多跨简支箱型梁桥设计计算说明-2019年文档资料

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预应力混凝土简支梁箱形梁桥设计计算

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。

5X40m预应力混凝土简支箱形梁桥设计说明

在这里针对x河的水文条件和公路设计的实际要求，根据国家相关的法律法规，进行本次设计。本次设计针对主要针对如下三方面进行，首先是水文部分的计算，它是针对已有资料，就确定桥长、钻孔桩的桩长、桥面标高等方面的确定，这是基础部分；然后就计算出的桥净长，通过方案比选选择出合适的桥梁形式和桥梁截面，由此进入上部结构计算，这里是本设计最为核心所在，不仅表现在耗时最长，更多的是表现在对于桥梁整体的重要，包括荷载的计算、预应力钢筋的布设，预应力钢筋的预应力损失、梁的验算、变形验算、局部锚固验算、横隔梁、行车道板以与支座计算，这些都是影响桥梁使用情况的重要计算、验算环节，良好的行车条件和优良的桥梁品质都由这些计算控制；最后，开始下部结构的计算，下部结构是将上部结构产生的荷载传递给地基，并且抵御各种不利的外界条件的作用，这些是下部结构的作用，这里主要体现出的计算集中在盖梁、墩柱和桩基础上，在这里所选取的为单排双柱钻孔灌注桩基础，计算选取的为对桥墩的计算。桥梁是一个整体，每一部分对于桥梁的质量都是至关重要的，切不可以掉以轻心。
1.7方案比选
方案一：预应力混凝土空心板桥（ m）
方案二：预应力钢筋混凝土T形简支梁桥（）
方案三：预应力混凝土箱型梁桥（）
从经济、安全、美观、使用、技术先进、有利于环境保护、可持续发展等原则出发，对比上述三个方案，从而选出最优方案。见表1—3
表1-3 方案比选表
方案类别
比较项目
第一方案
第二方案
第三方案
1131.47
由于该河段有人工修筑的河堤，破坏了原有的摊槽，于是根据河堤部的桩号与标高计算国税面积与睡眠宽度。（见表1—2）
表1-2 过水面积、水面宽度计平均水深（m）
水面宽度（m）
过水面积（m2）
合计

简支梁设计计算

第四章简支梁（板）桥设计计算第一节简支梁（板）桥主梁内力计算对于简支梁桥的一片主梁，知道了永久作用和通过荷载横向分布系数求得的可变作用，就可按工程力学的方法计算主梁截面的内力（弯矩M 和剪力Q ），有了截面内力，就可按结构设计原理进行该主梁的设计和验算。

对于跨径在10m 以内的一般小跨径混凝土简支梁（板）桥，通常只需计算跨中截面的最大弯矩和支点截面及跨中截面的剪力，跨中与支点之间各截面的剪力可以近似地按直线规律变化，弯矩可假设按二次抛物线规律变化，以简支梁的一个支点为坐标原点，其弯矩变化规律即为：)(42maxx l x lM M x -=（4-1）式中：x M —主梁距离支点x 处的截面弯矩值；m ax M —主梁跨中最大设计弯矩值；l —主梁的计算跨径。

对于较大跨径的简支梁，一般还应计算跨径四分之一截面处的弯矩和剪力。

如果主梁沿桥轴方向截面有变化，例如梁肋宽度或梁高有变化，则还应计算截面变化处的主梁内力。

一永久作用效应计算钢筋混凝土或预应力混凝土公路桥梁的永久作用，往往占全部设计荷载很大的比重（通常占60～90%），桥梁的跨径愈大，永久作用所占的比重也愈大。

因此，设计人员要准确地计算出作用于桥梁上的永久作用。

如果在设计之初通过一些近似途径（经验曲线、相近的标准设计或已建桥梁的资料等）估算桥梁的永久作用，则应按试算后确定的结构尺寸重新计算桥梁的永久作用。

在计算永久作用效应时，为简化起见，习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重力、沿桥横向不等分布的铺装层重力以及作用于两侧人行道和栏杆等重力均匀分摊给各主梁承受。

因此，对于等截面梁桥的主梁，其永久作用可简单地按均布荷载进行计算。

如果需要精确计算，可根据桥梁施工情况，将人行道、栏杆、灯柱和管道等重力像可变作用计算那样，按荷载横向分布的规律进行分配。

对于组合式梁桥，应按实际施工组合的情况，分阶段计算其永久作用效应。

对于预应力混凝土简支梁桥，在施加预应力阶段，往往要利用梁体自重，或称先期永久作用，来抵消强大钢丝束张拉力在梁体上翼缘产生的拉应力。

装配式预应力混凝土箱型梁,跨度25m,共四跨。桥梁毕业设计,手算

前言随着金融危机的快速蔓延，世界各国都在采取相应措施来应对这场金融海啸。

我国投资四万亿用于基础设施建设，来拉动内需保持国民经济快速发展。

其中用于公路、铁路和桥梁占大部分，这对于我国桥梁的发展提供了一个难得的大好机会。

随着时代的发展，经济不断进步，人们的交通工具不断升级。

使大多数公路、桥梁已经不能满足交通需求。

该桥位于铁岭至开原段，为拉动当地的经济发展，城乡建设，102国道铁岭至开原段中固镇沙河大桥来进一步缓解交通压力。

便利的交通，为该地区对外开放、加强城乡经济建设、发展横向联系和商品流通提供了十分便利的条件。

使两个经济发达地带连成一体，接受周边地区的经济辐射，加强了两地之间的联系，充分发挥两地资源丰富的优势，实现大流通具有决定性意义。

本设计所要编写的是102国道铁岭至开原段中固镇沙河大桥的上部结构设计方案。

全桥长100米，分4跨，跨径25米，为预应力钢筋混凝土简支箱型梁桥。

桥梁上部结构内力设计和配筋计算是下面进行下部结构设计的前提，对于整座桥梁也是极其重要的部分。

本设计按照相关桥梁规范规定，对主梁尺寸拟定、主梁内力的计算、横隔梁内力的计算、行车道板内力的计算以及配筋的设计进行编制。

在此过程中，主要参考了桥梁工程、结构力学、材料力学、、等相关的国内外书籍和文献。

综合考虑了材料以及结构的强度、刚度、稳定性等综合性能。

充分考虑了桥梁设计的“安全、适用、经济、美观”的原则。

本次设计是大学四年所学理论知识的综合运用，为以后的工作打下良好基础由于本人的能力有限，设计中错误以及考虑疏漏之处在所难免，敬请各位指导老师随时指出，我将努力加以改正和弥补！1 原始资料、设计要求及方案比选1.1 概述本设计所要编写的是102国道铁岭至开原段中固镇沙河大桥的上部结构设计方案。

该桥位于铁岭至开原段，高速公路贯通后，将彻底打通两地屏障，使两个经济发达地带连成一体，接受周边地区的经济辐射，加强了两地与周边地区的联系，充分发挥两地资源丰富的优势，实现大流通具有决定性意义。

30m预应力混凝土简支箱型梁桥设计

30m预应力混凝土简支箱型梁桥设计1.1上部结构计算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：30m；主梁全长：29.96m；计算跨径：28.66m；桥面净宽：净—9+2×1.5m。

2.设计荷载车道荷载：公路—I级；人群荷载：3kN/㎡；每侧人行道栏杆的作用力：1.52kN/㎡；每侧人行道重：3.75kN/㎡。

3.桥梁处河道防洪标准为20年一遇设计，50年一遇校核，桥下通过流量1000/s时，落差不超过0.1m。

4.桥下净空取50年一遇洪水位以上0.3m。

5．材料及工艺混凝土：主梁采用C50混凝土；钢绞线：预应力钢束采用Φ15.2钢绞线，每束6根，全梁配5束；钢筋：直径大于等于12mm的采用HRB335钢筋，直径小于12mm的采用R235钢筋。

采用后张法施工工艺制作主梁。

预制时，预留孔道采用内径70mm、外径77mm的预埋金属波纹管成型，钢绞线采用T双作用千斤顶两端同时张拉，锚具采用夹片式群锚。

主梁安装就位后现浇600mm宽的湿接缝，最后施工混凝土桥面铺装层。

6.基本计算数据基本计算数据见表5-1〖注〗本例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。

f'ck和f'tk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则：f'ck = 29.6MPa，f'tk = 2.51MPa。

1.1.2 方案拟定及桥型选择1.桥型选取的基本原则(1) 在符合线路基本走向的同时，力求接线顺畅、路线短捷、桥梁较短、尽量降低工程造价(2)在满足使用功能的前提下，力求桥型结构安全、适用、经济、美观。

同时要根据桥位区的地形、地貌、气象、水文、地质、地震等条件，结合当地施工条件，选用技术先进可靠、施工工艺成熟、便于后期养护的桥型方案。

(3)尽量降低主桥梁体高度，缩短桥长。

2.桥型方案比选根据桥位的通航要求，结合桥位处的地形地貌、地质等条件，我们对简支梁桥、悬臂梁桥、T型刚构桥三种方案进行比选(1)简支梁桥方案采用预应力混凝土箱形截面形式，此结构为静定结构，结构内力不受地基变形及温度变化等的影响，因此对基础的适应性好。

简支梁桥的设计过程及计算方法讲解

跨中弯矩 M中 = + 0.5M0
h
支点弯矩 M支 = - 0.7M0
当t/h ≥ 1/4时（主梁抗扭能力较小）
跨中弯矩 M中 = + 0.7M0
支点弯矩 M支 = - 0.7M0
t
式中：
t/h——板厚和梁肋高度
h
M0——按简支梁计算的跨中弯矩值,
M0=M0p+M0g; M0p——1m宽简支板条跨中活载引起的弯矩 M0g——1m宽简支板条恒载引起的跨中弯矩
每米宽板条的弯矩：
M
gl02 2
(1
)
1 2
p l02
gl02 2
(1
)
P 4ab1
l02 , (b1
l0时)
M
gl02 2
(1
)
pb1 (l0
b1 ) 2
gl02 2
(1
)
P 2a
(l0
b1 2
),
(b1
l0时)
每米宽板条的剪力：
Q
gl0
(1
)
P 2ab1
l0 (b1
l0时)
Q
gl0
mxmax
M a
~
P a
因此，只需要将车轮荷载平分到有效工作宽度a（沿纵向）和b1（沿横向）内，即可。
如图所示：
②③①
a’ ax
a
①
P q1 a
②
q2
P a
③ qx
q2
qx
q1
5.1 行车道板的计算
5.1.3 板的有效工作宽度 2.板的有效工作宽度的计算
2）悬臂板 a = a 1+2b′ = a 2+2H +2b′ (b 2.5m)

(完整word版)30m简支箱梁计算书

30m预应力混凝土简支小箱梁计算书一、主要设计标准1、公路等级：城市支路，双向四车道2、桥面宽度：3m人行道+0.25m路缘带+2x3.5m车行道+0.5m双黄线+2x3.5m车行道+0.25m路缘带+3m人行道=21m3、荷载等级：汽车-80级4、设计时速：30Km/h5、地震动峰值加速度0.2g6、设计基准期：100年二、计算依据、标准和规范1、《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）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）三、计算理论、荷载及方法1、计算理论桥梁纵向计算按照空间杆系理论，采用Midas Civil2012软件计算。

2、计算荷载（1）自重：26KN/ m3（2）桥面铺装：10cm沥青铺装层+8cm钢筋混凝土铺装（3）人行道恒载：20KN/ m（4）预应力荷载：采用4束5φs15.2和6束4φs15.2 fpk=1860MPa钢绞线，张控应力1395MPa。

（5）汽车荷载：本桥由于是物流园区内部道路，通行的重车较多，本次设计考虑《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）汽车-80级，计算图示如下：根据图示，汽车荷载全桥横桥向布置三辆车。

冲击系数按照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）4.3.2条考虑。

（6）人群荷载：3.5 KN/ m2（7）桥面梯度温度:正温差：T1=14°，T2=5.5°负温差：正温差效应乘以-0.53、计算方法（1）将桥梁在纵横梁位置建立梁单元，然后采用虚拟梁考虑横向刚度，以此来建立模型。

（2）根据桥梁施工方法划分为四个施工阶段：架梁阶段、现浇横向湿接缝阶段、二期恒载阶段、收缩徐变阶段。

（3）进行荷载组合，求得构件在施工阶段和使用阶段时的应力、内力和位移。

（4）根据规范规定的各项容许指标。

按照A类构件验算是否满足规范的各项规定。

四、计算模型全桥采用空间梁单元建立模型，共划分为273节点和448个单元。

简支梁桥设计计算

T形简支梁桥1．设计名称：天河简支梁设计2.设计资料及构造布置2.1.桥面跨径及桥宽标准跨径：该桥为二级公路上的一座简支梁桥，根据桥下净空和方案的经济比较，确定主梁采用标准跨径为20m的装配式钢筋混凝土简支梁桥。

计算跨径：根据梁式桥计算跨径的取值方法，计算跨径取相邻支座中心间距为19.5m.桥面宽度：横向布置为净－7（行车道）＋2×0.75m（人行道）＋2×0.25（栏杆）桥下净空: 4m混凝土：主梁采用C25主梁高：取1.5m.主梁梁肋宽：为保证主梁抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度为15cm－18cm，鉴于本桥跨度16m按较大取18cm2.2.设计依据（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）（2）《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）（3）《桥梁工程》（4）《桥梁工程设计方法及应用》3荷载横向分布系数计算书3.1主梁荷载横向分布系数计算3.1.1①跨中荷载横向分布系数a.计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I X和I TX利用G－M法计算荷载横向分布系数，求主梁截面的形心位置a X平均板厚为：h 1=21(h 薄＋h 厚)=0.5×（13+8）=10.5cm则a X =［（180-15）×10.5×（10.5÷2）+15×150×（150÷2）］/［(180-15) ×10.5+15×150］=44.7cmI X =121×(180-15) ×10.53+(180-15) ×10.5×(44.7-25.10)2+121 ×15×1503+15×150×(44.7-2150)2=4.99×106 cm 4 T 形截面抗扭惯性矩I TX =1.15×31×［(1.8-0.15) ×0.1053+1.5×0.153］=2.67×10-3 m 4则单位抗弯及抗扭惯性矩：J X =bI x =1801099.42-⨯= 2.77×10-4 m 4/cmJ TX =bI TX =180102.67-3⨯=1.48×10-5 m 4/cmb.计算横梁的抗弯及抗扭惯性矩I y 和I Ty l=4b=4×180=720 cmc=21×(480-15)=232.5 cm h ＇=150×43=112.5cm 取整110 cmb ＇=15 cm由c/l=232.5/720=0.32查得λ/c=0.608 则λ=0.608×232.5=141.4 cm=1.41m 求横隔梁截面重心位置：a y =［141×10.52＋(1÷2) ×15×1102］/[2×141×10.5+110×15]=23.1cm横梁抗弯惯性矩：I y =121 ×2×141×10.53＋2×141×10.5×(23.1-25.10)2＋121 ×15×1103＋15×110×(23.1-110/2)2=4.31×106 cm 4=4.31×10-2 m 4I Ty =1.15×31×(2×141.4×103 +110×153)=2.6×105 cm 3单位抗弯惯性矩和抗扭惯性矩为：b 1J y =1b Iy =480104.316⨯=0.9×104 cm 4/cmI Ty =1yT b I =480106.25⨯=542 cm 4/cmc.计算抗弯参数θ和抗扭参数αθ=4y XJ J l B =444109.01077.25.196.3⨯⨯=0.245 取G=0.43E ，则： α= yX Ty TX J J E J J G 2)(+=443109.01077.22)5421048.1(43.0⨯⨯⨯+⨯=0.027α=027.0=0.164d.计算荷载弯矩横向分布影响线坐标已知θ=0.245，查G －M 法图表下表数值实际梁位与表列梁位关系图对于①号梁来说： K'=43B K对于②号梁来说：K'=4B K列表计算各主梁荷载横向分布影响线坐标值：梁号计算式荷载位置B3B/4B/2B/4-B/4-B/2-3B/4 -B①号K'1=431B K1.3 1.25 1.15 1.06 0.99 0.9 0.85 0.780.72K'0=430B K3.282.712.11.530.970.41 -0.14 -0.62 -1.18 △=K'1-K'0 -1.98 -1.46 -0.95 -0.47 0.02 0.49 0.99 1.4 1.9 △-0.32 -0.24 -0.16 -0.08-0.000.080.160.230.31e.绘制荷载横向分布影响线，求跨中截面的荷载截面的荷载横向分布系数根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60——2004）规定，汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m。

三跨连续箱梁计算书

一、设计内容：①根据已给地形图等设计资料，选择三至四种以上可行的桥型方案，拟定桥梁结构主要尺寸，根据技术经济比较，推荐最优方案进行桥梁结构设计。

③对推荐桥梁方案进行运营阶段的内力计算，并进行内力组合，强度、刚度、稳定性等验算。

④选择合理的下部结构形式，拟定构件尺寸，并进行内力计算，内力组合、配筋设计。

⑤绘制桥梁总体布置图、上部结构一般构造图、钢筋构造图、桥台一般构造图、桥墩盖梁一般构造图、桥墩盖梁配筋图。

⑥编写设计计算书。

二、设计原始资料（实验、研究方案）1、设计桥梁的桥位地型及地质图一份2、设计荷载：公路—Ⅰ级；3、桥面净空：净－11+2×0.5m(防撞栏)4、桥面横坡：1.5%5、最大冲刷深度：2.0m6、地质条件：根据断面图确定7、桩基础施工方法：旋转钻成孔8、安全系数：γ0=1主要技术指标1、设计依据：所给地形图JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ 022-85《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTJ 024-85《公路桥涵地基与基础设计规范》2、材料：（1）预应力钢筋：Ø 12.7钢绞线（2）非预应力钢筋：直径D≥12mm用HRB335, 直径D≤12mm用R235；（3）混凝土：主梁混凝土采用C50；铰缝为C30细集料混凝土；桥面铺装采用C40沥青混凝土；栏杆及人行道板为C30混凝土；盖梁、墩柱用C30混凝土；系梁及钻孔灌注桩采用C30混凝土；桥台基础用C30混凝土；桥台台帽用C30混凝土；（4）锚具用OVM锚三、设计完成后提交的文件和图表（论文完成后提交的文件）1、计算说明书部分：设计计算书一套。

由前言，中、英文摘要，计算内容，参考文献，致谢五部分组成。

摘要要写清设计概况及主要内容，方案比选写清楚比选的理由。

2、图纸部分：绘制桥梁方案比较图（包括纵、横断面），推荐方案总体部置图、绘制所选方案上部结构一般构造图、预应力钢筋布置图（包括梁体钢筋布置图、主要截面钢筋布置示意图）、桥台一般构造图、桥墩盖梁一般构造图、桥墩盖梁配筋图四、毕业设计（论文）进程安排序号内容周数1 外文资料翻译 12 方案比选 13 截面尺寸的拟定 14 行车道板的计算 1.55 恒载及活载内力计算 26 配筋 27 强度验算 1.58 裂缝和挠度验算 29 绘制相关图纸 110 书写计算书 1五、主要参考资料1、《结构设计原理》叶见曙人民交通出版社2、土木工程专业毕业设计指南—桥梁工程分册陈忠延等编著3、《桥梁工程》范立础人民交通出版社4、《基础工程》教材5、《桥涵水文》教材6、《桥梁计算示例集》人民交通出版社7、《混凝土简支梁（板）桥》（第三版）易建国人民交通出版社8、《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》闫志刚机械工业出版社第一章概述1.1预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。

简支梁桥设计

XXX简支梁桥设计第一部分设计资料一、课题与设计资料（一）、设计资料设计名称：XXX简支梁桥地理位置及其用途：此设计所做桥梁位于XXX。

此桥的建立完全的解决了两岸群众滑索道的跨河方式，为人们的生活，尤其是青少年上学提供了安全保障。

桥面净空：净-7+2×0.75m设计荷载：公路一级，人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计主梁跨径和全长：标准跨径40m,主梁宽1.8m，计算跨径39.96m地理位置图如下：（二）、设计任务与资料1．主梁尺寸拟定2.桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图）3．桥面构造横截面图（CAD出图）4．荷载横向分布系数计算书5．主梁内力计算书6．行车道板内力计算书7．横隔梁内力计算书第二部分设计计算内容一、桥面铺装的确定：日交通量组成1、轴载分析：我国路面设计以双轮轴单载100KN为标轴载。

当验算半刚性基层层底拉应力时，各级轴载换算采用下式计算：)8N=∑k i=1C/1·C/2·n i(PiP其中：N——标准轴载的当量次数，次/日；n i——被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日；P——标准轴载，KN；P i——被换算车辆的各级轴载，KN；C/1——轴数系数，当轴间距小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数C/1=1+2（m-1）,m为轴数；C/2——轮轴系数，单轮轴位18.5，双轮轴为1，四轮轴为0.09；K——被换算车辆的类型。

计算内容如下表：一级沥青公路的设计年限15年，双向车道的车道系数0.6～0.7，取0.65，则设计当量轴次为：N e/=［(1+ｒ)ｒ−1］×365ｒ·N1·η=［(1+0.07)15−1］×3650.07·1786.21·0.65=10649134.79次2、由下表可知铺装层确定：面层类型的选择路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次1065×104次左右，面层宜选择沥青混凝土，又由于该路面等级高所承受荷载重，因此采用三层式结构铺设，即表层30mm细粒式沥青混凝土，中层40mm中粒式沥青混凝土，下层50mm粗粒式沥青碎石。

箱型梁毕业设计

摘要桥梁是道路的的重要组成部分，它可以根据跨越建筑物的不同分为跨河桥和跨线桥，本设计的桥是某市的一座中型桥，全长150米，分5跨，每跨跨径30米。

本设计采用的是后张法预应力混凝土简支箱型梁桥，标准跨径是20m，梁的计算跨径是19.16m，梁长19.96m，主梁等截面箱型梁。

半幅桥梁宽12m，两侧采用刚性护栏宽度各0.5m，不设人行道；桥面铺装采用8cm沥青混凝土和10cm 水泥混凝土；车道数为双向4车道；汽车荷载为公路－Ⅰ级。

上部构造形式采用4梁式；梁宽为3.0m，梁预制高度为1.1m。

本设计是关于桥梁上部结构的设计，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，支座计算以及护栏设计。

由于本人的能力有限，本设计不免有知识点错误以及考虑疏漏之处，敬请各位指导老师随时指出，本人将会在以后的学习和工作中努力加以改正和弥补！本设计在张弘强老师的指导下顺利完成，感谢张老师的督导和帮助！关键词：简支箱型梁；后张法预应力；AbstractThe bridge is an important part of the way .According to the different across buildings ,it can be divided in to across river bridge and overpass bridge.The design of the bridge is a medium-sized city.The bridge which divided into 5 spans is 150 meters long,and each span is 30 metres.The design uses the post-tensioned prestressed concrete simply supported box girder bridge, the standard span is 20meters and the calculation of beam span is 19.16m, while the beam length is 19.96 meters.The main girder is consistent section box beam. The half range of the bridge is 12 meters . Both sides of the rigid barrier width is 0.5meters,and no sidewalk. The bridge deck pavement is 8cm cement concrete and 10 cm asphalt concrete.There are four lanes for two-way,and the automobile loading for highway is first level.The upper structure form is consists of 4 beams type.The beam is breadth for 3.0 meters, and the precast height is 1.1meters.The design is aim at the upper structure about Bridges, specifically including the following several parts:1、bridge-type layout and the determination of the size of the various parts of structures;2、Select the calculation of the structure diagram;3、Dead load internal force calculation; Live Load calculation; load combination; 4、Estimation of prestressed reinforcement and its layout，reinforcement calculation; prestress loss calculation;5、Cross-section strength checking; section stress and deformation checking；6、Lane board calculation ；7、Bearing calculation and barrier design.While my limited capacity，there are unavoidable have some knowledge mistakes and omissions without enough consideration.I hope my respectful guide teacher can point out the errors at any time , I will word hard to correct it and make up in the future study and work!The last but not least ,I will attached my gratitude and thanks to my guidance teacher Ms Zhang .The design is successfully completed with his help.I appreciate my thanks to his supervision and help again!Keywords：simply supported box girder bridge；post-tensioned prestressed concrete；目录第一章、设计资料及上部结构布置 (2)1.1设计概述 (2)1.2设计资料 (2)1.3截面形式 (3)1.4主梁间距与片数 (3)1.5 主梁跨中主要尺寸拟定 (4)1.5.1 梁高： (4)1.5.2横隔梁设置 (3)1.5.3 箱梁顶、底、腹板厚度 (5)1.6截面几何特性计算 (5)1.6.1 毛截面面积 (5)1.6.2检验截面效率指标 (7)第二章、主梁作用效应计算 (9)2.1永久效应作用计算（按边主梁） (9)2.1.1 一期恒载（主梁自重） (9)2.1.2 二期恒载 (10)2.1.3 恒载作用效应 (10)2.2 可变效应作用计算 (12)2.2.1冲击系数和车道折减系数 (12)2.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (13)2.2.3车道荷载的取值 (19)2.2.4计算可变作用效应 (20)2.3主梁作用效应组合 (23)第三章、预应力钢束的估算及其布置 (25)3.1跨中截面钢束的估算和确定 (25)3.2 预应力钢束布置 (26)3.2.1 跨中截面及锚固端截面的钢束位置 (26)3.2.2钢束计算 (27)第四章、计算主梁截面几何特性 (32)第五章、承载能力极限状态计算 (38)5.1跨中截面正截面抗弯承载力计算 (38)5.2斜截面承载力验算 (39)第六章、钢束预应力损失计算 (43)6.1、预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (43)6.2由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (44)6.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (46)6.4由钢束应力松弛引起的预应力损失 (47)6.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (48)6.7 预应力损失汇总表及预加力计算 (50)第七章、应力验算 (53)7.1短暂状况下应力验算 (53)7.2 持久状况构件的应力验算 (53)第八章、正常使用极限状态抗裂性验算 (59)第九章、主梁变形计算 (63)第十章、端部锚固区局部承压计算 (65)参考文献 0第一章、设计资料及上部结构布置1.1设计概述（1）设计标准与规范①《公路桥涵设计通用规范》简称《通规》人民交通出版社（JTGD60-2004）②《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》人民交通出版社（JTGD62-2004）③《结构设计原理》叶见曙人民交通出版社（第二版）④《桥梁混凝土结构设计原理计算示例》黄侨人民交通出版社③《桥梁工程》（2）上部结构形式上部结构采用20米标准跨径的装配式预应力混凝土箱型简支梁桥。

三跨一联简支转连续桥梁设计及计算说明书课程设计

三跨⼀联简⽀转连续桥梁设计及计算说明书课程设计桥梁⼯程课程设计三跨⼀联简⽀转连续桥梁设计及计算说明书指导教师：姓名：学号：1.设计要求1 连续梁桥设计要求1.1 桥跨布置跨径布置选取3×L(m)，梁⾼H=2m，桥宽B=25m。

其中，L标准跨径，L=27.7m。

1.2 主要技术标准(1)桥梁荷载标准：公路-I 级(2)桥梁横断⾯：0.5m（桥侧护栏）+11.75m（车⾏道）+0.5m（中央分隔带护栏）+11.75m（车⾏道）+0.5m（桥侧护栏）。

(3)桥⾯横坡：1.5%(4)设计基准期：100 年(5)抗震设计标准桥梁抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度峰值为0.10g，设计地震分组为第⼀组，反应谱特征周期为0.35s。

（6）桥梁设计安全等级：⼀级（7）防撞等级：①桥侧防撞护栏等级为SS 级；②中央分隔墩防撞护栏为级。

1.3 采⽤的主要规范与标准课程设计主要参考的设计规范与标准：（1）《⼯程结构可靠度设计统⼀标准》（GB-/T50283-1999）；（2）《公路⼯程技术标准》（JTGB01-2003）；（3）《公路桥涵设计通⽤规范》（JTG D60-2004），简称《通规》；（4）《公路圬⼯桥涵设计规范》（JTG D61-2004）；（5）《公路钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟桥涵设计规范》（JTGD62-2004），简称《公预规》；（6）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2004）；（7）《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）；（8）《公路交通安全设施设计细则》（JTG/TD81-2006）；（9）《公路桥梁伸缩缝装置》（JT/T 327-2004）；（10）《公路桥梁盆式橡胶⽀座》（JT 391-1999）；（11）《预应⼒混凝⼟桥梁⽤塑料波纹管》（JT/T 529-2004）；（12）《⼯程建设标准强制性条⽂公路⼯程部分》建设部2002；（13）《公路桥涵施⼯技术规范》（JTG/T F50-2011）。

桥梁毕业设计----35M跨预应力混凝土简支箱梁桥计算

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。

第四章-简支梁设计计算(1)

对于较大跨径的简支梁，一般还应计算跨径四分之一截面处的弯矩和剪力。

如果主梁沿桥轴方向截面有变化，例如梁肋宽度或梁高有变化，则还应计算截面变化处的主梁内力。

因此，设计人员要准确地计算出作用于桥梁上的永久作用。

因此，对于等截面梁桥的主梁，其永久作用可简单地按均布荷载进行计算。

如果需要精确计算，可根据桥梁施工情况，将人行道、栏杆、灯柱和管道等重力像可变作用计算那样，按荷载横向分布的规律进行分配。

对于组合式梁桥，应按实际施工组合的情况，分阶段计算其永久作用效应。

对于预应力混凝土简支梁桥，在施加预应力阶段，往往要利用梁体自重，或称先期永久作用，来抵消强大钢丝束张拉力在梁体上翼缘产生的拉应力。

简支梁设计计算-精品.ppt

铁路钢筋混凝土简支梁的梁肋厚度，一般可采用20cm（跨中） ~60cm（端部）。
预应力混凝土梁的梁肋厚度一般不小于14cm，并且当腹板内有预应力箍筋时，腹板厚度不得小于上下翼板梗腋之间腹板高度的1/20，当无预应力箍筋时，则不得小于1/15。
公路混凝土桥常用的梁肋厚度为15~18cm，视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。
公路汽车车轮压力通过桥面铺状层扩散到钢筋混凝土路桥面板，由于板的计算跨径相对于轮压分布宽度不是很大，故在计算中将轮压作为分布荷载来处理。
为了方便计算，通常可近似的把车轮与桥面的接触面看作是矩形面
积。
图 6.3.2
荷载在铺状层内的扩散分布，根据试验研究，对混凝土或沥青面层，可以偏安全的假定呈45°角扩散。因此作用在钢筋混凝土桥面板顶面的矩形荷载压力面的边长为：
铁路普通高度钢筋混凝土梁设计中，梁高与跨度之比，约为 1/6~1/9，而预应力混凝土梁的高跨比为1/10~1/11，跨度越大，比值越小。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，通常随跨度增大而取较小值。
（2）梁肋厚度
梁肋厚度取决于最大主拉应力和主筋布置要求。因支座处剪力比跨中大，故主拉应力决定梁肋厚度时，跨中区段可以减薄。梁肋变截面位置可由主拉应力小于容许应力值及斜筋布置要求加以确定。为了减轻构件重量，在满足受力要求的情况下，梁肋应尽量做的薄一些但需要保证梁肋屈曲稳定条件，也不能使混凝土发生捣固困难。
（3）上翼缘板尺寸上翼缘板宽度视主梁间距而定，在实际预制公路T梁时，上翼缘板宽
度应比主梁中距小2cm左右，以便在安装过程中调整位置和制作上的误差。
铁路桥梁道碴槽顶宽不应小于3.9cm，以此确定上翼缘板宽度。

简支梁(板)桥设计计算

由变位互等定理， i1 1i
各板截面相同， 1 2
得 p1i pi1
上式表明：单位荷载作用在1号梁上时任一板梁所分配的荷载，等于单位荷载作用于任意板梁上时1号板梁所分配到的荷载，即1号板梁荷载横向影响线的竖标，以 1i 表示。
24
第四章简支梁（板）桥设计计算
1号板梁横向影响线的竖标为：
(x)
gi
sin
x
l
gi(x)=gisinπx (左侧的铰接力未示出）
11
第四章简支梁（板）桥设计计算 §４.1 荷载横向分布计算
４.1.2 铰接板（梁）法
预制板用现浇混凝土铰缝连结成整体，铰缝以传递剪力为主，抗弯刚度很弱，结构受力状态，接近于数根并列而相互间横向铰接的狭长板（梁）。
12
第四章简支梁（板）桥设计计算
31g1 32 g2 33g3 34 g4 3 p 0
41g1 42 g2 43g3 44 g4 4 p 0
式中， ik 铰缝k内作用单位正弦铰接力，在铰缝i处引
起的竖向相对位移
ip 外荷载p在铰缝i处引起的竖向位移
20
第四章简支梁（板）桥设计计算
11
1
g1
21
g 2
1
g3
0
－1－ g2 21 g3 1 g4 0
1 g3 21 g4 0
22
第四章简支梁（板）桥设计计算
2 铰接板的荷载横向影响线和横向分布系数
荷载作用在1号板梁上，各块板梁的挠度和所分配
的荷载图式如图所示弹性板梁，荷载挠度呈正比
p1
pi1 1i1 p1i 2 1i
22
33
44
2 w
b

90m跨简支梁桥设计计算书

90m跨简支梁桥设计计算书一、设计资料1. 概述该桥设计为简支梁桥，主桥全长90米，桥面宽10米，双向两车道。

2．设计标准设计荷载：公路-Ⅱ级，人群荷载3.0kN/m2,每侧栏杆、人行道重量的作用力分别为1.52 kN/m和2.25 kN/m。

1)桥面布置：净7.0m(车行道)+2×1m（人行道）+2×0.5（栏杆）2)航道等级：不通航3)桥面纵坡：04)桥面横坡：车行道：双向1.5％；5)标准跨经：30m（墩中心距离）3．设计规范遵照中华人民共和国交通部部颁标准：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)《公路桥涵地基与基础设计规范》—（JTJ024-85）5)《公路工程抗震设计规范》—（JTJ004-89）4.材料及工艺：混凝土：主梁C40，人行道、栏杆及桥面铺装用C30；预应力钢束：标准的24.15sφmm1860钢绞线，每束由6根组成；普通钢筋：直径大于和等于12mm的采用16Mn钢或Ⅱ级热轧螺纹钢筋，直径小于12mm的均用Ⅰ级热轧光圆钢筋。

钢板及角钢：制作锚头下支承垫板、支座垫板等均用普通A s碳素钢，主梁间的联接用16Mn低合金结构钢板。

按后张法工艺制作主梁，采用OVM15-6锚具和直径65mm抽拔橡胶管。

5.基本计算数据（见表1－1）名称项目符号单位数值立方强度40C MPa40弹性模量c E MPa 3.25×104混凝土轴心抗压标准强度ck f MPa26.8抗拉标准强度tk f MPa 2.4轴心抗压设计强度cd f MPa18.4抗拉设计强度td f MPa 1.65 预施应力阶段极限压应力0.7ckf'MPa16.88极限拉应力0.7tkf'MPa 1.51 使用荷载作用极限压应力0.5ckf MPa13.4极限主拉应0.8tkf MPa 1.92阶段力极限主压应力0.6ck fMPa 16.082.15s φ钢绞线标准强度 pk fMPa 1860 弹性模量 p E MPa 1.95×105 抗拉设计强度 pd fMPa1395 最大控制应力σcon 0.8pk fMPa1116 材料容量钢筋混凝土 1γ3/m kN 25.0 混凝土2γ3/m kN24.0钢束与混凝土的弹性模量比值EP α 无量纲6.31考虑主梁混凝土达90%标准强度时，开始张拉预应力钢束。

简支箱型桥梁设计

题目：五跨预应力连续箱梁设计（5*30m）指导教师：吉俊职称：讲师学生姓名：倪传志专业：土木工程院（系）：建筑工程学院完成时间：年月日目录目录..................................................................... ....................................................................... 1 摘要....................................................................... ..................................................................... 3 绪论......................................................................... . (4)1 设计基本资料........................................................................... .. (7)工程概况........................................................................... (7)设计标准........................................................................... (7)桥梁设计........................................................................... ................................................7 2 设计要点及结构尺寸定........................................................................... (9)设计要点........................................................................... (9)结构尺寸的拟定........................................................................... . (10)3 主梁作用效应的计算........................................................................... (13)自重作用效应的计算........................................................................... . (13)汽车荷载的效应和人群荷载效应........................................................................... (19)温度应力及支座沉降内力计算........................................................................... . (28)内力组合........................................................................... . (30)4 预应力钢束的估算及布置........................................................................... . (39)采用部分预应力混凝土设计，以边梁计算为例 (39)钢束的布置........................................................................... (40)主梁净、换算截面几何特性计算........................................................................... (44)5 预应力损失及有效预应力计算........................................................................... .. (46)基本理论........................................................................... (46)预应力损失计算........................................................................... . (46)6 配束后主梁内力计算及内力组合........................................................................... . (58)7 截面强度验算........................................................................... (66)基本理论........................................................................... . (66)计算公式........................................................................... . (66)8 抗裂验算........................................................................... .. (70)《公预规》要求........................................................................... .. (70)抗裂计算........................................................................... . (70)9 持久状况构件的应力验算........................................................................... . (81)正截面混凝土压应力验算........................................................................... (81)预应力筋拉应力验算........................................................................... .. (84)混凝土压应力验算........................................................................... (85)10 短暂状况构件的应力验算........................................................................... .. (93)预加应力阶段的应力验算........................................................................... . (93)吊装应力验算........................................................................... (94)致谢..................................................................... ..................................................................... 96 参考文献........................................................................... .. (97)附录英语翻译........................................................................... . (98)摘要连续梁桥是工程上广泛使用的一种桥型，它不但具有可靠的强度、刚度及抗裂性，而且具有行车舒适平稳，养护工作量小，设计及施工经验成熟的特点。

(整理)多跨简支箱型梁桥设计计算说明

多跨简支箱型梁桥毕业设计计算说明书第一章桥梁设计概况1、设计技术标准（1）设计荷载：公路Ⅱ级；（2）桥梁宽度：净-7m＋2×0.5m；（3）桥梁跨径：32+40+32；（4）路面横坡：2%；2、结构形式：上部结构为预应力混凝土箱梁；3、材料：混凝土采用C40以上混凝土；钢筋采用热轧R235、HRB235即HRB400钢筋；预应力混凝土构件中的箍筋应选用其中的带肋钢筋；按构造配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋；预应力混凝土构件中的预应力钢筋应选用钢绞线，钢丝；3、地震动参数：地震动峰值加速度0.05g；4、桥址条件：桥址区内场地可划分为可进行建筑的一般地段，场地类别属Ⅰ类；第二章桥跨布置方案比选及尺寸拟定2.1方案比选本设计桥梁的形式可考虑拱桥、简支梁桥、连续梁桥三种形式。

从实用、安全、经济、美观、环保以及占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。

桥梁设计原则：（1）实用性。

桥梁必须实用，要有足够的承载力。

能保证行车的畅通、舒适和安全。

既满足当前的需要，又要考虑今后的发展。

要能满足交通运输本身的需要，也要考虑到支援农业等等。

（2）安全性。

桥梁的设计要能满足施工及运营阶段的受力需要，能够保证其耐久性和稳定性以及在特定地区的抗震需求。

（3）经济性。

在社会主义市场经济体制的今天，经济性是不得不考虑的重要因素。

在能够满足桥两个方面需求的情况下要尽量考虑是否经济，是否以最少的投入获得最好的效果。

（4）美观性。

在桥梁设计中应尽量考虑桥梁的美观性。

桥梁的外形要优美，要与周围环境相适应，合理的轮廓是美观的主要因素。

（5）环保性。

随着经济的发展，生活水平的不断提高，人们对环境保护提出了更高的要求，在建筑领域，一个工程的建设不能以牺牲环境作代价，在保证顺利工的前提下要尽量避免对环境的破坏以实现经济的可持续发展。

应根据上述原则，对桥梁作出综合评估：（1）梁桥：梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力的桥梁。

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多跨简支箱型梁桥毕业设计计算说明书第一章桥梁设计概况1 、设计技术标准(1)设计荷载：公路U级；(2)桥梁宽度：净-7m+ 2X 0.5m；( 3)桥梁跨径：32+40+32；( 4)路面横坡：2%；2、结构形式：上部结构为预应力混凝土箱梁；3、材料：混凝土采用C40以上混凝土；钢筋采用热轧R235 HRB235!卩HRB400钢筋；预应力混凝土构件中的箍筋应选用其中的带肋钢筋；按构造配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋；预应力混凝土构件中的预应力钢筋应选用钢绞线，钢丝；3、地震动参数：地震动峰值加速度0.05g；4、桥址条件：桥址区内场地可划分为可进行建筑的一般地段，场地类别属I类；第二章桥跨布置方案比选及尺寸拟定2.1 方案比选本设计桥梁的形式可考虑拱桥、简支梁桥、连续梁桥三种形式。

从实用、安全、经济、美观、环保以及占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。

桥梁设计原则：（1）实用性。

桥梁必须实用，要有足够的承载力。

能保证行车的畅通、舒适和安全。

既满足当前的需要，又要考虑今后的发展。

要能满足交通运输本身的需要，也要考虑到支援农业等等。

（2）安全性。

桥梁的设计要能满足施工及运营阶段的受力需要，能够保证其耐久性和稳定性以及在特定地区的抗震需求。

（3）经济性。

在社会主义市场经济体制的今天，经济性是不得不考虑的重要因素。

在能够满足桥两个方面需求的情况下要尽量考虑是否经济，是否以最少的投入获得最好的效果。

（4）美观性。

在桥梁设计中应尽量考虑桥梁的美观性。

桥梁的外形要优美，要与周围环境相适应，合理的轮廓是美观的主要因素。

（5）环保性。

应根据上述原则，对桥梁作出综合评估：（1）梁桥：梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力的桥梁。

预应力混凝土梁式桥受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日臻完善和成熟。

预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征：（a）混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低；（b ）结构造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构；（c）结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少；（d）结构的整体性好，刚度较大，变性较小；（e）可采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产；设计荷载的比重，既节省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲劳的能力；（j ）预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。

简支梁：简支梁可以降低梁高，节省工程数量，有利于争取桥下净空，并改善景观；其结构刚度大，具有良好的动力特性以及减震降噪作用，使行车平稳舒适，后期的维修养护工作也较少。

从城市美学效果来看，连续梁造型轻巧、平整、线路流畅，将给城市争色不少。

连续梁：目前我国道路桥梁结构一般考虑简支梁和连续梁结构形式。

简支梁受力明确，因温度变化产生的附加力、特殊力的影响小，设计施工易标准化、简单化。

（2）拱桥：拱桥的静力特点是，在竖直何在作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且还有水平反力。

由于水平反力的作用，拱的弯矩大大减少。

如在均布荷载q 的作用下，简直梁的跨中弯矩为ql2/8 ，全梁的弯矩图呈抛物线形，而设计得合理的拱轴，主要承受压力，弯矩、剪力均较小，故拱的跨越能力比梁大得多。

由于拱是主要承受压力的结构，因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料，混凝土等来建造。

石拱对石料的要求较高，石料加工、开采与砌筑费工，现在已很少采用。

由墩、台承受水平推力的推力拱桥，要求支撑拱的墩台和地基必须承受拱端的强大推力，因而修建推力拱桥要求有良好的地基。

对于多跨连续拱桥，为防止其中一跨破坏而影响全桥，还要采取特殊的措施，或设置单向推力墩以承受不平衡的推力。

（3）方案比选及截面形状选定：由上述条件可知，根据本设计具体的情况，制作拱桥难度较大，放弃拱桥方案。

简支梁结构简单施工方便，箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。

尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。

最后选定简支梁箱形梁桥。

2.2主梁尺寸拟定2.2.1箱梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高跨比通常为1/15 ~ 1/25，本设计的主梁高度采用160cm其高跨比为1/20和1/25。

2.2.2箱梁顶、底、腹板的厚度箱梁顶板主要考虑桥面板手里需要，考虑受力要求外，还要考虑布置预应力钢束到的需要，拟定高度为30cm,腹板厚度考虑布置预应力钢束到的需要和抗剪墙厚度的要求，定为30cm,底板拟定高度为30cm.腹板和顶板接处做成0.15m 0.15m的承托，使箱壁剪力流能顺利传递，避免在转角处产生过大的应力集中。

2.3横隔梁设置为方便施工，各主梁均不设跨中横隔梁，反设端横隔梁，各主梁之间的横向联系依靠现浇湿接缝来完成。

横截面布置图如下：2.4主梁全截面几何特征的计算3.1箱梁自重(一期恒载)由主梁构造，故一期恒载集度有：g i=4.5225 X 25=109.219KN/m3.2二期恒载二期恒载由护栏及桥面铺装构成。

g i=2X 24 0.5 /2.5 = 9.6 KN/mg2= (0.06+0.14 ) /2 8 24+0.05 8 23= 28.4KN/mg i=g i+ g 2 =38 KN/m3.3 恒载内力设X为计算截面至左支承中心的距离，令a =X/L,则箱梁的恒载内力计算见表3 —1恒载内力计算表341冲击系数和车道折减系数车道荷载的冲击系数计算得：f=0.003,0.005.均小于 1.5HZ 取 0.05。

双车道不考虑汽车荷载折减，所以车道折减系数E=1.03.4.2 计算活载内力公路 --- 二级车道荷载由均布荷载 q k = 0.75载31.4 5 180 P K = 1800.75 214.2KN 50 5两部分组成，计算剪力效应时，集中荷载标准值 P K 应乘以1.2的系数，即计算剪力时，4=1.2 当 L=31.4m 时，P K = 1.2 214.2=257.04 KN L=39.4m 时，P K = 1.2 238.2=285.84 KN由杠杆原理法计算出荷载横向分布系数m c =1.3053.4.2.1 计算跨中截面最大弯矩及最大剪力10.5=7.875 KN/m 和集中荷P K = 18039.4 5 18050 50.75 238.2KN1 2 1=1l123.2451,yl 7.85 9.85m14M 1(1)m c(q k 1F)K y ) 1.05 1 1.305 (7.875123.245214.2 7.85) 3633.KN?MM 1 (1 )qk1P K y 1) 1.05 1 1.305 (7.875 194.045 238.2 9.85)5308.9<N?M1 2=2 1l 1 2 2 3.925 4.925 , y 0.5m3.4.2.2 计算四分点截面最大弯矩及最大剪力31/16四分点截面弯矩T P__!_]JF ； * ▼3/4四分点截面剪力图3-23.4.2.3 计算支点截面最大剪力跨中弯矩Pk=257.04KN/285.84KN1/2l/2跨中剪力图3-13=- —l l 92.434 145.53432 16y34=1 3l 38.83 11.08 ,2 443l 5.8875 7.3875 m16y 40.75mO _ __ ___三___ -一一—-L-—■■支点剪力图3-33.5内力组合计算表3—2 内力组合表L=31.4m时，内力组合表车道何载5308.9249.04785.4413.3604.2恒+活33876.0249.026222.11863.43504.441713.0348.632413.62318.74326.1Sj=1.2 恒+1.4活恒+0.7活32283.3174.324786.51739.43323.1提咼后的sj73996.3522.957200.14182.17649.2经计算可知，两种不同的跨径受力，跨径大的箱梁需承受较大的力。

所以按大跨径箱梁分析预应力钢束的布置是安全的。

第4章预应力钢束的布置及估算4.1预应力梁应满足的强度要求1按跨中正截面抗裂性要求估算钢筋面积根据跨中正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量，为满足抗裂性要求，所需的有效预应力为：式中：M s 短期效应弯矩组合设计值;M s= M G i M G2 M Qs=33876.01 kN mA ----- 跨中截面全截面面积。

由表有： A =4522500 mnn ；W――全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。

由表有;1014^37 X 10饰2680.125 IO。

=4522500e p ――预应力钢筋合力作用点到毛截面重心轴的距离。

设预应力钢筋截面重心距截面下缘为a P=100mm则e P= y b—a P=1007—100=907mmf tk ――混凝土抗拉强度标准值；f tk =2.65MPa所以有效预应力合力为:=2.838 X 107 N预应力钢筋采用低松弛钢绞线1X 7标准型A p| =139mm ， f p k =1860 MPa,控制应力的20%古算，则可得需要预应力钢筋的面积为N pe 2.838 1072p=25430.1mm 20.8 1395根据估算结果，采用27束7 j 15.2的预应力钢绞线；锚具采用夹片式群锚,提供的预应力钢筋截面积为 A p =27X 7X139=26270mm ，采用70金属波纹管道成孔，预留孔道直径75mm4.2 预应力钢筋布置 1跨中截面预应力钢筋的布置后张法预应力混凝土受弯构件的预应力布置应符合《公路桥规》中的有关构造要求的规定。

参照有关设计图纸并按《公路桥规》中的规定，对跨中截面预应力束的初步布置如图11:图11跨中截面钢束布置图（尺寸单位/cm ）2锚固面刚束布置锚固面刚束布置如图12:图12锚固面钢束布置图（尺寸单位/cm ）4.3其他截面刚束位置及倾角计算（1）刚束弯起形状、弯起角采用直线段中接圆弧段的方式弯起；为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，N 12 N 34 N 56 N 7 8 N 910Nn 12 N 1314 N 1516 N 17 的弯起角都为1° N 1819的弯起角都为2°；N2021的弯起角为4°；N 22 23 心425心627的弯起角为6.N 12N 34 N 5 6 N 7 8 N 9 10 N 11 12 N 1314N 1516N 仃升咼值为50mm N 1819的升高值为100mm N 20 21的升高值为200mm, N 22 23的升高值为300mm , N 24 25 N 26 27的升高值为400mm 各钢束的弯起半径分别为R N1 =40000mm; R N2=35000mm; R N3 =35000mm; R N4=20000mm; R N5=20000mmN peM sW(丄鸟A W0.7 f tk6 633876.01 10 /1014.837 100.7 2.651 4522500 9071014.837 10预应力钢筋的张拉控制应力为con=0.75 f pk 0f pk 为钢筋抗拉强度标准值。