桥梁工程毕业设计---预应力混凝土简支桥梁设计

课设名称：预应力混凝土简支桥梁设计

目录

摘要................................................................ I

1.设计基本资料...................................................... 1

2.构造设计.......................................................... 1

2.1 主梁构造设计................................................ 1

2.2 横隔梁及横向连接............................................ 1

2.3桥面铺装 .................................................... 2

2.4排水设施 ....................................................................................................................... 1

2.5伸缩缝及支座设置 ..................................................................................................... 2

3.行车道板内力计算与荷载组合 ........................................................................................... 2

3.1结构自重及其内力计算:(按纵向1m宽的板条计算)................. 2

3.2汽车车辆荷载产生的内力....................................... 3

3.3内力组合..................................................... 4

4.主梁内力计算与荷载组合............................................ 5

4.1结构自重产生的内力........................................... 5

4.2汽车,人群荷载作用效应计算.................................... 6

4.3主梁内力组合................................................ 14

5.横隔梁内力计算与荷载组合......................................... 14

5.1求装配式T梁在2、3号主梁之间r–r 截面上的弯矩 ............. 14

5.2绘制中横隔梁的内力影响线.................................... 15

5.3绘制剪力影响线.............................................. 15

5.4截面内力计算................................................ 15

5.5内力组合.................................................... 16

参考文献........................................................... 16

附录:图纸两张...................................................... 16 I 摘要

了解并掌握中小跨径简支梁桥上部结构的一般设计方法，具备初步独立设计能力。初步掌握简支梁桥荷载横向分布系数m的计算方法，支点截面采用杠杆原理法，跨中用偏心压力法，分清适用条件，并且熟练掌握其计算步骤。掌握主梁内力计算步骤，正确的进行内力组合。熟练掌握横隔梁的内力计算、行车道板内力计算。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。 桥梁工程课程设计

1 第一章 设计资料

1、标准跨径:25m；

2、桥面净宽:净9+2×1.0；

3、汽车荷载:公路-Ⅰ级；

4、人群荷载:3.5kN/m2。

第二章 构造设计

根据设计资料,采用预制装配式混凝土简支T形梁桥。

2.1 主梁

该桥梁标准跨径为25m，根据桥面宽度及吊装条件，取主梁片数为5片；主梁间距采用2.2m（1.5～2.2m）；高度为计算跨径的1/11～1/18,故取梁高为1.5m；主梁肋宽为0.18m；翼缘根部厚度0.40m，边缘厚度为0.12m。如图2-1所示。

i=1.5%i=1.5%10009000100011000120150022002200220022001601000#21345####

图2—1 桥梁横断面图（尺寸单位：mm）

2.2 横隔梁及横向联接构造

在桥跨方向设置4道横隔梁,间距为4.85m。端横隔梁与梁同高，即1.5m。.内横隔梁高度一般为主梁梁肋高度的0.7～0.9倍，故取高为1.2m。 桥梁工程课程设计

2 横隔梁的横向联接采用钢板焊接联接。

2.3桥面铺装

采用沥青混凝土桥面铺装，首先在桥面板上铺C25混凝土（容重为24KN/3m）,并铺成横截面上双向横坡均为1.5%的横坡，并采用沥青涂胶防水层作为防水层，即洒水布薄层沥青或改性沥青，其上布一层砂，经碾压形成厚1cm，其上为7cm厚的C25混凝土，其上沥青混凝土2cm如图2-2:

2.4排水设置

在距路缘石30cm处泄水管，泄水管口直径为圆形16cm，采用聚乙烯PE塑料管，顶面做成倾斜桥面1.5%的单向横坡，设1m高的栏杆，桥两端采用20cm×20cm,高1m的混凝土柱，其余每隔5m设一柱，均为人行道底板伸出的钢筋和10m照明用灯，每侧栏杆及人行道构件重量的作用力为5N/m.

图2—2 桥面铺装及排水层的设置

2.5伸缩缝及支座设置

由于是小桥梁采用U形镀锌铁皮伸缩缝20cm,变形40cm且设在桥梁的一端桥墩处，支座采用0.14×0.18m的板式橡胶支座，两层薄钢板（2mm）最外层橡胶为5mm，总厚度为14mm.

第三章 行车道板内力计算与荷载组合

3.1结构自重及其内力计算:(按纵向1m宽的板条计算)

1.每延米板上的结构自重g

表3—1 每延米板上的结构自重g . 沥青混凝土层（厚20混泥土垫层（平均厚度90缘石桥梁工程课程设计

3 沥青表面处治1g （0.05+0.01）×1×23=1.38kN/m

25c混凝土垫层2g （0.04+0.03）×1×24=1.68kN/m

T梁翼板自重3g (0.12+0.16)/2×1.0×25=3.5 kN/m

合计 6.56iggkN/m

2.每米宽板条的恒载内力

22min,0116.560.711.6522gMglkN·m

06.560.714.66AgQglkN

3.2汽车车辆荷载产生的内力

将车辆荷载后轮作用于钢缝轴线上,后轴作用力为P=140KN,轮压分布宽度如图3-1,车辆荷载后轮着地长度为2a=0.20m,宽度为2b=0.60m,

1a=2a+2H=0.20+2×0.11=0.42m

1b=2b+2H=0.60+2×0.11=0.82m

荷载对于悬臂根部的有效分布宽度:

a=1a+d+20l=0.42+1.4+2×0.7=3.22m.

汽车荷载全部加载在T梁的翼板上,冲

击系数取1+=1.3.

用于每米宽板条上的弯矩为:

gMmin,=﹣(1+)4pa(0l－12b)

=14020.81.3(1.01)19.443.84KN.m

作用于每米宽板条上的剪力为:

APQ=(1＋)•4Pa

=1.3×(140×2)/(4×3.8)

=23.95KN.

（单轮）桥梁工程课程设计

4

图3—1 梁受车轮荷载横断面图（尺寸单位：mm）

3.3内力组合

表3—2 承载能力极限状态内力组合计算表

基本组合 udM=1.2AGM+1.4ACM=1.2×(﹣1.65)+1.4×(﹣19.4)=﹣-29.14KN.m

udQ=1.2AGQ+1.4APQ=1.2×4.66+1.4×23.95=39.12KN

所以,行车道板的设计内力为：udM=-29.14KN.m. udQ=39.12KN

表3—3 正常使用极限状态内力组合计算表

短期效应组合 sdM=AGM+0.7ACM=﹣1.65+0.7×(﹣19.4)÷1.3=﹣12.09KN.m

sdQ=AGQ+0.7APQ=4.66+0.7×23.95÷1.3=17.56KN

第四章 主梁内力计算与荷载组合

4.1结构自重产生的内力

主梁的横断面尺寸及纵向尺寸如下（图4—1） 桥梁工程课程设计

5 10000①②③④⑤沥青混凝土（平均厚20）混泥土垫层（平均厚90）

图4—1 简支T梁的主梁和横隔梁简图（尺寸单位：mm）

表4—1 结构自重集度计算表

主梁 10.160.12[0.181.5(1.60.18)]2511.722gkN/m

横隔梁 对于边主梁 60.05.24/25216.015.0218.06.12212.016.05.13212.016.012gkN/m

对于中主梁 20.160.0222'2gg kN/m

桥面铺装层 28.45/23701.005.024704.003.03g kN/m

栏杆和人43.5251.4gkN/m