简支预应力混凝土空心板梁桥毕业设计
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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。
简支钢筋混凝土空心板梁桥毕业设计
项目背景
根据项目要求,设计一座简支钢筋混凝土空心板梁桥。
该梁桥
跨度为20m,车道宽度为 6.5m,双向四车道,考虑公路设计荷载。
设计方案
1. 桥墩设计:采用矩形结构,尺寸为1.2m x 1.2m,深度为
2.5m,采用C30的混凝土。
2. 梁设计:采用简支梁设计,梁的截面为空心板,通过计算得
出梁的高度为2.1m,宽度为1.5m。
3. 基础设计:桥墩基础采用钢筋混凝土挖孔桩基础,桥墩钢筋
采用HRB400,钢筋网采用布置直径为10mm,间距为150mm的网格。
施工建议
1. 确保施工现场地势平坦,保持现场清洁,保证环境安全。
2. 梁板制造应在场地制作,保证尺寸精度,减少运输成本。
3. 确保现场的混凝土浇注温度和工艺符合要求,保证混凝土强
度和耐久性。
4. 钢筋网的加工应该准确,避免安装时出现问题,进一步保证施工质量。
总结
该简支钢筋混凝土空心板梁桥设计符合设计要求,并提出了可行的施工建议。
该设计方案可供施工参考,具体细节需要进一步施工时结合实际情况进行调整。
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。
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。
简支预应力混凝土空心板梁桥毕业设计目录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1l σ (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。
长母礼中桥预应力混凝土简支空心板桥设计毕业设计计算书长母礼中桥预应力混凝土简支空心板桥设计摘要T河桥的设计包括计算部分和图纸绘制。
计算部分分为方案比选、上部结构的计算、下部结构的计算和部分施工组织设计。
绘制的图纸有方案比选图、上部结构的构造图、下部结构的构造图和桥梁总体布置图。
T河桥总长140m,采用7跨标准跨径20m的预应力空心板,设计荷载为公路Ⅰ级,结构形式为桥面连续的装配式预应力简支空心板。
本桥全线采用双向四车道高速公路标准,按分离式进行横断面布置,对其半幅进行了设计。
半幅宽度11.25m,由2块边板和6块中板组成,中板宽1.25m,边板宽1.88m。
下部结构选用了双柱式桥墩和刚性扩大基础。
关键词:预应力空心板,双柱式桥墩,施工组织abricated simply supported prestressed concrete slab bridgeABSTRACTThe design of the bridge crossing T River inclu des computation and drawings. Computational part is divided into alternative p rogram selection, the calculation of the superstr ucture, the calculation of substructure and a par t of construction management plan. Drawing pa rt consist of three views of alternative program s election, the superstructure’s structural map, the substructure’s structural map and the overall layout of the br idge.The length of T River Bridge is 140m, with 7-s pan of 20m standard-span prestressed hollow sla b. The superstructure is a form of continuous de ck but simply supported system with prestressed fabricated hollow slab. The layout of cross-secti onal of the bridge across the board is separated standard two-way four-lane highway. This article will just design half frame of it. Its width is 11. 25m, and consists of two sides board and six inte rnal board, the width sides board is 1.25 m, and the width of internal board is 1.88m. The substr ucture selects two-column pier and the rigid spr eaded foundation.Keywords:prestressed hollow slab, two-column pier, the co nstruction management plan第一章、文献综述 (7)1.1、引言 (7)1.2、桥梁类型及发展趋势 (8)1.2.1梁式桥 (8)1.2.2钢筋混凝土拱桥 (8)1.2.3斜拉桥 (9)1.2.4悬索桥 (11)1.3、结论 (12)第二章、方案的比选 (14)2.1.比选方案的主要标准: (14)2.2.方案类别 (14)2.3.方案比选 (15)第三章预应力空心板上部结构计算 (16)3.1、设计资料 (16)3.1.1、设计标准 (16)3.1.2、主要材料 (16)3.2、构造形式及尺寸选定 (17)3.3、空心中板毛截面几何特性计算 (18)3.3.1、毛截面面积A (18)3.4、作用效应计算 (19)3.4.1 永久作用效应计算 (19)3.4.2 可变作用效应计算 (21)3.4.3 作用效应组合 (29)3.5 预应力钢筋数量计算及布置 (32)3.5.1 预应力钢筋数量的估算 (32)3.5.2 预应力钢筋的布置 (34)3.5.3 普通钢筋数量的估算及布置.. 353.6 换算截面几何特性计算 (37)3.7 承载能力极限状态计算 (38)3.7.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算 (38)3.7.2 斜截面抗弯承载力计算 (39)3.8 预应力损失计算 (43)3.9 正常使用极限状态计算 (49)3.9.1 正截面抗裂性验算 (49)3.9.2 斜截面抗裂性验算 (53)3.10 变形计算 (58)3.11 持久状态应力验算 (61)3.12 短暂状态应力验算 (66)3.13 最小配筋率复核 (71)3.14 预制空心板吊环计算 (72)3.15 栏杆计算 (73)第四章、空心板简支梁桥上部构造电算 (78)结论 (93)致谢 (93)第一章、文献综述1.1、引言桥梁是线路的重要组成部分。
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。
毕业设计(论文)-3-16m装配式预应力混凝土简支空心板桥目录 第一章 概述 .....................................................................................................................................................................................1 第二章 方案比较 (1)2.1方案一:预应力混凝土空心板桥 (1)2.2方案二:预应力混凝土连续箱型梁桥 (2)第一部分 上部结构 (2)第三章 桥梁设计 (3)3.1桥梁设计资料 (3)3.1.1设计基本资料 (3)3.2桥面总体布置 (4)3.3构造型式及尺寸选定 (4)3.3.1构造形式及尺寸 (4)3.3.2截面抗弯惯性矩计算 (6)第四章 作用效应计算 (7)4.1永久作用效应计算 ............................................................ 7 4.1.1空心板自重:m kN A g h /525.142510581041=⨯⨯=⋅=-γ(边板重15.343KN/m )。
............................................ 7 4.1.2桥面铺装、栏杆及铰接缝重力计算 .......................... 7 4.1.3恒载内力计算 .. (8)4.2基本可变作用效应计算 (9)4.2.1基本可变作用横向分布系数 (9)4.2.2杠杆法计算梁端横向分布系数 (12)4.2.3活载内力计算 (13)4.3.1按承载能力极限状态组合(汽1自重4.12.1S S S mi ud +=∑=) ...... 17 4.3.2正常使用状态长期效应组合(()不计冲击力汽1自重4.0S S S m i sd +=∑=) 174.3.3正常使用状态短期效应组合 (()不计冲击力汽1自重7.0S S S m i sd +=∑=) 17 4.3.4弹性阶段截面应力计算标准值效应组合(汽1自重S S S m i sd +=∑=) 18第五章 预应力钢筋设计 (18)5.1预应力钢筋数量的估算 (18)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 (20)5.4换算截面几何特性计算 (23)5.4.1换算截面面积A 0 (23)5.4.2换算截面重心位置 (24)5.4.3换算截面惯性矩0I (24)5.4.4换算截面弹性抵抗矩 (24)5.5承载能力极限状态计算 (25)5.5.1跨中截面正截面抗弯承载力计算 (25)5.6斜截面抗剪承载力计算 (26)5.6.1截面抗剪强度上、下限复核 (26)5.6.2斜截面抗剪承载力计算 (28)第六章 预应力损失计算 (30)6.1锚具变形、回缩引起的应力损失2l σ (30)6.2加热养护引起的温度损失3l σ (30)6.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失4l σ (30)6.4钢筋松弛引起的应力损失5l σ (31)6.5混凝土收缩、徐变引起的预应力损失6l σ (32)6.6预应力损失组合 (35)第七章 验算 (35)7.1正常使用极限状态计算 (35)7.1.1正截面抗裂性验算 (35)7.1.2斜截面抗裂性验算 (37)7.2变形计算 (40)7.2.1正常使用阶段的挠度计算 (40)7.2.2预加力引起的反拱度计算及预拱度的设置 (41)7.3持久状态应力验算 (43)7.4短暂状态应力验算 (45)第八章 最小配筋率复核 (51)第九章 铰缝的抗剪强度验算 (52)9.1铰缝剪力影响线 (52)9.2作用在铰缝上的荷载计算 (54)9.2.1铰缝剪力计算 (54)9.2.2铰缝抗剪强度计算 (55)第十章、支座计算 (55)10.1选定支座的平面尺寸 (56)10.2确定支座的厚度 (56)10.3 验算支座的偏转 (57)10.4 验算支座的稳定性 (58)10.5支座的选配 (59)第二部分 下部结构 (59)第十一章 设计资料 (59)第十二章 盖梁计算 (60)12.1构造型式 (60)12.2荷载计算 (60)12.2.1上部结构永久荷载见表4-1 (60)12.2.2盖梁自重及作用效应计算(计算结果见表2-2) (61)12.2.3可变荷载计算 (62)12.2.4双柱反力G计算 (68)12.3内力计算 (69)12.3.1弯矩计算 (69)12.3.2相应与最大弯矩时的剪力计算 (69)12.3.3盖梁内力汇总 (70)第十三章桥梁墩柱计算 (70)13.1荷载计算 (71)13.1.1恒载计算 (71)13.1.2汽车荷载计算 (71)13.1.3双柱反力横向分布计算 (71)13.1.4荷载组合 (72)第十四章钻孔桩计算 (73)14.1荷载计算 (73)14.2桩长计算: (74)3-16m装配式预应力混凝土简支空心板桥第一章概述50年来,新中国桥梁建设取得了突飞猛进的发展,公路铁路两用桥向着大跨度、重荷载、高时速方向发展。
桥梁毕业设计预应力混凝土简支梁预应力混凝土简支梁是一种常见的桥梁结构,它通过预先施加高强度的钢缆或钢杆的预应力,能够有效地提高梁的承载能力、延长使用寿命。
本篇文章将针对桥梁毕业设计中预应力混凝土简支梁的相关内容展开详细的论述。
首先,预应力混凝土简支梁的设计要充分考虑弯曲变形、轴向拉力和剪切力的影响。
在预应力的施加过程中,可以利用悬臂法进行预应力的调整,以满足不同截面的受力需求。
同时,还需要根据梁的实际跨度、荷载和设计要求等因素进行综合考虑,确定梁的截面尺寸和预应力的大小。
在预应力混凝土简支梁的设计过程中,需要进行荷载分析和结构计算。
首先,进行静力分析,确定荷载的大小和作用位置,分析梁的受力情况。
然后,进行结构计算,包括弯矩计算、剪力计算、轴向拉力计算等。
根据计算结果,可以确定混凝土和预应力钢材的用量,并且评估结构的安全性。
对于预应力混凝土简支梁的施工过程也需要进行详细的论述。
首先,需要确定预应力杆的布置方案,确保预应力杆的布置符合设计要求。
然后,进行预应力的张拉和锚固,确保预应力杆能够正确地施加预应力到混凝土梁中。
同时,还需要对混凝土进行浇筑、养护等工艺操作,保证梁的质量和性能。
此外,还需要对预应力混凝土简支梁的结构性能进行评估和分析。
通过进行不同工况下的静力和动力分析,可以评估梁的结构性能,包括强度、刚度、变形等。
如果需要进一步提高梁的性能,可以通过优化设计和调整预应力的施加方式等。
最后,在完成设计和施工之后,还需要对预应力混凝土简支梁的使用寿命进行评估。
通过进行养护管理、监测和维修等工作,可以及时发现梁的损伤和变形,并采取相应的修复和加固措施,延长梁的使用寿命。
总之,预应力混凝土简支梁是一种重要的桥梁结构,其设计和施工需要综合考虑静力学、材料力学和结构力学等方面的内容。
通过科学合理的设计和施工,可以保证梁的安全性、经济性和持久性,为人们的出行提供便利和舒适。
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 。
目录【桥梁工程】课程设计任务书---------------------------------------------2桥梁设计说明------------------------------------------------------------------3计算书---------------------------------------------------------------------------4参考文献------------------------------------------------------------------------24桥梁总体布置图---------------------------------------------------------------25主梁纵、横截面布置图-----------------------------------------------------26桥面构造横截面图-----------------------------------------------------------27【桥梁工程】课程设计任务书一、课程设计题目 (10人以下为一组)1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计〔标准跨径为25米,计算跨径为24.5米,预制梁长为24.96米,桥面净空:净—8.5+2×1.00米〕二、设计根本资料1、设计荷载:公路—Ⅱ级,人群3.0KN/m2,每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计2、河床地面线为〔从左到右〕:0/0,-3/5,-4/12,-3/17,-2/22,-2/27,0/35〔分子为高程,分母为离第一点的距离,单位为米〕;地质假定为微风化花岗岩。
3、材料容重:水泥砼23 KN/m3,钢筋砼25 KN/m3,沥青砼21 KN/m34、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米三、设计内容1、主梁的设计计算2、行车道板的设计计算3、横隔梁设计计算4、桥面铺装设计5、桥台设计四、要求完成的设计图及计算书1、桥梁总体布置图,主梁纵、横截面布置图〔CAD出图〕2、桥面构造横截面图〔CAD出图〕3、荷载横向分布系数计算书4、主梁内力计算书5、行车道板内力计算书6、横隔梁内力计算书五、参考文献1、【桥梁工程】,姚玲森,2005,人民交通出版社.2、【梁桥】〔公路设计手册〕,2005,人民交通出版社.3、【桥梁计算例如集】〔砼简支梁〔板〕桥〕,2002,人民交通出版社.4、中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准〔JTG B01-2003〕.北京:人民交通出版社,20045、中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用标准(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,20046、中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准(JTG D62-2004)含条文说明六、课程设计学时2周桥梁设计说明桥梁设计包括纵.横断面设计和平面布置。
预应力混凝土简支空心板桥施工图设计毕业论文目录摘要.................................................... 错误!未定义书签。
ABSTRACT .................................................. 错误!未定义书签。
前言 (1)1 计算依据与基础资料 (2)1.1标准 (2)1.2 主要材料 (2)1.3 设计要点 (2)2 方案比选 (3)2.1方案编制 (3)2.2方案比较 (3)3 上部结构的计算 (5)3.1横断面布置 (5)3.2 力计算 (7)3.2.1永久荷载作用计算: (7)3.2.2可变效应作用计算 (8)3.2.3支点横向分布系数: (14)l处的荷载横向分布系数 (15)3.2.4支点到44 可变效应计算 (16)4.1车道荷载效应 (18)4.2人群荷载效应 (19)5 作用效应组合 (20)6 全预应力混凝土梁配筋设计 (22)6.1预应力钢筋数量的估算 (22)6.2预应力钢筋的布置 (23)6.3普通钢筋数量的估算及布置 (23)6.4承载能力极限状态计算 (25)6.4.1跨中截面正截面抗弯承载能力计算 (25)6.4.2斜截面抗剪承载力计算 (26)6.5预应力损失计算 (29)6.6正常使用极限状态计算 (34)6.6.1正截面抗裂性验算 (34)6.6.2斜截面抗裂性验算 (38)6.7变形计算 (41)6.7.1正常使用阶段的挠度计算 (41)6.7.2预加应力引起的反拱度计算 (42)6.7.3预拱度的设置 (43)6.8应力验算 (44)6.8.1持久状态应力验算 (44)6.8.2短暂状态应力验算 (46)7最小配筋率复核 (50)8栏杆计算 (51)8.1栏杆的构造及布置 (51)8.2栏杆柱的作用效应计算 (51)9 扶手计算 (55)10 板式橡胶支座 (57)11下部结构计算 (58)11.1盖梁计算 (58)11.2力计算 (62)11.3截面配筋设计与承载力校核 (63)11.4桥墩墩柱设计 (65)11.4.1作用效用计算 (65)11.4.2荷载组合 (66)11.5截面配筋计算及应力验算 (67)11.5.1作用于墩柱顶的外力 (67)11.5.2作用于墩柱底的外力 (67)11.5.3截面配筋计算及验算 (67)11.6基础计算 (68)11.6.1桩基设计参数 (68)11.3.2桩的计算宽度 (69)11.6.3变形系数 (69)11.6.4最大弯矩及最大弯矩位置 (69)11.6.5局部冲刷线(自然地面)处桩的水平位移 (69)11.6.6桩基力计算 (70)11.6.7桩身承载力复合 (70)结论 (72)致谢 (73)参考文献 (74)前言我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥,预应力技术的运用,使得混凝土梁桥在跨径、裂缝控制、施工方法等方面不断取得突破,预应力的广泛应用使得它成为桥梁建筑领域中的重要技术之一。
装配式预应力混凝土简支空心板桥毕业设计任务书第一章概述发展交通事业,实现四通八达的现代化交通,对发展国民经济,巩固国防具有非常重要的作用。
在公路、铁路、城市和农村道路交通以及水利等建设中,为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路)必建各种类型的桥梁与涵洞,因此,桥涵又成为陆路交通中的重要组成部分。
在经济上,桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10%-20%,特别是在现代高等级公路以及城市高架道路的修建中,桥梁不仅在工程规模上十分巨大,而且也往往是保证全线早日通车的关键。
在国防上,桥梁是交通运输的咽喉,在需要高度快速、机动的现代战争中具有非常重要的地位。
考虑到沙河两岸具有许多工厂、商业区、大量高层建筑房屋,政府有关部门计划在沙河之上建一座桥梁,以方便两岸人民、发展两岸经济,并命名为“利民桥”。
第二章方案比较为了获得适用、经济和美观的桥梁设计,有关部门进行了深入细致的调查和研究,并结合有关方面的要求综合考虑,满足使用、经济、结构尺寸、构造、施工、美观上的要求,做出几种方案,最后通过技术、经济等方面的综合比较获得最优设计。
方案一:预应力混凝土连续梁桥(8×8m)方案二:预应力混凝土简支板桥(16×4m)方案三:钢筋混凝土双曲拱桥(32×2m)表2-1 方案比较表通过以上三种方案比较,从使用效果、造价、材料等诸多方面看,第二方案优点最多。
第一方案由于“利民桥”属于城市桥梁且桥跨较小,造价较高不宜采用;第三方案由于在城市施工,施工场地不宜占大且土方来源困难,不宜采用。
所以第二方案最为合理。
第三章 初步设计第一节 原始资料一、水文数据资料设计洪水为频率为2%,设计流量为:,/9623s m Q s =设计流速为s m V /1.40=, I L =0.8,e=0.8,波浪高度取0.5m 。
二、气象资料:当地最热日月平均气温23.5C o ,最冷日月平均气温-6.1C o ,极端最高温38C o ,极端最低温度-25.0C o ,地面冻土深0.8m ,设计风速s m v /17=。
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。
空心板梁施工本桥的基本施工方式是采用满堂支架施工,其施工工艺、材料要求及质量检查标准,除按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)有关条文办理外,还应特别注意以下事项:1、空心板预制⑴浇筑空心板混凝土前应严格检查伸缩缝、泄水管、护栏、支座等附属设施预埋件是否齐全,确定无误后方可浇筑。
施工时,应保证预应力孔道及钢筋位置准确,控制混凝土骨料最大粒径不得大于20mm。
浇筑混凝土时应充分振捣密实,严格控制其质量。
⑵为了防止预制板上拱过大,及预制板与桥面现浇层由于龄期差别而差生过大收缩差,存梁期不超过90d,若累计上拱值超过计算值8mm,应采取控制措施。
预制空心板在钢束张拉完成后、各存梁期跨中上拱度计算值及二期恒载所产生的下挠值如表1-1所示:表1-4-1 空心板荷载作用下挠度表表注:正直表示位移向上,负值表示位移向下。
⑶空心板预制时,按1m一道在铰缝的侧模嵌上500mm长的υ6钢筋,形成6mm凹凸不平的粗糙面。
⑷空心板预制时,除注意按本册设计图纸预埋钢筋和预埋件外,桥面系、伸缩缝、护栏及其它相关附属构造,均应参照有关图纸施工,护栏预埋钢筋必须预埋在预制空心板内。
2、预应力工艺⑴预应力管道的位置必须严格按照坐标定位并用定位钢筋固定,定位钢筋与空心板腹板箍筋点焊接,严防错位和管道下垂,如果管道与钢筋发生碰撞,应保证管道位置不变而适当挪动钢筋位置。
浇筑前应检查波纹管时候密封,防止浇筑混凝土时阻塞管道。
⑵预制空心板预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的85%后,且混凝土龄期不小于7d,方可张拉。
施工单位在条件具备时应适当增加龄期,提高混凝土弹性模量,减少反拱度。
预应力钢束采用两端同时张拉,锚下控制应力为0.75fpk=1395MPa。
⑶施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。
当预应力钢束张拉达到设计张拉力时,实际引伸量值与理论引伸量值误差应控制在6%以内。
实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。
⑷预应力钢束张拉顺序为:左N1→右N2→右N1→左N2。
⑸孔道压浆采用C50水泥浆,要求压降饱满。
3、空心板安装⑴预制空心板采用设吊孔穿束兜板底加扁担的吊装方法。
⑵桥梁架设若采用架桥机吊装,必须经过盐酸方可进行,且架桥机的重量必须落在墩台的立柱上。
4、其他⑴封锚端混凝土浇筑前须将预制板端部混凝土结合面浮浆清凿干净,才能浇筑新混凝土。
⑵预制空心板顶面应拉毛,锚固端面和铰缝面等新、旧混凝土结合面均应凿毛成凹凸不小于6mm的粗糙面,100*100mm面积中不少于1个点,以利于新旧混凝土良好结合。
⑶本设计钢筋长度未考虑折减,实际施工下料时应按照有关施工规范要求进行控制。
⑷严格控制支座标高,避免支座脱空。
二、墩台帽、支座墩、台帽上支座垫石必须保证平整、整洁,所有支座设置位置准确,支座底必须保持水平,墩、台帽混凝土达到设计强度后才可以安装上部构件。
三、基础施工施工时应在充分的准备工作条件下进行,严格按施工技术规范中要求进行,确保成桩质量,桩位、桩径、混凝土标号必须符合设计要求。
钻孔桩清孔时,应严格控制沉淀厚度,不大于15cm。
四、台后填土台后填土在桥头设置搭板,搭板下设置不小于2m厚石灰稳定土或碎砾石垫层,并顺道路方向铺至搭板外3m。
台后填土要求密实,密实度不小于95%。
严格执行《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)及相关的其它技术规范,按图纸施工,质量按有关的质量检验评定标准检评。
其他未尽事宜,请按交通部部颁标准《公路桥梁施工技术规范》办理。
2 设计方案2.1 方案比选原则在桥梁设计中要求桥梁技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理。
随着和谐社会的提出和公众环保意识的提高,生态环保已经成为一种不可或缺的考虑因素。
建设在城市中的桥梁还特别注重美观大方,即遵循我国桥梁设计中还要满足美观、环境保护和可持续发展的原则。
由此,对于一定的建桥条件,根据侧重点的不同可能会做出基于基本要求的多种不同设计方案,只有通过技术经济等方面的综合比较才能科学的得出最合适的设计方案。
在桥梁设计中,基本设计原则如下:(1)技术先进桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。
积极采用国内外的新结构、新材料、新工艺和新设备,以便于桥梁的建造和架设、减少劳动强度、加快施工进度、提高施工效率、保证工程质量和施工安全。
充分利用最新科学技术成就,把学习和创新结合起来,淘汰和摒弃原来落后和不合理的东西,只有这样才能提高我国的桥梁建设水平,赶超世界先进水平。
(2)安全可靠对于设计的桥梁结构在强度和稳定方面应有足够的安全储备;防撞栏杆应有足够的高度和强度,人与车流之间应做好防护栏、防止车辆撞入人行道或破坏栏杆而落入桥梁;对于交通繁忙的桥梁,应设计好照明设施,并有明确的交通标志,两端引桥坡度不宜太陡,以避免发生车辆碰撞等引起的车祸;对于修建在地震区的桥梁,应按抗震要求采取防撞措施,对于河床易变迁的河道,应设计好导流措施,防止桥梁基础底部被过度的冲刷等。
对于该桥在设计上选用的是新泽西防撞栏杆、双菱形人行道栏杆;不在地震区,故不需要考虑抗震要求;不需要考虑桥梁基础被冲刷的要求。
(3)适用耐久桥上应保证桥梁在100 年的设计基准期内正常使用;桥面宽度满足当前以及今后规划年限内的交通流量;桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝;应考虑不同的环境类别对桥梁耐久性的影响;在选择材料、保护层厚度、阻锈等方面满足耐久性的要求;桥跨结构下面有利于泄洪、通航等要求。
具体到本高速公路跨线桥,无泄洪、通航要求。
(4)经济桥梁设计应遵循因地制宜、就地取材和方便施工的原则,经济的桥型应该是造价和使用年限内养护费用综合最省的桥型,设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少,维修时尽可能的不中断交通、或中断交通的时间最短。
(5)美观一座桥梁应具有优美的外形,结构布置必须精炼,并在空间上有和谐的比例。
桥型应与周围的环境相协调,城市桥梁和旅游区的桥梁,可比较对多的考虑建筑艺术上的要求。
合理的结构布置和轮廓是美观的主要因素,结构细部的美学处理十分重要,另外,施工质量对桥梁的美观也有影响。
(6)环境保护和可持续发展桥梁设计必须考虑环境保护和可持续发展的要求,包括生态、水、空气、噪音等方面,应从桥位布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等方面全面考虑环境要求,采取必要的工程控制措施,并建立环境监测保护体系,将不利影响减至最小。