30m预应力混凝土简支T梁设计

30米预应力装配式简支T梁桥的上部结构1.引言预应力装配式简支T梁桥是一种常用于中小跨度桥梁的结构形式，具有施工周期短、成本低、质量可控等优点。

本文将对一座30米预应力装配式简支T梁桥的上部结构进行介绍。

2.结构形式2.1T形主梁T形主梁是本桥的承重构件，由混凝土预制构件组成，其截面形状为T形。

T形主梁的横向宽度较窄，利于施工，且具有良好的受力性能。

主梁的长度为30米，采用了预应力钢筋进行预应力加固，以增加其承载能力。

2.2横梁横梁位于主梁的两侧，起到连结主梁和纵向横梁的作用。

横梁同样由混凝土预制构件组成，其形状为矩形或闭口形，具有较好的整体刚度和承载能力。

2.3纵向横梁纵向横梁位于主梁的底部，其作用是增加主梁的整体刚度和稳定性。

纵向横梁同样由混凝土预制构件组成，可以分为多个跨度，每个跨度之间通过伸缩缝连接。

2.4支座支座是桥梁与土地接触的部分，起到承载桥梁重力和传递荷载的作用。

在本桥的上部结构中，支座位于主梁的两侧，采用橡胶支座。

橡胶支座具有较好的承载能力和减震性能，可以有效减小桥梁受到的地震和车辆荷载产生的震动。

3.施工工艺3.1预制首先，根据设计要求和施工图纸进行主梁、横梁和纵向横梁的预制。

预制过程中需要进行混凝土搅拌、模具浇注、养护等环节，确保预制构件的质量和强度符合要求。

3.2运输预制完成后，将构件进行装车和运输。

运输过程中需要注意保护构件，防止损坏。

3.3吊装到达施工现场后，使用吊车将预制构件吊装至正确的位置。

吊装过程中需要进行精确的定位和调整，确保构件的安装正确。

3.4安装吊装完成后，进行构件的安装，包括主梁、横梁和纵向横梁的连接。

安装过程中需要进行预应力张拉和调整，确保构件之间的力学连接性能。

4.结论。

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。

30米预应力装配式简支T梁桥的上部结构设计说明书毕业设计论文1.1 技术资料1.1.1 桥面净空净9+2×1.5（人行道）1.1.2 设计荷载公路Ⅱ级，人群荷载3.0KN/m21.1.3 计算要求设计流量设计水位确定桥长确定桥面最低标高上部结构内力计算下部结构计算1.2 结构形式上部采用30m装配式预应力混凝土T形梁1.3 主要材料1.3.1 混凝土主梁、人行道、栏杆及铺装层均采用C40号混凝土。

1.3.2 预应力钢束采用1×7标准型-15.2-1860-Ⅱ-GB/T 5224—1995钢绞线。

1.3.3 普通钢筋纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋，箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋。

1.3.4 锚具按后张法施工工艺制作主梁，采用HVM15-9型锚具。

1.3.5 基本计算数据材料特性表表1-1 名称项目符号单位数据混凝土强度等级 C MPa 40弹性模量cE MPa 3.25⨯104轴心抗压标准强度ckf MPa 26．8抗拉标准强度tkf MPa 2．4轴心抗压设计强度cdf MPa 18.4抗拉设计强度tdf MPa 1.65钢绞线抗拉强度标准值pkf MPa 1860弹性模量pE MPa 1．95⨯105抗拉强度设计值pdf MPa 1260纵向抗拉普通钢筋抗拉强度标准值skf MPa 400弹性模量s E MPa 2.0⨯105抗拉强度设计值sdf MPa 330箍筋抗拉强度标准值skf MPa 335弹性模量s E MPa 2.0⨯105抗拉强度设计值sdf MPa 2801.4 上部结构说明书1.4.1 技术标准和技术规范《公路桥涵设计通用规范》 JTGD60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTJ021-89 《公路工程技术标准》 JTJ01-881.4.2 技术标准标准跨径：30m 计算跨径：29.16m 主梁全长：29.96m 支点距端顶：0.40m 梁高：2.00m设计荷载： 公路Ⅱ级 ，人群荷载3.0KN/m 2 桥面净空： 净-9+2 1.51.4.3 设计要求A 为减轻主梁的安装重量，增强桥梁的整体性，在预制T 梁上设40cm 的湿接缝B 设计构件尺寸按规范图C 对内梁各截面进行验算上部结构设计4．1 横截面布置4.1.1 主梁间距与主梁片数 如图4-1主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效，故在许可条件下应适当加宽T 梁翼板。

30m预应力混凝土简支T梁一、计算依据及基础资料（一）、设计标准及采用规范1、标准跨径：桥梁标准跨径30m；计算跨径（正交、简支）28.9m；预知T梁长29.92m。

设计荷载:公路——Ⅱ级桥面宽度：分离式路基宽28.0m（高速公路），半幅桥全宽桥梁安全等级为一级，环境条件为Ⅱ类2、采用规范：交通部颁布的预应力混凝土简支T梁设计通用图；《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；刘效尧等编著，《公路桥涵设计手册-梁桥》，人民交通出版社，2011；强士中，《桥梁工程（上）》，高等教育出版社，2004。

（二）、主要材料1、混凝土：预制T梁，湿接缝为C50、现浇铺装层为C50、护栏为C30.2、预应力钢绞线：采用钢绞线s 15.2㎜,ƒpk=1860MPa,E p=1.95×105MPa3、普通钢筋：采用HRB335，ƒsk =335MPa,Es=2.0×105MPa(三)、设计要点1、简支T梁按全预应力构件进行设计，现浇层80mm厚的C40的混凝土不参及截面组合作用。

2、结构重要性系数取1.1；3、预应力钢束张拉控制应力值σcon =0.75ƒpk；4、计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d；5、环境平均相对湿度RH=55％；6、存梁时间为90d；7、湿度梯度效应计算的温度基数，T1=14℃，T2=5.5℃。

二、结构尺寸及结构特征（一）、构造图构造图如图1～图3所示。

（二）、截面几何特征边梁、中梁毛截面几何特性见表1边梁、中梁毛截面几何特性（全截面）边梁中梁（2号梁）毛截面面积A（㎡）抗弯惯矩I（m4）截面重心到梁顶距离yx(m)毛截面面积A（㎡）抗弯惯矩I（m4）截面重心到梁顶距离yx(m)支点几何特性 1.3104 0.5300 0.7718 1.3104 0.5300 0.7718 跨中几何特性0.8720 0.4418 0.6746 0.8720 0.4418 0.6746（预制截面）边梁中梁（2号梁）毛截面面积A（㎡）抗弯惯矩I（m4）截面重心到梁顶距毛截面面积A（㎡）抗弯惯矩I（m4）截面重心到梁顶距（三）、T 梁翼缘有效宽度计算根据《桥规》4.2.2条规定，T 梁翼缘有效宽度计算如下：中梁：B f 1故按全部翼缘参及受力考虑。

预应力简支梁桥课程设计目录1 计算依据与基础资料 (3)1.1 主梁跨径及全长 (3)1.2 桥面净空：21m (3)1.3 设计荷载：公路Ⅱ级 (3)1.4 计算方法：极限状态法 (3)1.5 设计依据 (3)1.6 材料和工艺 (3)1.7 设计要点 (4)2 结构尺寸及截面特征 (4)2.1 横截面布置 (4)构造图如图所示 (5)2.3 T梁翼缘有效宽度计算 (7)3 主梁内力计算 (7)3.1 永久作用及其作用效应 (7)3.2 可变作用及其作用效应计算 (12)3.3 作用效应组合 (19)4 主梁截面几何特性 (22)5 主梁配筋及布置 (22)5.1 跨中截面钢束的估算和确定 (22)5.2 跨中截面预应力钢束的布置 (23)5.3 非预应力钢筋的估算及布置 (25)6 预应力损失计算 (25)6.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (25)6.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (26)6.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (28)6.4 应力松弛引起的预应力损失 (28)6.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (28)6.6 预应力损失汇总 (31)7 主梁承载能力及应力验算 (31)7.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算 (31)7.2 正常使用极限状态抗裂性验算 (36)8 主梁端部局部承压验算 (37)8.1 局部承压区截面尺寸验算 (37)8.2 局部抗压承载验算 (38)9 主梁变形验算 (39)9.1 预压力引起的跨中反拱度 (39)9.2 由荷载引起的跨中挠度 (40)9.3 结构刚度验算 (41)9.4 预拱度设置 (41)10 行车道板计算 (41)10.1 悬臂板的荷载效应 (41)10.2 连续板荷载效应计算 (43)10.3 截面设计、配筋和承载力验算 (47)30m 预应力简支梁桥课程设计1 计算依据与基础资料 1.1 主梁跨径及全长标准跨径：30.00m （墩中心距离） 主梁全长：29.96m 计算跨径：29.00m 1.2 桥面净空：21m桥面宽度：由于桥面宽度较大，确定将桥面分为两幅，半幅桥宽10m 。

预应力混凝土30mT梁制作第1孔分项工程施工技术方案本分项工程梁体预制工程包括30m跨预应力T梁6片。

要紧预制场地布设在一合同段路基上，对应线路里程为K1+700至K1+900m，施工区地基坡度较大，预制场的布设对比困难，具体台座布置见后附梁场布置示意图。

T梁施工工艺方案：因30米预应力砼T梁1号梁至6号梁长度不一，预制时依据实梁长尺寸施工，并依据梁格布置方向陈设。

钢筋砼预制T梁施工工艺流程如以如下面图所示。

①、台座制作为保证T梁的预制进度，预制场内设置9个T梁底座，底座按最长T梁制作，底座两端用-20×500×700钢板作梁长调节底板。

为保证T梁预制的质量，采纳C50钢筋混凝土底模，具体的处理措施为：在路基按设计要求压实的根底上，进行路基二次分层夯实平坦，平坦要求由原3%平至1%坡度以内，路基二次平坦后，按三台布设台座，每台35m长，要求每台单独平坦，确保台座顶部高程一致、两侧模板安装操作平面高程一致，由于两端在T梁张拉后的压力最大，为保证底座的承载力，防止根底损坏，在端部1.5m范围内做加强处理，具体做法详见预制场布置图。

浇注两端加宽部位的混凝土后，在中间夯实局部基底上按底座根底钢筋布置图的具体尺寸，加工绑扎钢筋。

该局部同两端加宽部位，可直截了当在基坑内浇注混凝土，但要保证根底的宽度及厚度。

浇注混凝土前，同样要检查钢筋的保卫层，保卫层小，妨碍底座的使用时刻，保卫层太大，妨碍钢筋的受力，设在距下外表1/5左右。

底座混凝土的浇注质量直截了当关系到T梁的预制。

底座内钢筋按钢筋布置图中的尺寸加工下料、绑扎。

在底座浇注之前，注重底座内各种预埋件的埋设。

预埋件具体包括对拉杆预留孔及角钢。

依据模板对拉杆位置的设置预留孔，以保证模板安装的便利。

角钢预埋的尺寸要求严格，在保证两角钢的间距的同时，更要注重角钢的标高。

混凝土的浇注分两层〔即底层800cm毛石混凝土，上层C50钢筋混凝土为25cm〕，钢筋混凝土顶面两侧用L50×5角钢包角，角钢内角通长设200长Ø8@200钢筋锚筋。

T梁预制施工方案1、编制依据及原则1.1编制依据1.1.1谷城至竹溪高速第**合同段(K87+410~K93+690)两阶段施工图:第Ⅱ.16.D 册，第T.09册30米装配式预应力混凝土T梁（先简支后结构连续)。

1.1.2交通部颁发的有关规范和标准:《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000《公路工程质量检验评定标准》(第一册.土建工程)JTG F80/1-2004《公路水泥混凝土试验规程》JTJ053-94《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-951.2编制原则1.2.1根据本工程施工特点和各目标要求，合理安排施工方案与旅工顺序，制定切实可行的工方案，积极采取新工艺、新材料、新技术、新设备，确保工程质量和安全1.2.2因地制宜、合理布置施工平面，尽量减少临时用地数量。

1.2．3采用平行流水作业及均衡施工方法，运用网络计月技术控别随工进度，确保项目工期1.2.4根据施工工期和各施工工序衔接惰况，合理投入工料机等施工资源，尽量让各种施工资源在工程建设过程中，发挥到最大效能，不浪费施工资源。

1.2.5施工过程中，对工程计划采取动态管理，及时很据工程的进展情况进行调整施工计划，针对出现的问题，统筹考虑，保证桥梁工程施工的整体进度不受影响。

2、工程概况谷竹高速公路16标，起点里程K87+410，终点里程K93+690，全长6.28公里，桥梁4座，（分别为李家湾中桥、解家湾大桥、田家湾大桥及赵家湾大桥）全长1040.25m，桥梁最大高度33.6m。

上部构造为预应力混凝土T梁，共335片30米装配式预应力混凝土T梁。

受白鹤隧道施工的影响和限制，拟定在隧道进出口各规划1个T梁预制场地进行预制梁生产，考虑隧道进口解家湾大桥较高，墩柱、盖梁施工周期较长，计划先建设2#梁场，预制完成田家湾、赵家湾的175片梁后再开始1#梁场的建设、预制李家湾中桥、解家湾大桥160片T梁预制工作,本合同段各桥预制T梁数量分布如下：30m预制T梁轴线处高200cm，预制T梁中梁底宽50cm，顶宽170cm；边梁底宽50cm，顶宽205cm，中梁及边梁顶板均设横坡（大部分2%）。

4车道⾼速公路30⽶预应⼒混凝⼟简⽀T梁桥上部结构设计本科⽣毕业设计论⽂4车道⾼速公路30⽶预应⼒混凝⼟简⽀T梁桥上部结构设计本科⽣毕业设计论⽂1⽂献综述1.1预应⼒混凝⼟简⽀T梁桥国外研究进展18世纪中叶⼯业⾰命后，钢、⽔泥、钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟等⼈⼯材料的发展和应⽤，推动了近代桥梁科学技术的⾰命。

⼈⼯材料在桥梁⼯程上的应⽤是近代桥梁的标志。

19世纪中期，钢材的出现，开始了⼟⽊⼯程的第⼀次飞跃。

随后⼜产⽣了⾼强钢材，于是钢结构得到蓬勃发展。

结构跨度从砖、⽯、⽊结构的⼏⽶、⼏⼗⽶跃到百⽶、⼏百⽶⾄千⽶以上，开创了在⼤江、海峡上修建桥梁的奇迹[1]。

1867年钢筋混凝⼟诞⽣，实现了⼟⽊⼯程的第⼆次飞跃。

有了钢筋混凝⼟才有可能建造跨越能⼒很⼤的桥梁，并使形式多样化。

1905年，⽐利时出现了单跨55m的钢筋混凝⼟桥；1930年，法国的弗莱西奈建造了跨度178m的钢筋混凝⼟拱桥。

1928年⾼强钢丝⽤于预应⼒混凝⼟，使在混凝⼟中建⽴永存的预压应⼒成为可能，奠定了现代预应⼒混凝⼟的实⽤基础，⼤⼤提⾼了混凝⼟结构的抗裂性能、刚度和承载能⼒，使其⽤途更为⼴泛，使⼟⽊⼯程发⽣了⼜⼀次飞跃[2,3]。

20世纪中叶，第⼆次世界⼤战以后，全球的持续稳定和科学技术与经济的⾼速发展，使桥梁科学技术获得了⽐历史上任何时期都快的发展。

主要表现为：⾼强轻质材料的发展和应⽤；跨度的不断增⼤，形式的多样化与结构的整体化；设计与计算的计算机化（如CAD技术的发展）；制造的⼯业化、⾃动化与程序化，施⼯⼯艺的提⾼。

由于设计⽅法与计算理论、材料科学、制造⼯艺、安装⽅法、基础施⼯技术等⽅⾯的不断改进，当今桥梁⼯程规模之巨⼤、技术之复杂已今⾮昔⽐。

已建桥梁跨度接近2000m（明⽯海峡悬索桥跨度为1990m），⽔下深度超100m的基础⼯程，⾼出地⾯接近200m的桥墩。

桥梁⼯程还将向更⾼的记录攀登[4]。

预应⼒混凝⼟桥梁⼀跃上桥梁建设的历史舞台，就显⽰出它强⼤的竞争能⼒。