桥梁工程课程设计 桥型选择为预应力简支t型梁桥_毕业论文
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预应力简支T梁毕业设计一、引言随着我国交通事业的迅速发展,桥梁工程在其中扮演着至关重要的角色。
预应力简支 T 梁作为一种常见的桥梁结构形式,因其具有构造简单、施工方便、受力明确等优点,在中小跨径桥梁中得到了广泛的应用。
本次毕业设计旨在对预应力简支 T 梁进行深入的研究和设计,通过理论计算和实际分析,掌握其设计方法和施工要点,为今后的工程实践打下坚实的基础。
二、工程概况本次设计的桥梁位于某高速公路上,桥梁全长为_____m,跨径布置为_____×_____m,设计荷载为公路I 级。
桥址处的地形较为平坦,地质条件良好,无不良地质现象。
三、设计标准和规范(一)设计标准1、汽车荷载:公路I 级。
2、设计车速:_____km/h。
3、桥面宽度:_____m(行车道)+_____m(人行道)。
(二)设计规范1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)3、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T 3650-2020)四、结构尺寸拟定(一)主梁尺寸1、梁高:根据跨径和受力要求,拟定梁高为_____m。
2、梁肋宽度:考虑到施工方便和受力合理性,梁肋宽度取_____m。
3、翼缘板厚度:翼缘板根部厚度为_____m,端部厚度为_____m。
(二)横隔梁尺寸为增强主梁的横向整体性,每隔_____m 设置一道横隔梁,横隔梁厚度为_____m。
五、材料选用(一)混凝土主梁采用 C50 混凝土,其抗压强度设计值为_____MPa,抗拉强度设计值为_____MPa。
(二)钢筋1、纵向受力钢筋采用 HRB400 钢筋,其抗拉强度设计值为_____MPa。
2、箍筋采用 HPB300 钢筋,其抗拉强度设计值为_____MPa。
(三)预应力钢绞线采用高强度低松弛钢绞线,其抗拉强度标准值为_____MPa,抗拉强度设计值为_____MPa。
六、主梁内力计算(一)恒载内力计算1、主梁自重:根据主梁的尺寸和材料容重,计算主梁自重产生的内力。
《桥梁工程B》课程设计——预应力钢筋混凝土简支T形梁桥一、设计资料:1、计算跨径:I=20+0.1×38=23.8mp2、设计荷载:公路Ⅱ级荷载;人群荷载:3.5kN/m2。
3、设计依据:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62—2004))4、设计方法:承载能力极限状态法二、结构尺寸:该桥梁设计按二级公路桥梁净空进行设计,行车道宽度为 8.5m,人行道宽度为0.75m;全桥每跨采用5片预制的钢筋混凝土T形梁,每片梁行车道板宽2.00m,沿主梁纵向每 4~5m布置1道横隔梁。
如图所示:桥梁横断面布置及主梁一般构造。
行车道板间的连接视为刚性连接。
桥面铺装层外边缘处为2cm的沥青表面处治(重力密度为23kN /m3)和6cm厚的混凝土三角垫层(重力密度为24kN/m3),桥面横坡1.5%。
人行道重力取12.14kN/m,为了简化计算,将人行道、栏杆和桥面铺装的重力(g1)平均分配给每根主梁。
结构中每片中主梁上有10块横隔板预制块,边主梁上有5块横隔梁预制块。
将其产生的重力(中主梁g2,边主梁g′2)沿主梁纵向均匀分摊给各主梁,预制横隔梁的重力密度为25kN/m3。
主梁重力以g3计,其重力密度取值为25kN/ m3。
总自重:中主梁:g =g1+g2+g3边主梁:g‘=g1+g2’+g3三、行车道板的计算1、横截面选取:由计算跨径l p=23.8m,高跨比=1/15.87 ,梁高选择1.5米,肋宽选择为0.16m选取截面几何特性如下:②T形梁跨中截面示意图(单位:cm)马蹄与腹板交接处作三角过渡,减小局部应力② T 形梁支点截面示意图截面由支点处逐渐向第一跨位置处变化,在第一跨位置处截面和跨中截面相同。
2、恒载内力的计算(1) 计算每延米板的结构自重g沥青混凝土面层: 10.02 1.0230.46/g KN m =⨯⨯=行 水泥混凝土垫层: 20.06 1.024 1.44/g KN m =⨯⨯=行 T 梁翼板自重: 30.150.21.025 4.38/2g KN m +=⨯⨯=行 合计: 312316.28/i g g g g KN m ==++=∑行行行行(2)计算每延米板条的恒载内力弯矩: 2201120.166.28() 2.658222og g l KN m M -=-=-⨯⨯=-⋅行行剪力: 6.280.92 5.78o og KN Q g l =⨯==行行3、活载内力的计算将车辆荷载后轮作用与铰缝轴线上,后轴作用力为P=140KN.轮载分布:车轮着地尺寸220.20.6a b m ⨯=⨯,经铺装层按45角扩散后,在板顶的分布尺寸:1220.220.080.36a a H m =+=+⨯= 1220.620.080.76b b H m =+=+⨯=荷载对于悬臂根部的有效分布宽度:120.3620.92 2.2o a a l =+=+⨯=m>1.4m所以,车后轴两轮的有效分布宽度重叠,所以荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为:1020.36 1.420.92 3.6a a d l m =++=++⨯=由于这02l m m 584.1<=,所以冲击系数取1 1.3μ+= 。
某预应力混凝土简支T 型梁桥施工方案设计一、工程概况某桥中心里程AK0+783,上部为3×30m 预应力混凝土T 梁。
设计荷载为公路II 级,设计方法为悬臂节段拼装法。
该桥下部结构为摩擦桩,桩柱式桥台,桩柱式桥墩,本桥桥墩桩基全部为200cm 的水中桩,施工时桥台挖孔桩安排,在经过松散层和渗水较大的地段改为钻孔施工。
材料规格:混凝土:预制梁与其现浇接缝、封锚,墩顶现浇连续段,桥面现浇层均采用C50混凝土,基桩采用C25,其余构件均采用C30混凝土。
普通钢筋:钢筋直径大于12mm 者,均采用HRB335带肋钢,钢筋直径小于12mm 者,采用R235钢。
预应力钢绞线:d=15.2mm ,公称面积140mm 2,标准强度MPa f pk 1860=,弹性模量MPa E p 51095.1⨯=预应力管道:预埋圆形或扁形塑料波纹管成型。
桥面铺装:10cm 厚沥青混凝土。
二、编制依据《公路工程技术标准》 JTG01----2003《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG62---2004 《公路桥涵施工技术规范》 JTJ041---2000《公路工程抗震设计规范》 JTJ001---89《公路桥涵通用规范》 JTG06----2004《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTJ024---85三、桥梁主要部位施工工艺、施工方案1. 钻孔桩施工工艺1.1放样钻孔桩施工前先放样。
根据已布置好的控制网,用全站仪测定将要施工的桩位,做好保护桩,并填写桩位放样与保护桩位置记录,以便随时检测护筒和桩位的准确性。
1.2 场地准备本桥梁桩基为陆地桩,施工时先清除施工位置杂物,换除软土,并整平夯实。
钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上,以免钻机就位后产生不均匀沉降。
1.3 护筒的制作与埋设护筒具有固定桩位,引导钻锥方向,隔离地面水流入井孔,保证孔内水位〔泥浆〕高出地下水位或施工水位一定高度,形成静水压力,以保证孔壁不致坍塌。
预应力简支t型梁桥研究概况预应力简支T型梁桥是一种常见的桥梁结构,其具有结构简单、施工方便、承载能力强等优点,因此在现代桥梁建设中得到了广泛应用。
本文将从预应力简支T型梁桥的结构特点、设计原则、施工工艺等方面进行探讨。
一、预应力简支T型梁桥的结构特点预应力简支T型梁桥是由T型梁和简支墩组成的桥梁结构,其主要结构特点如下:1. T型梁:T型梁是桥梁的主要承载构件,其截面形状为T形,具有较高的承载能力和刚度。
T型梁的上部结构一般采用钢筋混凝土结构,下部结构采用钢结构或钢筋混凝土结构。
2. 简支墩:简支墩是T型梁的支座,其结构简单,施工方便。
简支墩一般采用钢筋混凝土结构,其高度一般为T型梁高度的1/3至1/2。
3. 预应力:预应力是指在桥梁施工过程中,通过预先施加一定的拉力,使桥梁构件在使用过程中处于一定的预应力状态,从而提高桥梁的承载能力和抗震能力。
二、预应力简支T型梁桥的设计原则预应力简支T型梁桥的设计应遵循以下原则:1. 结构合理:桥梁结构应合理,满足承载能力和使用要求。
2. 施工方便:桥梁结构应考虑施工方便,减少施工难度和施工周期。
3. 经济合理:桥梁结构应经济合理,尽可能减少材料和人力成本。
4. 安全可靠:桥梁结构应安全可靠,满足使用要求和抗震要求。
三、预应力简支T型梁桥的施工工艺预应力简支T型梁桥的施工工艺主要包括以下步骤:1. 基础施工:首先进行桥墩基础的施工,包括桥墩基础的开挖、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工作。
2. 梁体制作:梁体制作包括钢筋加工、混凝土浇筑、预应力张拉等工作。
在梁体制作过程中,需要注意梁体的尺寸精度和质量要求。
3. 梁体吊装:梁体制作完成后,进行梁体的吊装。
梁体吊装需要注意吊装设备的选择和吊装过程中的安全问题。
4. 梁体安装:梁体吊装完成后,进行梁体的安装。
梁体安装需要注意梁体的位置精度和安装质量要求。
5. 预应力张拉:梁体安装完成后,进行预应力张拉。
预应力张拉需要注意张拉设备的选择和张拉过程中的安全问题。
目录摘要 (4)第一章方案选择 (5)第二章主梁设计 (6)2.1.基本设计资料 (6)2.2.主梁内力计算 (6)2.3.恒载内力计算 (8)2.4.活载内力计算 (9)2.5.汽车作用效应计算 (11)2.6.内力组合 (15)2.7.施工方法 (16)2.8.截面设计 (16)2.9.预应力钢筋数量的确定及布置 (17)2.10.非预应力钢筋面积估算及布置 (20)2.11.主梁截面几何特性计算 (21)第三章持久状况截面承载能力极限状态计算 (24)3.1.正截面承载力计算 (24)3.2.斜截面承载能力计算 (24)3.2.1.h/2处斜截面抗剪承载能力计算 (24)3.2.2变截面处斜截面抗剪承载力计算 (26)第四章应力损失计算 (28)4.1.预应力钢筋与管道间摩擦引起的应力损失 (28)4.2.锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失 (29)4.3.预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失30 4.4.钢筋松弛引起的预应力损失 (31)4.5.混凝土收缩、徐变引起的应力损失 (31)第五章应力验算 (34)5.1.短暂状况正应力验算 (34)5.2.持久状况正应力验算 (34)5.3.持久状况下的混凝土主应力验算 (36)第六章抗裂性验算 (40)6.1.作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 (40)6.2.作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 (41)第七章主梁挠度计算 (42)7.1.在短暂效应作用下主梁挠度验算 (43)7.2.预应力所引起的上拱值验算 (44)7.3.预拱度的设置 (44)第八章锚固区局部承压计算 (45)8.1.局部受压区尺寸要求 (45)8.2.局部抗压承载力计算 (46)参考文献 (48)致谢 (49)摘要本桥采用预应力混凝土T型梁桥,桥长90米,三跨结构,跨径30米,桥宽2x9米为双向四车道。
设计中完成桥梁在恒载、活载等引起的结构内力和变形计算;并且分析了预应力T梁在恒载和活载作用下的受力性能,对全桥进行预应力钢束的布置计算等。
预应力t梁桥毕业设计预应力T梁桥毕业设计引言:毕业设计是大学生活中的一项重要任务,它不仅是对所学知识的综合应用,更是对学生能力的全面考核。
在工程类专业中,预应力T梁桥的设计是一项常见的毕业设计任务。
本文将探讨预应力T梁桥毕业设计的相关内容,包括设计原理、结构构件、材料选择以及施工工艺等方面。
设计原理:预应力T梁桥是一种常见的桥梁形式,其设计原理基于预应力技术。
预应力技术通过施加预先确定的张拉力,使梁体内部产生压应力,从而抵消荷载引起的弯曲应力,提高梁体的承载能力和抗震性能。
设计师需要根据桥梁所处的环境条件、荷载要求以及使用寿命等因素,确定预应力的大小和布置方式。
结构构件:预应力T梁桥的主要结构构件包括上部结构和下部结构。
上部结构由梁体、支座和伸缩缝等组成。
梁体是梁桥的主要承载构件,其截面形状通常为T形,因此得名T梁桥。
梁体的截面形状和尺寸需要根据荷载要求和桥梁跨度来确定。
支座用于支撑和固定梁体,同时允许梁体的伸缩变形。
伸缩缝则用于容纳梁体由于温度变化引起的伸缩变形。
材料选择:预应力T梁桥的材料选择对桥梁的性能和使用寿命有着重要影响。
梁体通常采用高强度混凝土或预应力混凝土,以提高承载能力和耐久性。
预应力钢束是施加预应力的关键材料,其具有高强度和良好的延性。
支座通常采用橡胶或钢制,以提供良好的支撑和伸缩功能。
此外,还需要考虑材料的可获得性和成本等因素。
施工工艺:预应力T梁桥的施工工艺包括预制和现场拼装两个阶段。
预制阶段是在工厂或预制场地进行的,主要包括梁体的浇筑、张拉预应力钢束和养护等工序。
现场拼装阶段是将预制的梁体运至桥梁现场,进行支座安装、伸缩缝处理和梁体的拼接等工序。
施工工艺需要保证梁体的质量和准确度,以确保桥梁的稳定性和安全性。
结论:预应力T梁桥毕业设计是一项综合性的工程任务,涉及设计原理、结构构件、材料选择和施工工艺等多个方面。
设计师需要综合考虑各种因素,确保桥梁的承载能力、抗震性能和使用寿命。
摘要本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定进行方案比选和设计的。
本桥共一跨,标准跨径长为24m,对该桥的设计,本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则,本论文提出三种不同的桥型方案进行比较和选择:方案一为预应力混凝土简支梁桥,方案二为斜腿刚构桥。
方案三是预应力混凝土T形刚构桥,经由以上的八字原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土简支梁桥为推荐方案。
在设计中,桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在使用工程中恒载以及活载的作用利,采用整体的体积以及自重系数,荷载集度进行恒载内力的计算。
运用杠杆原理法、偏心压力法求出活载横向分布系数,并运用最大荷载法法进行活载的加载。
进行了梁的配筋计算,估算了钢绞线的各种预应力损失,并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度和变形验算、锚固区局部强度验算和挠度的计算。
本设计全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制,计算机编档、排版,打印出图及论文。
还有,翻译了一篇英文短文“Bridges”。
关键词:桥梁设计、预应力混凝土、简支梁桥、上部结构、AutoCAD。
AbstractThis is a partial struct design of a flyover crossing that is over the railway in , according to designing assignment and the standard of road and bridge. The total of a bridge span, standard span length of the purpose of make the type of the bridge corresponding with the ambience and cost saving, this paper provides three different types of bridge for selection: the first one is pre-stressed concrete continuous bridge; the second one is slant leggedrigid frame brige; the last one is Prestressed concrete t-shaped rigid frame bridge. After the comparisons of economy, appearance, characteristic under the strength and effect, the first one is selected.In the design, the calculation of bridge upper structure bridge is analyzed emphatically in the use of engineering zhongheng load and live load effect, the overall volume and weight coefficient, load set the calculation of internal force of dead load. Using the lever principl method, eccentric-pressed method live load transverse distribution coefficient, and using the method of maximum load method for load live load. The beam reinforcement calculation, estimate the various loss of prestress steel strand, prestressed stage and using stage of main girder section and the strength and deformation calculation of anchorage zones and local strength calculation and the calculation of the deflection.This design all design drawings using cad drawing, filing, computer typesetting, figure and print out the papers. Also, an essay in English translation "Bridges".Keywords: Bridge design, the prestressed concrete beam bridge, the upper structure, AutoCAD.目录第一章 结构方案设计比选 (2)比选 .............................................................. 2 ................................................................... 2 ................................................................... 2 结论: . (4)第二章 桥梁上部结构设计 (5)................................................................... 5 . (8)第三章 主梁内力计算 ................................. 错误!未定义书签。
桥梁毕业设计--预应力混凝土T 型简支梁桥毕业设计毕业生姓名:专业:学号:指导教师所属系(部):摘要本毕业设计采用预应力混凝土T型简支梁桥,跨径布置为(5 30)m,主梁为等截面T型梁。
本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。
首先进行桥型方案比选,拟定截面尺寸;计算控制截面的设计内力及其相应的组合值;估算预应力钢筋的数量并对其进行布置;计算主梁截面的几何特征值;计算预应力损失值;正截面和斜截面的承载力计算及复核;然后在进行强度、应力及变形验算,最后进行下部结构验算。
接着进行了简单的施工方法设计,包括施工前的准备,施工方法设计.关键词:预应力;结构设计;结构验算;施工方法目录摘要................................................................... 第1章绪论............................................................1.1 桥梁的概述 ..................................................1.2 预应力混凝土梁桥的发展 ...................................... 第2章方案比选........................................................2.1 桥梁比选的基本原则 ..........................................2.2 桥型方案的比选编制 ..........................................2.3 桥型方案推荐 ................................................ 第3章设计资料及构造布置..............................................3.1 设计资料....................................................3.2 横截面的布置 ................................................3.3 恒载内力计算 ................................................3.4 活载内力计算 ................................................3.5 主梁内力组合 ................................................ 第4章预应力钢束的估算及其布置........................................4.1 预应力钢束的估算及其确定按构件正截面抗裂性要求...............4.2 预应力钢束的布置 ............................................4.2.1 跨中截面及锚固截面的钢束布置...........................4.3控制截面的钢束重心位置计算...................................4.4钢束长度计算.................................................4.5 承载能力极限状态计算 ........................................4.5.1 跨中截面正截面承载力计算...............................4.5.2 斜截面抗剪承载力计算 ..................................4.6 钢束预应力损失计算 ..........................................4.6.1预应力钢筋和管壁之间摩擦引起的预应力损失 ................4.6.2由锚具变形、钢束回缩引起的摩擦损失......................4.6.3由分批张拉所引起的损失.....................................4.6.4由钢束应力松弛引起的损失...................................4.6.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失........................4.7预应力损失组合...............................................4.8抗裂验算.....................................................4.9主梁变形计算.................................................4.9.1可变荷载作用引起的挠度 .............................. 第5章行车道板计算....................................................5.1 设计资料....................................................5.2 恒载及其内力(以纵向1m宽的板条进行计算)....................5.3 汽车-20级产生的内力........................................5.4 荷载组合....................................................5.5 钢筋配置....................................................第6章重力式桥台设计..................................................6.1 设计资料....................................................6.2 设计方法与内容 ..............................................第7章重力式桥墩设计..................................................7.1 设计资料....................................................7.2 设计方法与内容 .............................................. 第8章盆式橡胶支座................................................... 第9章施工方法设计...................................................9.1施工前的准备.................................................9.2施工方法.....................................................9.3工程质量和工期的措施.........................................9.4安全保证措施和文明施工与环境保护措施......................... 参考文献...............................................................外文文献翻译 .............................. 中文译文 .................................. 致谢 ....................................第1章绪论1.1 桥梁的概述桥梁指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物,桥梁工程在学科上属于土木工程的分支,在功能上时交通的咽喉。
4乘30米预应力简支T型梁桥毕业设计山东交通学院2015届毕业生毕业论文(设计)题目:牛石路柴汶河大桥施工图设计-4*30米装配式预支T梁施工图设计院(系)别交通土建工程学院专业土木工程班级土木114学号 110711411姓名姜星宇指导教师于业栓2015年6 月原创声明本人姜星宇郑重声明:所呈交的论文“牛石路柴汶河大桥施工图设计—4×30m装配式预应力钢筋混凝土简支T梁施工图设计”,是本人在导师于业栓的指导下开展研究工作所取得的成果。
除文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明,本人完全意识到本声明的法律后果,尊重知识产权,并愿为此承担一切法律责任。
论文(签字):日期:年月日摘要本设计4跨预应力混凝土简支桥梁。
桥面净宽9+2×1.5 m,桥下净空5m,跨径为30m。
本设计分为以下几个部分:桥面板的设计,综合各种因素,本桥采用预应力T型简支梁,预应力T型简支梁具有安装重量轻、跨度大等优点,适用于大中跨度桥梁。
桥面采用6块宽度为2m,梁高为1.7m,跨度为29.96m的预应力T型梁。
作用在桥面上的荷载有结构重力、预加应力、土的重力,混凝土收缩以及徐变影响力,汽车荷载以及其引起的冲击力、离心力,和人群荷载,以及所有车辆引起的土侧压力。
基本原理是假定忽略主梁之间横向结构的联系作用,桥面板视为沿横向支撑在主梁上的简支梁。
画出最不利位置的影响线,据影响线得到横向分布系数M,取最大的横向分布系数作为主梁的控制设计。
桥墩设计,桥墩采用桩柱式。
由盖梁柱和灌注桩组成。
经过荷载计算与组合后,由极限状态设计法决定配筋。
桥台采用双柱式桥台,基础采用钻孔灌注桩。
桥梁下部结构设置在地基上,其主要作用是支撑桥跨结构,并且将桥跨结构承受的荷载传到地基中去,以确保上部结构的安全使用。
关键词预应力混凝土;简支T梁;G-M法;桥梁墩台;杠杆原理AbstractThe design is about a reinforce concrete simply supported girder bridge, what has five spans. The bridge deck slab’s net breadth is 14+2×1.75 meter ,The clearance under bridge superstructure is 5meter and each span to 25meters.This design is composed of three parts as follows, the design of deck slab. Considering all of the factors, we design the pre-stressed concrete bridge T-simple beam. The pre-stressed bridge has many good qualities ,such as it has small weight when installed, it is very simply when construction .And not use so much template. It is suitable for the small bridge. The bridge deck slab is composed of 6 T-simple beams, and the hollow slab is 2 meter width,1.7 meter height and 24.96 length. Considering the load is not simple. The loads that imposed on the bridge are as follows: the gravity of structure, the gravity ofpre-stressed soil, concrete structure’s shrinkage and creep that cause influence force, the car load and impact force ,trailer load pedestrian load and lateral earth pressure. The basic principle is that we neglect the link effect of the horizontal structure between the main girder. And supposed the bridge deck slab as simply-supported girder that is supported on the main beam .We draw the influence line that which point is the most adverse ,from wh ich we can know the transverse load foundation ‘s sedimentation ,to ensure it suit to the require of the standard. The bridge’s underside structure is installed under the foundation soil, it’s main us e is to support the upside structure and transfer the load from the upside structure to the require of the standard .The bridge’s underside structure is installed under the foundation soil,it’s main use is to support the upside structure to the foundation, to ensure the safe use of the upside structure.Key Words Reinforce concrete,simply supported gender bridge,bridge pier Gravity abutment ,cast –in-place pile ,lever principle目录前言 0第1章桥型设计方案 (1)1.1 方案一:预应力钢筋混凝土简支T梁 (1) (1) (1)1.2方案二:钢筋混凝土箱形拱桥 (2) (2) (2) (3) (3) (3)1.3 桥型方案三:预应力混凝土连续刚构方案(比较方案) (3)第2章上部结构设计 (4)2.1 计资料及结构布置 (4) (4) (4) (10) (11)2.2 主梁作用效应计算 (11) (11) (27) (29) (29) (30)2.4 计算主梁截面几何特征: (37) (37) (40) (41)2.5 预应力损失计算 (41) (48) (49) (50) (53) (54) (56)2.6 主梁截面承载力与应力验算 (62) (62) (65) (67) (79)2.7 主梁端部的局部承压验算 (80) (84)2.8 主梁变形验算 (85)第3章下部结构的设计 (89)3.1 盖梁的计算 (89) (89) (101)3.2 桥墩墩柱计算 (102) (102) (105)3.3 钻孔灌注桩计算 (107) (107) (108)m法) (109) (111) (112)结论 (114)致谢 (115)参考文献 (116)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。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)摘要预应力混凝土梁式桥在我国桥梁建筑上占我重要的地位,在目前,对于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梁式桥,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,。
整体性好以及美观等多种优点。
本设计采用装配式简支T梁结构,其上部结构由主梁、横隔梁、行车道板,桥面部分和支座等组成,显然主梁是桥梁的主要承重构件。
其主梁通过横梁和行车道板连接成为整体,使车辆荷载在各主梁之间有良好的横向分布。
桥面部分包括桥面铺装、伸缩装置和栏杆等组成,这些构造虽然不是桥梁的主要承重构件,但它们的设计与施工直接关系到桥梁整体的功能与安全,这里在本设计中也给予了详细的说明。
本设计主要受跨中正弯矩的控制,当跨径增大时,跨中由恒载和活载产生的弯矩将急剧增加,是材料的强度大部分为结构重力所消耗,因而限制的起跨越能力,本设计采用27m标准跨径,合理地解决了这一问题。
在设计中通过主梁内力计算、应力钢筋的布置、主梁截面强度与应力验算、行车道板及支座、墩台等等设计,完美地构造了一座装配式预应力混凝土简支T梁桥,所验算完全符合要求,所用方法均与新规范相对应。
本设计重点突出了预应力在桥梁中的应用,这也正体现了我国桥梁的发展趋势。
关键词:预应力,简支T梁,后张法,应力验算AbstractThe prestressed concrete beam plate bridge occupies my important status in our country bridge construction, in at present, regarding small span permanent bridge, regardless of is the highway bridge or the city bridge, all as far as possible is using the prestressed concrete beam plate bridge, because this kind of bridge has makes use of local materials, the industrialization construction, the durability is good, compatible, integrity good as well as artistic and so on many kinds of merits.This design uses assembly type simple support T beam structure, its superstructure by the king post, septum transversum beam, the lane board, the bridge floor part and the support and so on is composed, the obvious king post is the bridge main carrier. Its king post connects into the whole through the crossbeam and the lane board, enable the vehicles load to have the good traverse between various king posts .Bridge floor part including compositions and so on flooring, expansion and contraction installment and parapet, these structures although is not the bridge main carrier, but their design and the construction relates the bridge whole directly the function and the security, here has also given the detailed explanation in this design.This design mainly steps the sagging moment control, when the span increases, cross the bending moment whichproduces by the dead load and the live load the sharp growth, is the material intensity majority of consumes for the structure gravity, thus limits the spanning ability, this design uses the 27m standard span, has solved this problem reasonably. In the design through the king post endogenic force computation, the stress steel bar arrangement, king post section intensity and stress checking calculation, lane board and support, pillar Taiwan and so on designs, a structure assembly type prestressed concrete simple support T beam bridge, the checking calculation completely has conformed to the requirement perfectly, uses the method and the new standard corresponds. This design has highlighted the pre-stressed with emphasis in the bridge application, this has also been manifesting our country bridge trend of development.Key word: Pre-stressed,Simple support T beam,Tensioning,Stress checking calculation目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (5)第1章桥型设计方案 (6)1.1方案一:预应力钢筋混凝土简支梁(锥型锚具) (6)1.1.1 基本构造布置 (6)1.1.2 设计荷载 (6)1.2方案二:钢筋混凝土箱形拱桥 (7)1.2.1方案简介 (7)1.2.2尺寸拟定 (7)1.2.3桥面铺装及纵横坡度 (8)1.2.4施工方法 (8)1.2.5总结 (8)1.3 桥型方案三:预应力混凝土连续刚构方案(比较方案) (8)第2章上部结构设计 (9)2.1 计资料及结构布置 (9)2.1.1设计资料 (9)2.1.2横截面布置 (9)2.1.3横截面沿跨长变化 (12)2.1.4横隔梁的布置 (13)2.2 主梁作用效应计算 (13)2.2.1永久效应计算 (13)2.2.2可变作用效应计算 (15)2.2.3主梁作用效应组合 (25)2.3预应力钢束的估算及其位置 (26)2.3.1跨中截面钢束的估算和确定 (26)2.3.2预应力钢束布置 (27)2.4 计算主梁截面几何特征 (31)2.4.1 截面面积及惯矩计算 (31)2.4.2 截面静矩计算 (33)2.4.3 截面几何特性汇总 (34)2.5 预应力损失计算 (34)2.5.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (37)2.5.2由锚具变形、钢束回缩引起的损失 (37)2.5.3 混凝土弹性收缩引起的预应力损失 (38)2.5.4 由钢束应力松弛引起的损失 (39)2.5.5 混凝土收缩和徐变引起的损失 (41)2.5.6 预加力计算及钢束预应力损失汇总 (42)2.6 主梁截面承载力与应力验算 (45)2.6.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算 (45)2.6.2 持久状态正常使用极限状态抗裂验算 (48)2.6.3 持久状态构件的应力验算 (49)2.6.4 短暂状况构件的应力验算 (56)2.7 主梁端部的局部承压验算 (56)2.7.1 局部承压区的截面尺寸验算 (56)2.7.2 局部抗压承载力验算 (59)2.8 主梁变形验算 (59)第3章基础的设计 (62)3.1 盖梁的计算 (62)3.1.1荷载计算 (62)3.1.2 内力计算 (69)3.2 桥墩墩柱计算 (70)3.2.1 荷载计算 (70)3.2.2 截面配筋计算及应力验算 (72)3.3 钻孔灌注桩计算 (74)3.3.1荷载计算 (74)3.3.2 桩长计算.............................................................................. 75结论 (77)致谢 (78)参考文献 (79)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。
桥梁工程Ⅰ课程设计报告书姓名:专业:桥梁工程学号:班级:教师:2015年6月目录一.设计资料及构造布置1、设计资料 (3)2、横截面布置 (4)(1)主梁间距及主梁片数 (4)(2)梁跨中截面主要尺寸拟定 (5)(3)计算截面几何特征 (6)(4)检验截面效率指标ρ (7)3、横截面沿跨长的变化 (7)4、横隔梁的设置 (7)二、主梁作用效应计算1、永久作用效应计算 (8)2、可变作用效应计算 (10)(1)冲击系数和车道折减系数 (10)(2)计算主梁的荷载横向分布系数 (10)(3)车道荷载的取值 (15)(4)计算可变作用效应 (15)3、主梁效应组合 (18)三、桥面板内力计算1、悬臂板荷载效应计算 (19)2、连续板荷载效应计算 (19)3、作用效应组合 (24)一、设计资料及构造布置(一)设计资料1、桥型选择桥型选择为预应力简支T型梁桥2、桥梁跨径及桥宽标准跨径:30m(墩中心距离);主梁全长:29.7m;计算跨径:29.1m;桥面净空:0.25m(栏杆)+1.00m(人行道)+9.00m(行车道)+1.00m(人行道)+ 0.25m(栏杆)=11.5m。
3、设计荷载公路-II级,人群荷载:20.3,每侧人行栏重力的作用力为2m1。
.52kNkNm3、材料及工艺混凝土:主梁用C50,栏杆及桥面铺装用C30。
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)的s 15.2钢绞线。
普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋,直径小于12mm的均用R235钢筋。
按后张法施工工艺制作主梁,预埋管道选择波纹管和夹片锚具。
4、设计依据(1)交通部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG B01—2003),简称《基规》;(2)交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004),简称《桥规》;(3)交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004),简称《公预规》(二)横截面布置1、主梁间距与主梁片数主梁间距通常随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效,故采用主梁间距2400mm,考虑设计资料给出的桥面净空选用5片主梁,布置如图-1,图中单位(mm)。
2、主梁跨中截面主要尺寸拟定(1)主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15~1/25,标准设计中高跨比约在1/18~1/19,所以取梁高为1800mm。
(2)主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求,还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求,故预制T梁的翼板厚度取150mm,翼板根部厚度加厚到300mm,以抵抗翼缘根部较大的弯矩。
在预应力混凝土梁中腹板内的主拉应力较小,腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定,同时从翼板本身的稳定条件出发,翼板厚度不宜小于其高度的1/15,故腹板厚度取180mm。
马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的,设计实践表明,马蹄面积占截面总面积的10%~20%为合适,考虑到主梁需要配置较多的钢束,同时还根据《公预规》9.4.9条对钢束净距及预留管道的构造要求,初拟马蹄宽度为400mm,高度300mm,马蹄与腹板交接处作三角过渡,高度190mm,以减小局部应力。
按照以上拟定的外形尺寸,绘出预制梁的跨中截面图,图-2,图中单位(mm)3、计算截面几何特征将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元,进行截面几何特性列计算,计算结果见表-1跨中截面集合特性计算表表-1分块名称分块面积()2cmAi分块形心到上缘距离()cmyi分块面积对上缘静距()3cmyASiii=分块面积自身惯性矩()4cmIi()cmyydisi-=分块面积对截面形心得惯性矩()42cmdAIiix=()4cmIIIxi+=2 3 4 5 6 7大毛截面翼板3600 7.5 27000 67500 50.797 9289240.089 9356740.089三角承托570 20 11400 7125 38.297 836000.2985 843125.2985 腹板2430 82.5 200475 3690562.5 -24.203 1423447.337 5114009.837 下三角209 143.667 30026.403 4191.611 -85.370 1523196.46 1527388.071 马蹄1200 165 198000 90000 -106.703 13662612.91 13752612.91 8009 466901.403 30593876.2(cm)58.30小毛截面翼板2850 7.5 21375 67500 56.045 8952112.711 9019612.711 三角承托570 20 11400 7125 43.545 1080837.416 1087962.416 腹板2430 82.5 200475 3690562.5 -18.955 873038.4021 4563600.902 下三角209 143.667 30026.403 4191.611 -80.122 1341667.805 1345859.416 马蹄1200 165 198000 90000 -101.455 12351631.48 12441631.48 7259 461276.403 28458666.93(cm)63.554、检验截面效率指标ρ(希望ρ在0.5以上)上核心距:())(cm 388.313.5818080092.30593876=-⨯=⨯=∑∑xsyA I k下核心距:cm )(522.653.5880092.30593876=⨯=⨯=∑∑sxyA I k截面效率指标:5.05384.0180522.65388.31>=+=+=h k k x s ρ 所以表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。
(三)横截面沿跨长的变化本设计主梁采用等高形式,横截面的T 梁翼板厚度沿跨长不变。
梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力,也为布置锚具的需要,在距梁端1930mm 范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。
马蹄部分为配合钢束弯起而从六分点附近(第一道横隔梁处)开始向支点逐渐抬高,在马蹄抬高的同时腹板宽度亦开始变化。
(四)横隔梁的设置模型试验结果表明,在荷载作用处的主梁弯矩横向分布,当该处有横隔梁时比较均匀,否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大,为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩,在跨中设置一道中横隔梁;当跨度较大时,应设置较多的横隔梁,故,在桥跨中点和三分点、六分点、支点处设置七道横隔梁,其间距为4.85m 。
端横隔梁的高度与主梁同高,厚度为上部260mm,下部240mm,中横隔梁高度为1500mm ,厚度为上部180mm,下部为160mm 。
(二)主梁作用效应计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置,并通过可变作用下的梁桥荷载横向分布计算,可分别求得各主梁控制截面(一般取跨中、四分点、变化点截面和支点截面)的永久作用和最大可变作用效应,然后再进行主梁作用效应组合。
(一)永久作用效应计算1、永久作用集度(1)预制梁自重①跨中截面段主梁的自重(六分点截面至跨中截面,长9.7m):()kN 0308.17607.9257259.01=⨯⨯=G②马蹄抬高与腹板变宽梁的自重(长3.35m):()()kN 066.8222535.37259.02339.12=⨯⨯+≈G③支点段梁的自重(长1.93m):()kN 5357.5993.1252339.13=⨯⨯=G④边主梁的横隔梁: 中横隔梁体积:()3m 1907.019.011.05.015.038.05.035.186.1017.0=⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯端横隔梁体积:()3m 3058.01066.027.05.065.175.025.0=⨯⨯-⨯⨯故半跨内横隔梁重力为:()()kN 5638.19253058.011907.05.24=⨯⨯+⨯=G ⑤预制梁永久作用集度:()m kN 5098.2298.145638.195357.59066.820308.1761=+++=g (2)二期永久作用 ①现浇T 梁翼板集度:m kN 875.1255.015.05=⨯⨯=)(g②边梁现浇部分横隔梁: 一片中横隔梁(现浇部分)体积:3m 0574.035.125.017.0=⨯⨯一片端横隔梁(现浇部分)体积:3m 10313.062.125.025.0=⨯⨯故:()m kN 4116.096.292510313.020574.056=⨯⨯+⨯=)(g③铺装8cm 混凝土铺装: m kN 00.1825908.0=⨯⨯ 5cm 沥青铺装: m /35.1023905.0kN =⨯⨯ 若将桥面铺装均摊给五片主梁,则:()m kN 67.5535.1000.18)7=+=(g ④栏杆一侧人行栏:2m .52kN 1若将两侧人行栏均摊给五片主梁,则:m kN 61.05252.18=⨯=)(g ⑤边梁二期永久作用集度:mkN 5666.861.067.54116.0875.16=+++=g2、永久作用效应如图-3所示,设x 为计算截面离左支座的距离,并令l x /=α 主梁弯矩和剪力的计算公式分别为:()()glQ gl M αααααα21211212-=-=1号梁永久作用效应 表-3作用效应 跨中(α=0.5) 四分点(α=0.25) 支点(α=0) 一期弯矩(KN ·m ) 2382.690 1787.018 0.000 剪力(KN ) 0.000 163.759 327.518 二期弯矩(KN ·m ) 939.853 704.890 0.000 剪力(KN ) 0.000 64.595 129.189弯矩(KN ·m ) 3322.544 2491.908 0.000 剪力(KN )0.000228.354456.707(二)可变作用效应计算(修正刚性横梁法)1、冲击系数和车道折减系数按《桥规》4.3.2条规定,结构的冲击系数与结构的基频有关,因此要先计算机构的基频。
简支梁桥的基频可采用下列公式估算:0296.204181.910258009.0Hz2162.40296.204130594.01045.316.29214.3231022=⨯⨯===⨯⨯⨯==g G m m EI l f c c c 其中:π根据本桥的基频,可计算出汽车荷载的冲击系数为:2386.00157.0ln 1767.0=-=f μ按《桥规》4.3.1条,当车道大于两车道时。