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1、30m预应力混凝土简支T形梁桥摘要本设计采用预应力混凝土简支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30m标准跨径，合理地解决了这一问题。在设计中通过
2、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30 m Prestressed Concrete Simply Supported T Beam BridgeAbstractThe design is about a reinforce concrete simply supported T beam structure, its superstructu
3、re 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 trave
4、rse 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 secur
5、ity, 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 which produces by the dead load and the live load the sharp growth, is the material intensity majority of consumes for the structure
6、 gravity, thus limits the spanning ability, this design uses the 30m 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 suppo
7、rt, 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 emphas
8、is in the bridge application, this has also been manifesting our country bridge trend of development.Keywords Pre-stressed；Simple support T beam；Tensioning； Stresschecking calculation目录摘要IAbstractII第1章 桥涵水力水文11.1设计基本资料11.2用相关分析法插补延长乙站流量资料11.3运用适线法推求该桥设计流量31.4形态断面法推求桥位断面处的设计流量81.5计算桥孔长度101.6确定桥面标高111
9、.6.1 列表表示各桥台桩号和水深111.6.2 壅水高度计算111.6.3 波浪高度计算121.6.4 桥面最低高程计算131.7冲刷计算131.7.1 64-2简化公式计算河槽一般冲刷131.7.2 64-1修正式计算河槽一般冲刷141.7.3 计算桥台冲刷141.7.4 河滩一般冲刷151.7.5 65-2修正式计算桥墩局部冲刷161.7.6 65-1修正式计算桥墩局部冲刷161.7.7 冲刷值的组合171.8求墩台的最低冲刷线标高18本章小结19第2章 上部结构计算202.1设计资料及构造布置202.1.1 设计资料202.1.2 横断面布置202.1.3 横截面沿跨长的变化232.1
10、.4 横隔梁的设置232.2主梁作用效应计算242.2.1 永久作用效应计算252.2.2 可变作用效应计算(修正刚性横梁法)272.2.3主梁作用效应组合352.3预应力钢束的估算和确定372.3.1跨中截面钢束的估算和确定372.3.2.预应力钢束布置382.4主梁截面几何特性计算422.4.1 主梁预制并张拉预应力钢筋422.4.2 灌浆封锚，主梁吊装就位并现浇400mm湿接缝422.4.3桥面栏杆及人行道施工运营阶段432.5钢束预应力损失估算452.5.1 预应力钢束与管道间摩擦引起的预应力损失()452.5.2 锚具变形、钢丝回缩引起的预应力损失()472.5.3 混凝土弹性压缩引
11、起的预应力损失()482.5.4 由钢束松弛引起的预应力损失()492.5.5 混凝土收缩徐变引起的预应力损失()492.5.6 各截面钢束应力损失平均值及有效预应力512.6主梁截面承载力与应力验算512.6.1 持久状况截面承载能力极限状态验算512.6.2 主梁截面应力验算532.7主梁变形验算612.7.1 荷载短期效应作用下主梁挠度验算612.7.2 预拱度的设置622.8主梁端部的局部承压验算622.8.1 局部承压区的截面尺寸验算622.8.2局部抗压承载力验算632.9横隔梁计算652.9.1 确定作用在跨中横隔梁上的计算荷载652.9.2 跨中横隔梁的内力影响线652.9.3
12、 横隔梁的内力计算672.9.4 横隔梁配筋计算682.10行车道板计算712.10.1 悬臂板荷载效应计算712.10.2 连续板荷载效应计算722.10.3 截面设计、配筋与承载力验算752.11板式橡胶支座的设计计算772.11.1 确定制作平面尺寸772.11.2 确定支座的厚度782.11.3 验算支座偏转情况782.11.4 验算支座的抗滑稳定性79本章小结81第3章 下部结构计算823.1设计资料823.2盖梁计算833.2.1 荷载计算833.2.2 内力计算893.2.3 截面配筋设计与承载力校核913.3墩柱计算943.3.1 荷载计算943.3.2 截面配筋计算及应力验算
13、963.4钻孔桩计算983.4.1 荷载计算983.4.2 桩长计算1003.4.3 桩的内力计算(m法)1013.4.4 桩身截面配筋与承载力验算1033.4.5 墩顶纵向水平位移验算1053.5桥台计算1063.5.1 设计资料及基本数据1063.5.2 桥台与基础构造及拟定的尺寸1073.5.3 荷载计算及组合1083.5.4 地基承载力验算1153.5.5 基底偏心距验算1163.5.6 基础稳定性验算117本章小结118结论119致谢120参考文献121附录A 英文文摘122附录B 中文翻译128第1章 桥涵水力水文1.1设计基本资料南方地区某二级公路上，拟修建一座跨越一条跨河流的钢
14、筋混凝土简支梁中桥(标准跨径及净跨径自己定)，梁高2.13m(包括桥面铺装在内)，下部为单排双柱式钻孔桩墩，墩径为1.5m；采用U型桥台，台长为4.4m，桥前浪程为1.2km，沿浪程平均水深为3.0m，无水拱和河床淤积影响，桥前最大壅高不超过110.6m。桥位河段基本顺直，桥面纵坡为+2%，桥下为六级航道，汛期沿浪程向为七级风力，推算设计洪水位为63.0m，推算设计流量为3400 m3/s，桥下设计流量为河床平坦，两岸较为整齐，无坍塌现象。桥位处河流横断面桩号K0622.60为河槽与河滩的分界桩。经调查，桥位河段历年汛期平均含沙量约为3kg/m3，据分析桥下河槽能扩宽至全桥，但自然演变冲刷为0
15、m。历史洪水位水痕标高为79.30mm，河沟纵坡I与洪水比降基本相同。另据钻探资料，河槽部分在河底以下8m内均为砂砾层，平均粒径2mm，2.5mm，；河滩部分在地面以下6m内为中砂，表层疏松为耕地，。桥位断面以上集雨面积为566km2，桥位上游附近有一个水文站(乙站)，集雨面积为537km2，具有1955年至1982年期间22年断续的年最大流量资料；通过洪水调查和文献考证，该河历史上曾在1784年、1880年，1920年、1948年发生过几次较大洪水，其中1784年洪水量级大于1880年，特大洪水值认为是大于3500 m3/s。在邻近流域的河流上，也有一个水文站(甲站)，可以搜集到1951年至 1982年连续32年的年最大流量资料。两流域的特征基本相似，气候和自然地理条件基本相同，且两河流上都没有水工建筑物。1.2用相关分析法插补延长乙站流量资料1比较甲、乙两站均有实测资料并分别求出其平均流量。(下面甲站的，乙站的计)2233.701728.702列表计算，
