当前位置：文档之家 › 装配式预应力混凝土T型简支梁桥设计

装配式预应力混凝土T型简支梁桥设计

  • 格式：doc
  • 大小：2.28 MB
  • 文档页数：79

装配式预应力混凝土T 型简支梁桥设计第一章设计资料、构造布置、梁毛截面几何特性及计算第一节 设计资料1、桥面跨径及桥宽标准跨径：总体方案选择的结果，采用装配式预应力混凝土T 型简支梁，跨度25m ； 主梁长：伸缩缝采用4cm ，预制梁长24.96m ； 计算跨径：取相邻支座中心间距24.5m ；桥面净空：由于该桥所在线路的宽度较大，确定采用分离式桥面；左半幅路面布置：0.5m （护栏）+12m （行车道）+0.8m （护栏+检修道）=13.3m 。

2、主要技术指标设计荷载：公路Ⅰ级；结构重要性系数为1.1； 桥面坡度：行车道单向横坡2%。

3、材料性能参数 （1）混凝土强度等级为C40，主要强度指标为：强度标准值 ck f =26.8a MP ,tkf=2.4a MP强度设计值 cd f =18.4 a MP ，td f =1.65a MP 弹性模量 c E =3.25×410a MP（2）预应力钢筋采用1×7标准型-15.2-1860-Ⅱ-GB/T5224-1995钢绞线。

其强度指为： 抗拉强度标准值 pk f =1860a MP 抗拉强度设计值pdf =1260aMP弹性模量pE =1.95×510a MP 相对界限受压区高度b ξ=0.4，pu ξ=0.2563（3）普通钢筋①纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为抗拉强度标准值sk f =400a MP 抗拉强度设计值sdf =330aMP相对界限受压区高度b ξ=0.53 pu ξ=0.1985②箍筋及构造钢筋采用HRB335，其强度指标为 抗拉强度标准值sk f =335a MP 抗拉强度设计值sdf =280aMP弹性模量sE =2.0×510aMP4、设计依据 1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004），简称《桥规》； 2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D60—2004），简称《公预规》； 3）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；第二节 构造布置1、梁间距：采用装配式施工。

主梁间距一般在1.8~2.3之间，本设计选用1.9m ，整个横桥向共14片主梁。

设计主梁宽均为1.9m 。

预制时主梁宽为1.6m 。

主梁之间留有0.3m 的后浇带。

2、主梁高：根据预应力混凝土T 型梁的截面尺寸设计经验，梁高选取在25~14l l 之间，本设计取较小值，选用1.6m 。

3、横隔梁间距：为了增强主梁之间的横向连接刚度，处除设置端横隔梁外，还设置了4片中横隔梁，间距为3×5m ，共计6片。

高取梁高的0.7~0.9倍，厚度一般取15~18cm 。

4、梁肋：根据抗剪强度需要和施工振捣的需要（一般取在15~25cm 之间），厚度暂定为18cm ，在梁端的一个横隔板间距内腹板中部按直线加厚至马蹄宽40cm 。

5、桥面铺装：10厘米厚40号钢纤维混凝土＋防水层+7厘米厚沥青混凝土(路面一致)。

6、桥梁横断面：具体尺寸见图1-1。

图1-1 主梁横断面（跨中）布置图（单位cm）7、主梁纵断面布置：见图1—2。

图1-2 主梁纵断面布置图（单位cm）第三节截面的几何特性1、预制时翼板宽度为1.6m，使用时为1.9m，二者的截面特性如下；图1-3 预制跨中横截面图1-4 成桥阶段跨截面图1-5 成桥阶段支点横截面图1-6 成桥阶段支点横截面预制跨中横截面：面积: 6228.9444周长: 650.5162边界框: X: -80.0000 -- 80.0000Y: -105.0908 -- 54.9092质心: X: 0.0000Y: 0.0000惯性矩: X: 18527369.8464Y: 6171115.3888惯性积: XY: 0.0000旋转半径: X: 54.5381Y: 31.4756主力矩与质心的 X-Y 方向:I: 6171115.3888 沿 [0.0000 -1.0000] J: 18527369.8464 沿 [1.0000 0.0000]成桥阶段跨中横截面：面积: 6678.9444周长: 710.5162边界框: X: -95.0000 -- 95.0000Y: -108.2851 -- 51.7149质心: X: 0.0000Y: 0.0000惯性矩: X: 19479095.7115Y: 9624865.3888惯性积: XY: 0.0000旋转半径: X: 54.0046Y: 37.9615主力矩与质心的 X-Y 方向:I: 9624865.3888 沿 [0.0000 -1.0000] J: 19479095.7115 沿 [1.0000 0.0000] 预制支点横截面：面积: 8664.2824周长: 622.5712边界框: X: -80.0000 -- 80.0000Y: -98.4036 -- 61.5964质心: X: 0.0000Y: 0.0000惯性矩: X: 22021233.8445Y: 6718236.9215惯性积: XY: 0.0000旋转半径: X: 50.4144Y: 27.8459主力矩与质心的 X-Y 方向:I: 6718236.9215 沿 [0.0000 1.0000] J: 22021233.8444 沿 [-1.0000 0.0000] 成桥阶段支点横截面：面积: 9106.3380周长: 685.7490边界框: X: -95.0000 -- 95.0000Y: -101.0436 -- 58.9564质心: X: 0.0000Y: 0.0000惯性矩: X: 23271527.6099Y: 10168491.7840惯性积: XY: 0.0000旋转半径: X: 50.5523Y: 33.4161主力矩与质心的 X-Y 方向:I: 10168491.7840 沿 [0.0000 -1.0000] J: 23271527.6099 沿 [1.0000 0.0000]2、检验截面效率指标ρ以跨中截面为例上核心矩：Ks =18527369.84646228.944454.9092mi xIA y=∑⨯=54.17下核心矩：Kx =18527369.84646228.9444105.0908i sIA y=∑⨯=28.3截面效率指标：ρ=54.1728.3160s xK Kh++==0.52≥0.5根据设计经验，预应力混凝土T型梁在设计时，检验截面效率指标ρ=0.45-0.55之间，且较大者亦较经济，上述计算表明，初拟主梁跨中截面时合理的。

第二章上部结构设计第一节主梁内力计算（一）恒载内力计算1.主梁预制时的自重（第一期横载）g1（1）安跨中截面计算，主梁每延米自重（即先按等截面计算）g1=0.62289444×26=16.195kN/m（2）由马蹄增高和腹板加宽所增加的重量折算成每延米自重g 2=1(0.866428280.6228944)26 3.1662⨯-⨯= kN/m（3）横隔梁折算成横向每米自重g3=0.18*1.25*26/5=1.17kN/m2.桥面板间接头（第二期横载）g4g４=0.3×0.15×26+0.3×0.18×6×26/24.96=1.183kN/m3.栏杆、桥面铺装（第三期横载）g5桥面坡度以盖梁做成斜面找平，桥面铺装为10厘米厚40号钢纤维混凝土＋防水层+7厘米厚沥青混凝土。

钢纤维混凝土的重力密度取为26kN/m3；沥青混凝土的重力密度取为23kN/m3；每侧的钢筋混凝土护栏重为：7.5KN/m金属制护栏为:5KN/m；沥青混凝土：0.07×2.2=0.154 kN/m；混凝土垫层（平均厚）：0.1×2.2=0.22 kN/m；故：g5=0.22+0.154+()65.75+=2.457 kN/m表2—2 恒载内力计算结果表（二）活载内力计算 1.计算汽车荷载的冲击系数根据《公桥规》第4.3.2条规定：f =23.14 5.12224.50f Hz==⨯0.1767lnf 0.01570.27293μ=-= 故：1 1.273μ+=2、主梁荷载横向分布系数的计算 1）跨中的横向分布系数m c主梁间在翼缘板及横隔梁处采用湿接，且桥宽跨比为26/25=1.04≥0.5，所以本桥并非窄桥，不宜用偏心压力法计算m c 。

故跨中的横向分布系数m c 计算方法采用比拟正交异性板法（用查表法计算）。

2）计算几何特性 ①主梁抗弯惯矩I xI x =18527369.8464cm 4=18.53×106 cm 4主梁的比拟单宽抗弯惯矩Jx ：J x =b Ix =18527369.8464cm 4/190cm=97512.47cm 4/cm②横隔梁抗弯惯矩其截面几何特性：面积: 14768.0000 周长: 1302.0000边界框: X: -250.0000 -- 250.0000Y: -126.9051 -- 24.0949 质心: X: 0.0000 Y: 0.0000惯性矩: X: 14594325.5678 Y: 260477902.6667 惯性积: XY: 0.0000 旋转半径: X: 31.4363 Y: 132.8081 主力矩与质心的 X-Y 方向:I: 14594325.5678 沿 [1.0000 0.0000]J: 260477902.6667 沿 [0.0000 1.0000]故单位抗弯及抗扭惯矩：614.5910476789.47(/)190I y J cm cm y b ⨯===③主梁和横隔梁的抗扭惯矩对于T 梁间刚性连接的情况，应按下列公式计算：J Tx +J Ta =31h 13+b 1I Tx +a 1I Ty对于主梁梁肋：11180.159113t b ==, C 1=0.300 2228.70.71840t b ==, 20.186C = I Tx =∑3b i i i t C =0.300×113×183+0.186×40×28.73=373585.6783cm 4对于横隔梁肋：180.14415025t b ==-, C=0.303 I Ty =0.303×125×183=220712.04cm 4J Tx +J Ta =31h 13+1b I Tx +a1I Ty =31×183+373585.6783190+220712.04500=4351.66 cm 4/cm3）计算各梁荷载横向分布系数①主梁的荷载横向分布系数ｍｃ（比拟正交异性板法）。

合集下载

装配式钢筋混凝土简支T型梁桥课程设计

装配式钢筋混凝土简支T型梁桥课程设计


单轮时： a ' = a1 + 2l0 = 0.42 + 2 × 0.9 = 2.22m
按《桥规》4.3.2 条规定，局部加载冲击系数1 + μ = 1.3 。 作用于每来宽板条上的弯矩为：
双轮时：
M Ap
=
−(1 +
μ) P
4a
⎜⎛ ⎝
l
0
−
b1 4
⎟⎞ × 2 ⎠
=
−1.3 ×
140 × 2 4 × 3.62
桥墩桩柱的外力有上部结构恒载与盖梁的恒载反力以及柱身自重；可变作用按最不利位置布置， 得到最不利的作用效应组合。桩的内力计算采用“m 法”，为了简便，按照桩与土的相对刚度，将桩分
为刚性桩和弹性桩两类，《公路桥涵地基与基础规范》规定当桩的入土深度 h > 2.5 时，就必须按桩身的 α
实际刚度（弹性桩）来计算。在最不利组合内力作用下，可先配筋，再按钢筋混凝土偏心受压构件进行 验算。
⎝
2
⎠
M j = M A = 28.08kN·m < M d = 33.71kN·m 承载能力满足要求。
=
glb' − b 2
=
5.87 ×
2 − 0.2 2
=
5.283(kN )
行车道板按两端固定和中间铰接的板计算，见图 6.1-2。
图 6.1-2 行车道板计算图（尺寸单位：cm）
3
（2）、可变荷载产生的效应 公路—Ⅱ级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利荷载布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车 轮荷载。
3、构思宗旨
符合地区发展规划，满足交通功能需要。桥梁构造形式简洁、轻巧。设计方案力求结构新颖，尽量 采用有特色的新结构，又要保证受力合理，并技术可靠，施工方便。
装配式钢筋砼简支T型梁桥设计

装配式钢筋砼简支T型梁桥设计

装配式钢筋砼简支T型梁桥设计一、设计资料1.桥面净空：净7m—2×0.75m人行道。

2.设计荷载：公路I级，人群荷载标准值3.5KN/m2 。

3.主梁跨径和全长：标准跨径：l b=16.00m(墩中心距离)；计算跨径：l=16.50m(支座中心线距离)；主梁全长：l全=16.96m(主梁预制长度)。

4.材料：钢筋：主钢筋采用HRB335，其他采用钢筋R235，混凝土：C405.裂缝宽度限值：Ⅱ类环境（允许裂缝宽度0.20mm）6.设计依据①《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）②《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）7.结构尺寸拟定二、行车道板的计算（一）计算图示考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋，故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算，见图（二）永久荷载及其效应1.每延米板上的横载ｇ沥青混凝土层面：ｇ１＝0.02×1.0×23=0.46（KN/m）C30混凝土垫层：g2=0.09×1.0×24=2.16(KN/m)T梁翼缘板自重g3=0.11×1.0×25=2.75(KN/m)每延米跨宽板恒载合计：g=∑gi=5.37KN/m2.每米宽板条的恒载内力弯矩：M Ah=-21×5.37×(218.060.1-)2=-1.35(KN/m)剪力：V Ah=2)'(blgb-=5.37×218.060.1-=3.81(KN)3.车辆荷载产生的内力公路—I级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载。

按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b 2及长度a 2为a 2=0.2mb 2=0.6m顺行桥向轮压分布宽度：a 1=a 2+2H=0.2+2×0.11=0.42(m) 垂直行车方向轮压分布宽度：b 1=b 2+2H=0.6+2×0.11=0.82(m) 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度： a=a 1+1.4+2l 0=0.42+1.4+2×0.71=3.24(m) 冲击系数：1+μ=1.3作用于每米板宽条上的弯矩为：M Ap =-(1+μ)aP4(l 0-41b )×2=-1.3×24.3235 (0.71-482.0)=-14.18(KN/m)作用于每米板宽条上的剪力为： V Ap =(1+μ)a P 42=1.3×24.370=28.09(KN) 4.基本组合 恒+汽：1.2M Ah +1.4M Ap =-1.2×1.35-1.4×14.18=-1.62-19.85=-21.47（KN/m ） 1.2V Ah +1.4V Ap =1.2×3.81+1.4×28.09=4.57+39.33=43.90(KN)故行车道板的设计作用效应为：M A =-21.47（KN/m ） V A =43.90(KN)(三)截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度h=14cm ，净保护层a=2cm 。

装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计书

装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计书

装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计书一、基本资料1.桥梁长度桥梁标准跨径：20.00m （墩中心距离）计算跨径：19.50 m （支座中心距离）主梁预制长度：19.96 m2.桥面铺装防水砼厚6.5~17cm,容重25 KN/m33.桥面净空净-14+2×1.5 m4.设计荷载公路—II级荷载，人群3.5kN/m25.材料（1）钢筋，其技术指标见表1；（2）混凝土其技术指标见表2主梁、桥面铺装为C40，栏杆、人行道为C30。

表 1 钢筋技术指标表 2混凝土技术指标二、设计过程1，基本资料桥面宽为净14+2⨯1.5，桥面横截面由9片T型主梁构成，主梁间距为1.8米，桥面的横断面如图3所示。

图3 桥面横断面（单位：cm）根据相关规范的规定以及工程实际的情况，T型梁的尺寸如图4所示。

图4 T型梁截面尺寸图（单位：cm）T型梁横截面如图5所示，纵断面如图6所示。

图5 T 梁横截面图（尺寸单位：cm ）图6上部T 梁立断面构造图（尺寸单位：mm ）2.内力计算桥面铺装为10cm 厚的防水砼重度为25kN/m 3T 梁翼板自重的重度为25 kN/m 3（1）恒载及内力计算（以纵向1米宽的板条进行计算）防水混凝土铺装1g =0.1×1.0×25=2.5 KN/m T 梁翼板自重2g =0.120.222+=×1.0×25=4.25(KN/m) 12 2.5 4.25 6.75/i g g g g kN m ==+=+=∑合计：2211M 6.750.81 2.214226.750.81 5.4675ag o ag o gl kN mQ gl kN=-=-⨯⨯=-•==⨯=弯矩：剪力： （2）车辆荷载产生的内力公路—II 级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，后轴作用力标准值为P=140KN,轮压分布宽度如下图所示，按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b 2及长度a 2为：a 2=0.20m ，b 2=0.60mH=0.1m 垂直行车方向轮压分布宽度为： a 1=a 2+2H =0.20+2×0.1=0.4m 。

预制装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计

预制装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计

《桥梁工程》课程设计——预制装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计姓名组别第二组班级指导教师完成日期《桥梁工程》课程设计任务书第二组一、设计目的：通过本课程设计，完成预制装配式钢筋混凝土公路简支T梁桥设计，掌握中小跨径简支梁桥上部结构的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；掌握简支梁桥荷载横向分布系数m、主梁计算内力、横隔梁的计算内力、行车道板计算内力等计算能力；提高综合运用所学理论知识，具有独立分析问题和解决问题的能力；进一步提高桥梁绘图设计的能力。

二、设计题目：预制装配式钢筋混凝土简支T型梁设计三、基本设计资料：（一）跨度和桥面宽度标准跨径：14m（墩中心距）。

计算跨径：13.5m。

()104335+⨯主梁全长：13.9m。

桥面宽度（桥面净空）：净7+2×（二）技术标准设计荷载：公路-II级，人群m2。

环境标准：Ⅰ类环境。

设计安全等级：二级。

（三）主要材料材料规格内容钢筋HRB335（原Ⅱ级）主梁主筋、弯起钢筋和架立钢筋R235（原Ⅰ级）箍筋混凝土C25主梁C30防水桥面铺装（四）结构尺寸横隔梁5根，肋宽10cm。

桥梁纵向布置图（单位cm）桥梁横断面图（单位：cm）T型梁尺寸图（单位：cm）（五）构造形式及截面尺寸如图1所示，全桥共有5片T形梁组成，单片T形梁为1.4m，宽1.8m；桥上横坡；为双向%，坡度由C30混凝土铺装控制；设有4根横梁。

（六）计算方法极限状态法（七）设计依据(1) 《公路桥涵设计通用规范》（JTG –D60-2004）。

(2) 《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG–D60-2004）。

四、桥梁结构的计算（一）行车道板的计算1、荷载横向分布系数计算（1）计算模式行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算 （2）荷载及其效应a 、每延米板上的恒载个g桥面铺装：m kN g /4.2240.11.01=⨯⨯=T 梁翼缘板自重：m kN g /75.2250.111.02=⨯⨯=b 、每延米跨宽板恒载合计：m kN g g g /15.575.24.221=+=+=永久荷载产生的效应弯矩：kNm gl M sg 65.1)22.08.1(15.52121220-=-⨯⨯-=-=剪力：kN gl Q sg 12.4)22.08.1(15.50=-⨯==可变荷载产生的效应以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度2b 及长度2a 为：m a 2.02= m b 6.02=顺行车方向轮压分布宽度：m H a a 4.01.022.0221=⨯+=+= 垂直行车方向轮压分布宽度：m H b b 8.01.026.0221=⨯+=+=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：m l a a 4.38.024.14.024.101=⨯++=++= 单轮时：m l a a 0.28.024.02'01=⨯+=+=根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2条，局部加载冲击系数：3.11=+μ 作用于每米宽板条上的弯矩为：m kN b l a P M sp /06.16)48.08.0(4.342803.1)4(4)1(10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 单个车轮时：m kN b l a P M sp /65.13)48.08.0(0.241403.1)4('4)1('10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 取最大值：m kN M sp /06.16-=作用于每米宽板条上的剪力为：kN a P Q sp 76.264.342803.14)1(=⨯⨯=+=μ 2、基本组合根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条 恒+汽：m kN M M sp sg /46.24)06.16(4.1)65.1(2.14.12.1-=-⨯+-⨯=+ kN Q Q sp sg 41.4276.264.112.42.14.12.1=⨯+⨯=+故行车道板的设计作用效应为：m kN M sj /46.24-= kN Q sj 41.42=3、行车道板的截面设计、配筋与强度验算 界面设计与配筋悬臂板根部高度14h cm =，净保护层2a cm =。