的训练,培养学生运用所学的专业知识和技术,研究、解决本专业实际问题的初步能力。
目录第一章 概述 .......................................................................... 错误!未定义书签。
第二章 方案比较 ..................................................................... 错误!未定义书签。
方案一:预应力混凝土空心板桥 ..................................... 错误!未定义书签。
方案二:预应力混凝土持续箱型梁桥 ................................. 错误!未定义书签。
第一部份 上部结构 .................................................................... 错误!未定义书签。
第三章 桥梁设计 ...................................................................... 错误!未定义书签。
桥梁设计资料 ..................................................... 错误!未定义书签。
设计大体资料 ..................................................... 错误!未定义书签。
桥面整体布置 ..................................................... 错误!未定义书签。
构造型式及尺寸选定 ............................................... 错误!未定义书签。
构造形式及尺寸 ...................................... 错误!未定义书签。
目录前言 (1)摘要 (2)一、水文计算 (4)1.1桥位计算 (4)1.1.1 设计流量 (4)1.1.2 设计水位 (6)1.1.3桥孔净长 (6)1.2桥面标高 (8)1.3桥下河床冲刷 (8)1.3.1一般冲刷 (8)1.3.2局部冲刷(按“65-1”修正式计算) (10)1.3.3墩台基础最大冲刷 (11)1.3.4桥墩基底最小埋置深度的确定 (12)二、设计资料 (13)2.1设计荷载 (13)2.2桥面跨径及桥宽 (13)2.3主要材料 (13)2.3.1混凝土 (13)2.3.2钢筋 (13)2.3.3板式橡胶支座 (13)2.3.4施工工艺 (13)2.3.5计算方法及理论 (13)2.3.6设计依据 (13)三、预应力简支空心板桥结构计算 (14)3.1构造形式以及尺寸选定 (14)3.2空心板毛截面几何特性计算 (15)3.2.1中板 (15)3.2.2边板 (16)3.3作用效应计算 (17)3.3.1永久作用效应计算 (17)3.3.2可变作用效应计算 (19)3.3.3荷载横向分布系数汇总 (24)3.3.4活载内力计算 (25)3.3.5计算作用效应组合 (30)3.3.6主梁内力组合 (32)3.4预应力刚筋面积的估算及预应及钢筋布置 (32)3.4.1估算预应力钢筋面积 (32)3.4.2钢束布置 (33)3.5换算截面和净截面几何特性计算 (36)3.5.1 换算截面面积0A (37)3.5.2 换算截面重心位置 ........................................................37 3.5.3 换算截面惯性矩I ........................................................38 3.5.4 换算截面弹性抵抗矩 (39)3.5.5净截面的几何特性计算 .....................................................39 3.6承载能力极限状态计算 .. (40)3.6.1跨中截面正截面抗弯承载力计算 .............................................40 3.6.2斜截面抗剪承载力计算 .....................................................41 3.6.3预应力损失估算 ...........................................................44 3.6.4预应力损失组合 ...........................................................49 3.7正常使用极限状态计算 .. (50)3.7.1正截面抗裂性验算 (50)3.7.2斜截面抗裂性验算 (52)3.8变形计算 (55)3.8.1正常使用阶段的挠度计算 ...................................................55 3.8.2预应力引起的上拱度计算 ...................................................56 3.8.3预拱度的设置 .............................................................56 3.9持久状态应力计算 (57)3.9.1 跨中截面混凝土法向压应力kc σ验算 .........................................57 3.9.2 跨中截面预应力钢绞线拉应力pσ验算 (57)3.9.3 斜截面主应力验算 ........................................................57 3.10 短暂状态应力验算 . (60)3.10.1 跨中截面 (60)3.10.2 l 4截面 ................................................................61 3.10.3 支点截面 ...............................................................61 3.11 最小配筋率复核 ...............................................................63 3.12铰缝计算 . (64)3.12.1铰缝剪力计算 ............................................................65 3.12.2铰缝抗剪强度计算 ........................................................67 3.13支座计算 . (67)3.13.1确定支座平面尺寸 ........................................................67 3.13.2 确定支座的厚度 .........................................................68 3.13.3 验算支座的偏转情况 .. (69)3.13.4 验算支座的抗滑稳定性 (69)四、下部结构计算 (70)4.1 盖梁计算 (70)4.1.1上部结构永久荷载见表4-1. (70)4.1.2盖梁自重及内力计算(图4-1)见表4-2. (70)4.1.3.可变荷载计算 (72)4.1.4上部荷载与活载反力汇总结果(表5-6) (79)G计算 (80)4.1.5墩柱反力14.1.6 盖梁的配筋设计 (84)4.2墩柱设计 (86)4.2.1恒载计算 (86)4.2.2 截面配筋计算及应力验算 (88)4.3桩基设计 (92)4.3.1桩长的确定 (92)4.3.2桩的内力计算 (93)4.3.3墩顶纵向水平位移的验算 (96)4.3.4桩基配筋设计 (97)4.4埋置式桥台设计 (98)4.4.1桥台和基础构造尺寸拟定 (98)4.4.2荷载的计算 (98)4.3.3支座活载反力计算 (102)4.3.4 支座摩阻力 (104)4.5 荷载组合汇总 (104)4.6 地基承载力验算 (106)4.6.1 台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 (106)4.6.2基底压力计算 (107)4.6.3 地基承载力验算 (108)4.7 基底的偏心距验算 (108)4.8基础稳定性验算 (108)4.8.1 倾覆稳定性验算 (108)4.8.2 滑动稳定性验算 (109)致谢 (110)参考文献 (111)前言毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,分析和解决实际问题的能力。
16m 公路预应力简支空心板梁桥中板设计一、 设计资料 1.设计荷载本桥设计荷载等级确定为汽车荷载:公路Ⅱ级;人群荷载:3.02N/m k 。
2.桥面跨径及净宽标准跨径:k l =16m 。
计算跨径: l =15.6m 。
板 长:1l =15.96m 。
桥梁宽度:7m+2×0.5m 。
板 宽:2l =0.99m 。
3.主要材料混凝土:主梁板采用C50混凝土,桥面铺装采用10cm 混凝土+柔性防水涂层+10cm 沥青混凝土。
预应力筋:采用∅s15.20高强度低松弛钢绞线,抗拉强度标准值pk f =1860MPa ,弹性模量p E =1.95510MPa ⨯,普通钢筋:直径大于和等于12mm 的用HRB335级热轧螺纹钢筋,直径小于12mm 的均用R235级热轧光圆钢筋。
锚具、套管、连接件和伸缩缝等根据相关规范选取。
4.施工工艺先张法施工,预应力钢绞线采用两端同时对称张拉。
5.计算方法及理论极限状态设计法6.设计依据及参考资料(1) 交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)。
(2) 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。
(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 D62-2004)。
(4) 交通部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)。
(5) 《预应力筋用锚具、夹具和连接》(GBT14370-93)。
(6) 《公路桥梁板式橡胶支座规格条例》(JTT663-2006)。
(7) 《桥梁工程》、《结构设计原理》等教材。
(8) 计算示例集《混凝土简支梁(板)桥》(第三版),易建国主编,人民交通出版社。
(9) 《公路桥涵设计手册梁桥(上)》,徐光辉,胡明义主编,人民交通出版社。
二、 构造布置及尺寸桥面宽度为:净—7m+2⨯0.5m (防撞护栏),全桥宽采用8块 C50的预制预应力混凝土空心板,每块空心板宽99cm (中板),边板99.5cm ,宽62cm ,空心板全长15.96m 。
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-Ⅱ级桥面宽度:净7.0+2×1.0m(人行道)(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,桥全长较短,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,我初步拟定了两个方案。
1.2.1 方案一:预应力混凝土空心板桥本桥上部构造为6х16m的预应力混凝土空心板,结构简单,施工容易。
本桥采用预制安装(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。
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。
图1-1 空心板桥布置图1.2.2 方案二:预应力混凝土连续箱型梁桥跨径分布:3х32m箱形截面整体性好,结构刚度大,变形小,抗震性能好,主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适。
施工采用预制安装的施工方法,设计施工较成熟,施工质量和工期能得到有效控制,该种桥型传力明确,计算简洁。
箱形截面有较大的抗扭刚度,整体性好。
同时主桥线条明确,结构稳定,梁的等截面外形和谐,各比例协调,造型朴实。
图1-2 连续箱梁布置图1.3 方案比选表1-1 各方案主要优缺点比较表通过对比,从受力合理,安全适用,经济美观的角度综合考虑,方案一:预应力混凝土空心板桥为最佳推荐方案。
河南省高等教育自学考试 道路与桥梁工程专业毕业设计任务书 设计项目:正交预应力混凝土空心板桥郑州大学土木工程学院2012年1月本毕业设计要求学生按以下设计资料完成预应力混凝土空心板桥的整体计算和绘制施工图。
一、设计资料1 .桥梁概况本设计上部结构为2×16m 正交预应力混凝土空心板桥; 标准跨径:Lb =16m ; 计算跨径:L =15.5m ; 预应力空心板长度:15.96m ; 桥宽:净7.1+2×0.75m 。
下部结构为双柱式桥墩,钻孔管柱桩基础,墩柱直径1.2m ,桩直径1.5m 。
2.设计荷载汽车荷载:公路-Ⅱ级;人群荷载:3.5KN/m 2; 栏杆人行道重力按约:12kN/m 计算。
3.材料采用15.24sφ预应力钢绞线,1860pk f Mpa =,每根张拉力为195.3kN 。
非预应力钢筋采用热轧R235和HRB335钢筋。
空心板块采用C50混凝土。
铰缝采用C50细骨料混凝土,C25级混凝土堵头。
桥面铺装采用10cm 厚C40防水混凝土+放水层+10cm 厚沥青混凝土。
栏杆及人行道板为C25混凝土。
盖梁、立柱采用C30混凝土、C25级钢筋混凝土基桩。
采用圆板式橡胶支座。
4.施工工艺及锚具按先张法,一端张拉,采用带螺帽的锚具,设用一块垫板。
5.结构尺寸预应力空心板截面结构参考尺寸如图1所示:中板断面图 边板断面图图1 预应力空心板结构尺寸上部构造参考布置图如图2所示。
图2 上部横断面构造盖梁构造见图3所示。
图3 盖梁构造参考图二、设计内容1. 几何特性计算2. 作用效应计算永久作用效应;可变作用效应;作用效应组合。
3. 预应力钢筋设计预应力钢筋截面面积的估算;预应力钢筋布置;普通钢筋数量的估算及布置。
4. 空心板承载能力极限状态计算正截面抗弯承载力计算;箍筋设计;斜截面抗剪承载力计算。
5. 预应力损失计算锚具变形引起的应力损失;加热养护引起的应力损失;钢绞线松弛引起的应力损失;混凝土弹性压缩引起的损失;混凝土收缩徐变引起的应力损失;预应力损失组合。
目录前言 (1)摘要 (2)一、水文计算 (4)1.1桥位计算 (4)1.1.1 设计流量 (4)1.1.2 设计水位 (6)1.1.3桥孔净长 (6)1.2桥面标高 (8)1.3桥下河床冲刷 (8)1.3.1一般冲刷 (8)1.3.2局部冲刷(按“65-1”修正式计算) (10)1.3.3墩台基础最大冲刷 (11)1.3.4桥墩基底最小埋置深度的确定 (12)二、设计资料 (13)2.1设计荷载 (13)2.2桥面跨径及桥宽 (13)2.3主要材料 (13)2.3.1混凝土 (13)2.3.2钢筋 (13)2.3.3板式橡胶支座 (13)2.3.4施工工艺 (13)2.3.5计算方法及理论 (13)2.3.6设计依据 (13)三、预应力简支空心板桥结构计算 (14)3.1构造形式以及尺寸选定 (14)3.2空心板毛截面几何特性计算 (15)3.2.1中板 (15)3.2.2边板 (16)3.3作用效应计算 (17)3.3.1永久作用效应计算 (17)3.3.2可变作用效应计算 (19)3.3.3荷载横向分布系数汇总 (24)3.3.4活载内力计算 (25)3.3.5计算作用效应组合 (30)3.3.6主梁内力组合 (32)3.4预应力刚筋面积的估算及预应及钢筋布置 (32)3.4.1估算预应力钢筋面积 (32)3.4.2钢束布置 (33)3.5换算截面和净截面几何特性计算 (36)3.5.1 换算截面面积0A (37)3.5.2 换算截面重心位置 ........................................................37 3.5.3 换算截面惯性矩I ........................................................38 3.5.4 换算截面弹性抵抗矩 (39)3.5.5净截面的几何特性计算 .....................................................39 3.6承载能力极限状态计算 .. (40)3.6.1跨中截面正截面抗弯承载力计算 .............................................40 3.6.2斜截面抗剪承载力计算 .....................................................41 3.6.3预应力损失估算 ...........................................................44 3.6.4预应力损失组合 ...........................................................49 3.7正常使用极限状态计算 .. (50)3.7.1正截面抗裂性验算 (50)3.7.2斜截面抗裂性验算 (52)3.8变形计算 (55)3.8.1正常使用阶段的挠度计算 ...................................................55 3.8.2预应力引起的上拱度计算 ...................................................56 3.8.3预拱度的设置 .............................................................56 3.9持久状态应力计算 (57)3.9.1 跨中截面混凝土法向压应力kc σ验算 .........................................57 3.9.2 跨中截面预应力钢绞线拉应力pσ验算 (57)3.9.3 斜截面主应力验算 ........................................................57 3.10 短暂状态应力验算 . (60)3.10.1 跨中截面 (60)3.10.2 l 4截面 ................................................................61 3.10.3 支点截面 ...............................................................61 3.11 最小配筋率复核 ...............................................................63 3.12铰缝计算 . (64)3.12.1铰缝剪力计算 ............................................................65 3.12.2铰缝抗剪强度计算 ........................................................67 3.13支座计算 . (67)3.13.1确定支座平面尺寸 ........................................................67 3.13.2 确定支座的厚度 .........................................................68 3.13.3 验算支座的偏转情况 .. (69)3.13.4 验算支座的抗滑稳定性 (69)四、下部结构计算 (70)4.1 盖梁计算 (70)4.1.1上部结构永久荷载见表4-1. (70)4.1.2盖梁自重及内力计算(图4-1)见表4-2. (70)4.1.3.可变荷载计算 (72)4.1.4上部荷载与活载反力汇总结果(表5-6) (79)G计算 (80)4.1.5墩柱反力14.1.6 盖梁的配筋设计 (84)4.2墩柱设计 (86)4.2.1恒载计算 (86)4.2.2 截面配筋计算及应力验算 (88)4.3桩基设计 (92)4.3.1桩长的确定 (92)4.3.2桩的内力计算 (93)4.3.3墩顶纵向水平位移的验算 (96)4.3.4桩基配筋设计 (97)4.4埋置式桥台设计 (98)4.4.1桥台和基础构造尺寸拟定 (98)4.4.2荷载的计算 (98)4.3.3支座活载反力计算 (102)4.3.4 支座摩阻力 (104)4.5 荷载组合汇总 (104)4.6 地基承载力验算 (106)4.6.1 台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 (106)4.6.2基底压力计算 (107)4.6.3 地基承载力验算 (108)4.7 基底的偏心距验算 (108)4.8基础稳定性验算 (108)4.8.1 倾覆稳定性验算 (108)4.8.2 滑动稳定性验算 (109)致谢 (110)参考文献 (111)前言毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,分析和解决实际问题的能力。
桥梁设计说明一、技术标准及标准1、交通部部颁标准《公路工程技术标准》JTG B01-2003。
2、交通部部颁标准《公路桥涵设计通用标准》JTG D60-2004。
3、交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准》JTG D62-2004。
4、交通部部颁标准《公路桥涵地基及基础设计标准》JTG D63-2007。
5、交通部部颁标准《公路圬工桥涵设计标准》 JTG D61-2005。
6、交通部部颁标准《公路涵洞设计细那么》 JTG/T D65-04-2007。
7、交通部部颁标准《公路桥梁抗震设计细那么》JTG/T B02-01-2020。
8、交通部部颁标准《公路桥梁板式橡胶支座》JT/T4-2004。
9、交通部部颁标准《公路桥梁施工技术标准》JTJ041-2000。
10、交通部部颁标准《公路工程混凝土结构防侵蚀技术标准》JTG/T B07-01-2006。
二、要紧技术指标1、设计荷载:公路-Ⅰ级。
2、设计平安品级:一级。
3、设计环境类别:I类。
4、桥梁宽度:桥梁标准断面全宽26.0m。
5、设计洪水频率: 1/100。
6、地震动峰值加速度:。
三、要紧材料(一)、混凝土C50混凝土:预制空心板及铰缝、现浇整体化层、支座垫石。
C30混凝土:盖梁及挡块、台帽、台身、承台、耳墙、墩柱、搭板、防撞栏。
C25水下混凝土:桩基础。
(二)钢材预应力钢筋:采纳符合GB/T5224-2003标准的低松弛高强度钢绞线,其抗拉强度标准值f pk=1860MPa,公称直径15.2mm,弹性模量E y=×105 MPa,其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224—2003)的规定。
一般钢筋:R23五、HRB335钢筋标准应符合GB —2020和 GB —2007的规定。
凡需焊接的钢筋均应知足焊接要求。
钢板:采纳Q235B钢板,应符合GB/T700-2006的规定,选用的焊接材料应符合“GB/T117-1995”和“GB/T5118-1995”的要求,并与所采纳的钢材材质和强度相适应。
16m 公路预应力简支空心板梁桥中板设计一、 设计资料 1.设计荷载本桥设计荷载等级确定为汽车荷载:公路Ⅱ级;人群荷载:3.02N/m k 。
2.桥面跨径及净宽标准跨径:k l =16m 。
计算跨径: l =15.6m 。
板 长:1l =15.96m 。
桥梁宽度:7m+2×0.5m 。
板 宽:2l =0.99m 。
3.主要材料混凝土:主梁板采用C50混凝土,桥面铺装采用10cm 混凝土+柔性防水涂层+10cm 沥青混凝土。
预应力筋:采用∅s15.20高强度低松弛钢绞线,抗拉强度标准值pk f =1860MPa ,弹性模量p E =1.95510MPa ⨯,普通钢筋:直径大于和等于12mm 的用HRB335级热轧螺纹钢筋,直径小于12mm 的均用R235级热轧光圆钢筋。
锚具、套管、连接件和伸缩缝等根据相关规范选取。
4.施工工艺先张法施工,预应力钢绞线采用两端同时对称张拉。
5.计算方法及理论极限状态设计法6.设计依据及参考资料(1) 交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)。
(2) 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。
(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 D62-2004)。
(4) 交通部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)。
(5) 《预应力筋用锚具、夹具和连接》(GBT14370-93)。
(6) 《公路桥梁板式橡胶支座规格条例》(JTT663-2006)。
(7) 《桥梁工程》、《结构设计原理》等教材。
(8) 计算示例集《混凝土简支梁(板)桥》(第三版),易建国主编,人民交通出版社。
(9) 《公路桥涵设计手册梁桥(上)》,徐光辉,胡明义主编,人民交通出版社。
二、 构造布置及尺寸桥面宽度为:净—7m+2⨯0.5m (防撞护栏),全桥宽采用8块 C50的预制预应力混凝土空心板,每块空心板宽99cm (中板),边板99.5cm ,宽62cm ,空心板全长15.96m 。
摘要本次设计桥梁类型为预应力混凝土连续梁桥,预应力混凝土连续梁是现在广泛使用的一种体系,主要适用于大跨度梁桥。
它具有变形小,结构刚度好,行车平顺舒适,伸缩缝少,养护简易,抗震能力强等优点。
而且采用了预应力筋,增加预应力筋能充分发挥高强材料的特性,具有可靠的强度、刚度和抗裂性能,耐久性强,材料可塑性强,便于建筑艺术处理,也容易满足桥梁曲线和坡度的要求。
当桥跨增大时,在荷载作用下,连续梁桥的中间节点截面处将承受较大的负弯矩,从绝对值来看,支点负弯矩远大于跨中正弯矩。
采用变截面梁(支点处梁高增大,跨中梁高减小,其间按曲线或折线过渡)更能适用结构的内力分布规律。
常采用悬臂法施工,变截面梁的受力状态与其施工时的内力状态基本吻合,更适用于大跨度预应力混凝土连续梁桥,其外形和谐,节省材料并可增大桥下净空,是大跨度桥梁的优选方案。
本设计包括上部结构布置、梁恒载内力计算、主梁的活载内力计算、确定钢筋面积、预应力损失计算、空心板短暂和持久状态应力验算等。
本设计题目为:三跨预应力混凝土空心板型连续梁桥。
它具有变形小,结构刚度好,行车平顺舒适,伸缩缝少,养护简易,抗震能力强等优点。
而且采用了预应力筋,增加预应力筋能充分发挥高强材料的特性,具有可靠的强度、刚度和抗裂性能,耐久性强,材料可塑性强,便于建筑艺术处理,也容易满足桥梁曲线和坡度的要求。
关键词:预应力,内力计算,配筋,验算ABSTRACTThe design for prestressed concrete continuous girder bridge types , prestressed concrete continuous beam is now widely used a system, mainly is suitable for the large span bridge. It has little deformation, structure stiffness, driving smooth and comfortable, less expansion join ts, easy maintenance, seismic ability, etc. And the tendons, increase tendons that can give full play to the characteristics of the high strength materials with reliable strength, stiffness and cr ack resistance, durability strong, material plasticity, facilitate architectural art processing, also easy to meet the requirements of the bridge curve and slope. When the bridge spans increases , the under load of continuous girder bridge for middle section of the node will bear larger in t he negative moment, from absolute value perspective, the fulcrum in the negative moment far outweigh the cross CKS bending moment. The variable beam can be applied to the internal str ucture more distribution rule. Often the cantilever construction method, become beam's stress state and its construction of internal force of the state results, more suitable to the large span p restressed concrete continuous girder bridge, its appearance is harmonious, save material and can increase the obstacle clearance under the bridge, is the large span bridge optimization.This design include the upper structure load live load internal force of main girder intral force calculation calculate and determine the reinforcement area of prestress calculation hollow slab is short and persistent state chechking,ect.This design topic for: three cross Pres tressed concrete continuous bridge variable cross-section of the box. It has little deformation, structure stiffness, driving smooth and comfortable, less expansion joints, easy maintenance, s eismic ability, etc. And the tendons, increase tendons that can give full play to the characterist ics of the high strength materials with reliable strength, stiffness and crack resistance, durabili ty strong, material plasticity, facilitate architectural art processing, also easy to meetthe requir ements of the bridge curve and slope.KEY WORDS: prestress,internal force calculation,checking and construction目录前言 (1)1 设计资料 (3)1.1主要技术指标 (3)1.2 材料规格 (3)1.3 采用的技术规范 (3)2 构造形式及尺寸选定 (5)3 空心板毛截面几何特性计算 (7)3.1 边跨空心板毛截面几何特性计算 (7)3.2 中跨空心板毛截面几何特性计算 (8)4 作用效应计算 (9)4.1 永久作用效应计算 (9)4.2 可变作用效应计算 (9)4.3 作用效应组合汇总 (14)5 预应力钢筋数量估算及布置 (17)5.1 预应力钢筋数量的估算 (17)5.2 预应力钢筋的布置 (18)5.3 普通钢筋数量的估算及布置 (18)6 换算截面几何特性计算 (21) (21)6.1 换算截面面积A6.2 换算截面重心的位置 (21) (22)6.3 换算截面惯性矩I6.4 换算截面的弹性抵抗矩 (22)7 承载能力极限状态计算 (23)7.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算 (23)7.2 斜截面抗弯承载力计算 (23)8 预应力损失计算 (29)8.1 锚具变形、回缩引起的应力损失 (29)8.2 钢筋与台座间的温差引起的应力损失 (29)8.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (29)8.4 预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失 (29)8.5 混凝土的收缩和徐变引起的应力损失 (30)8.6 预应力损失组合 (31)9 正常使用极限状态计算 (33)9.1 正截面抗裂性验算 (33)9.2 斜截面抗裂性验算 (36)10 变形计算 (41)10.1 正常使用阶段的挠度计算 (41)10.2 预加力引起的反拱度计算及预拱度的设置 (41)11 持久状态应力验算 (45)11.1 跨中截面混凝土的法向压应力验算 (45)11.2 跨中预应力钢绞线的拉应力验算 (45)11.3 斜截面主应力验算 (45)12 短暂状态应力验算 (49)12.1 跨中截面 (49)12.2 L/4截面 (50)12.3 支点截面 (51)13 最小配筋率复核 (53)14 铰缝计算 (55)14.1 铰缝剪力计算 (55)14.2 铰缝抗剪强度验算 (56)15预制空心板吊杯计算 (57)16 支座计算 (59)16.1 选定支座的平面尺寸 (59)16.2 确定支座的厚度 (59)16.3 验算支座的偏转 (60)16.4 验算支座的稳定性 (61)17 下部结构计算 (63)17.1 盖梁计算 (63)17.2 桥墩墩柱设计 (76)17.3钻孔柱的设计 (80)结论 (87)致谢 (89)参考文献 (91)附录 (93)前言本次设计内容为预应力空心板桥,众所周知,随着我国社会的发展与进步和人民的生活水平的日益提高,交通的便利程度和安全性得到了人们的广泛关注,桥梁又是现代交通中不可缺少的组成部分,于此同时,桥梁建设得到了迅猛发展,我国桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。
各种功能齐全、造型美观桥梁开始频繁的出现在人们的生活中,给人们带来方便的同时很多桥梁也逐渐成为城市的标志性建筑。
本设计是根据《公路桥涵设计手册》系列丛书,以及依照交通部颁发的有关公路桥涵设计规范(JTG系列)拟定设计而成。
在设计过程中,作者还参考了诸如桥梁工程、土力学、基础工程、桥涵水文、桥梁结构力学、材料力学、专业英语等相关书籍和文献。
设计中考虑了各种尺寸与材料的选用符合规范中对强度、应力、局部承压强度的要求,并且产生在规范容许范围内的变形,使桥梁在正常使用的情况下能够达到安全,稳定和耐久的标准。
在可预期偶然荷载下仍能达到基本正常使用的标准。
设计时还充分考虑女儿河大桥所处区域的地质和水文条件,既保证符合规范要求,同时保证因地制宜并且便于施工和维护,并且兼顾桥梁本身的美观性与社会经济性,既要设计合理,又要起到良好的社会经济效益。