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1、攀枝花学院本科毕业设计（论文）永华公路和川镇大桥设计 学生姓名： 学生学号： 201010701279 院（系）： 土木与建筑工程学院 年级专业： 2010级土木工程 指导教师： 助理指导教师： 二一四年五月摘 要摘 要本次设计的题目是预应力混凝土T型梁桥的设计。本设计采用预应力混凝土T型梁桥，跨径布置为（730）m，主梁为变截面T型梁。跨中梁高为2m。桥墩为重力式桥墩桥台和桩基配肋式桥台。本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。首先对主桥进行总体结构设计，然后对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度、应力及变形验算，最后进行下部结构验算。具体包括以下几个部分：桥型布置，结构各部分尺寸拟定；选取计
2、算结构简图；恒载内力计算；活载内力计算；荷载组合；配筋计算；预应力损失计算；截面强度验算；截面应力及变形验算；下部结构验算。关键词 预应力混凝土，T型简支梁桥，桥墩，桥台 攀枝花学院本科毕业设计 ABSTRACTThis design is of the same section Prestressed Concrete t-shaped supported beam bridge design.The bridge belongs to the prestressed concreted structuer which is a simple supported beam bridge.Th
3、e span arrangement is （730）m.The superstructure is variable T shaped supported beam bridge.The height of the girder on the support is 1.80m,and the height of the middle is 1.80m too.The pier is gravity pier. The abutment is gravity abutment.This essay focuses on the design and calculation process of
4、 the bridge.Firstly, make an overall structure design of the main span.Secondly perform the calculation of the internal force and reinforcing bar on the superstructure.Thirdly,check the intensity,stress and deflection.Finally,check the substructure.The main points of the design are as the follows:Th
5、e arrangement of the bridge types;The units partition of the structute;The calculation of the internal force of dead load;The calculation of the internal force of movable load;The combination of every kind of load;The arrangement of prestressed reinforcing bar;The calculation of the prestressed loss
6、;The check of the section intensity;The check of the section stress and deflection;The check the substructure.Key words Prestressed conctete， T shaped supported beam bridge，pier， abutmentII 目录第1章桥型方案比选11.1方案一：预应力混凝土简支T型梁桥11.1.1基本构造布置11.2方案二：钢筋混凝土箱型拱桥21.3方案三：预应力混凝土连续箱型梁桥3施工方案41.4方案最终确定4第2章上部结构设计42.1设
7、计资料及构造布置42.1.1设计资料42.1.2横截面布置62.1.3横截面沿跨长变化102.1.4横隔梁的布置102.2 主梁作用效应计算102.2.1永久作用效应计算102.2.2可变作用效应计算（修正刚性横梁法）122.2.3 主梁作用效应组合192.3 预应力钢束的估算及其布置202.3.1跨中截面钢束的估算和确定202.3.2预应力钢束布置212.4 计算主梁截面几何特性282.4.1截面面积及惯性矩计算282.4.2截面静距计算302.4.3截面几何特性汇总322.5 钢束预应力损失计算332.5.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失342.5.2由锚具变形、钢束回缩引起
8、的预应力损失342.5.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失352.5.4由钢束应力松弛引起的预应力损失382.5.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失382.5.6预加力计算及钢束预应力损失汇总402.6 主梁截面承载力与应力验算442.6.1持久状况承载能力极限状态承载力验算442.6.2持久状况正常使用极限状态抗裂验算502.6.3持久状态构件的应力验算572.7主梁端部的局部承压验算642.7.1局部承压区的截面尺寸验算642.7.2局部抗压承载力验算652.8主梁变形验算67.8.1计算由预加力引起的跨中反拱度672.8.2计算由荷载引起的跨中挠度692.8.3结构刚度验算692.8.4预
9、拱度的设置692.9横隔梁计算702.9.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用702.9.2跨中横隔梁的作用效应影响线712.9.3截面作用效应计算722.9.4截面配筋计算732.9.5 截面抗剪承载力验算要求732.10行车道板计算742.10.1悬臂板荷载效应计算742.10.2连续板荷载效应计算752.10.3截面设计、配筋与承载力验算792.11支座的设计802.11.1 选定支座的平面尺寸802.11.2 确定支座的厚度802.11.3 验算支座的偏转812.11.4 验算支座的抗滑稳定性82第3章 下部结构设计833.1 盖梁计算833.1.1 荷载计算833.1.2 盖梁内力计算
10、873.1.3 截面配筋及承载力验算903.2 墩柱计算923.2.1 恒载计算923.2.2 活载计算933.2.3 截面配筋计算及应力验算953.3 桩基设计973.3.1钻孔灌注桩计算、验算973.3.2桩长计算983.3.3桩的内力计算993.3.4 桩身截面配筋与承载力验算1023.3.5 桩顶纵向水平位移验算1043.4 桥台计算1053.4.1尺寸选定1053.4.2荷载计算1063.4.3强度及稳定性验算107参 考 文 献110致 谢111第1章 桥型方案比选 本桥位于盐边县新民乡水平一队的夏家沟。有简易公路通到距桥址约300米处，交通较方便。该桥上跨夏家沟冲沟，全长约226
11、m，桥址横跨夏家沟冲沟，冲沟中常年有水流，但流量较小，无通航要求。桥址横跨于夏家沟冲沟，根据钻探揭露和地表调查，冲沟两侧边坡由昔格达组粉砂岩夹薄层泥岩构成。根据桥址地表调查，在夏家沟沟口见有坡角7080、高1315m昔格达组地层边坡，除顶部有崩塌掉块外，基本是稳定的，由此与桥址区昔格达组地层构成的边坡对比可判定桥区昔格达组地层边坡是稳定的。根据以上水文地质以及交通条件，并综合考虑工程的经济性和施工的难易程度，选定预应力混凝土简支T型梁桥、钢筋混凝土箱型拱桥和预应力混凝土板桥这三种桥型方案来进行方案比选。1.1方案一：预应力混凝土简支T型梁桥1.1.1基本构造布置(1)设计资料标准跨径:30m;
12、主梁全长:29.96m;计算跨径:29m;桥面净宽为净7+2（0.25m+0.75m人行道）,=9m(2)该桥上跨夏家沟冲沟，全长226m，桥面宽9m，上部结构为730.00米预应力砼简支T梁结构，下部采用桩墩，重力式台。(3)预应力混凝土简支梁桥的特点：1.在多孔简支梁桥中，由于各跨经结构尺寸统一，其结构尺寸易于设计成系列化，标准化。有利于组织大规模的工厂预制生产并用现代化起重设备，进行安装，简化施工管理工作，降低施工费用。2.简支梁桥属于单孔静定结构，它受力明确，结构简单，施工方便，结构内力系受外力影响，能适应在地质较差的桥位上建桥。3.在简支梁桥中，因相邻各单独受力，桥墩上常设置相邻简支
13、梁的支座，相应可以增加墩的宽度。4.装配式的施工方法可以节省大量模板，并且上下部结构可用时施工，显著加快建桥速度缩短工期。1.2方案二：钢筋混凝土箱型拱桥本桥采用钢筋混凝土箱型拱桥因为跨度很大（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。优点：结构刚度大，变形小，行车平顺舒适，伸缩缝少，抗震能力强，线条明快简洁，施工工艺相对简单，造价低，后期养护成本不高等。缺点：桥墩处箱梁根部建筑高度较大，桥梁美观欠佳。超静定结构，对地基要求高等。施工方法：采用悬臂
14、浇筑施工，用单悬臂连续的施工程序，这种方法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，张拉预应力筋，移动机具、模板继续施工。1.3方案三：预应力混凝土连续箱型梁桥孔径布置 730m，采用预应力混凝土连续箱型梁。采用等高度截面箱梁，梁高2m,高跨比H/L=0.07 。每幅桥面全宽为9米。采用简支转连续的施工方法，考虑施工因素，将桥做成1个单箱双室的截面。其中，预制梁顶板宽9m，梁高2m；，从而减少主梁的吊装质量。边，中梁均采用直腹板，以减轻主梁的自重。为满足顶板负弯矩普通钢筋的布置及轮载的局部作用，箱梁顶板取等厚度25cm。主墩及基础构造：墩采用桩柱式桥墩，直径为150cm。基础采用钻孔灌注桩基础，因地质条件选择嵌岩桩直径为170cm。施工方案落地固定支架法（满堂支架现浇）；最后拆除支架。 优点：不需要大型的吊装设备和专门的预制场地，梁体结
