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1、.桥梁工程课程设计计算说明书题目:预应力混凝土T形简支梁桥设计说明书姓 名： * * * 班 级： 道桥*-*班 学 号：2015年00月00日. .目录一、设计资料及构造布置11.设计资料.11.1 桥梁跨径及桥宽11.2 设计荷载11.3 材料规格11.4 设计依据11.5 根本计算数据12.横截面布置22.1主梁间距与主梁片数22.2 主梁跨中截面主要尺寸拟订43.横隔梁沿跨长的变化64.横隔梁的设置6二、主梁作用效应计算62.1永久作用效应计算62.2可变作用效应计算92.3主梁作用效应组合19三、横隔梁计算193.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用193.2跨中横隔梁的作用效应影响线
2、20四、行车道板的计算244.1悬臂板荷载效应计算254.2连续板荷载效应计算26五、支座计算315.1选定支座的平面尺寸315.2确定支座的厚度315.3验算支座的偏转.32 5.4验算支座的抗滑稳定性.32参考文献33. .预应力混凝土T形简支梁桥设计说明书一、设计资料及构造布置1.设计资料1.1 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：36m墩中心距离 主梁全长：35.96m 计算跨径：35.00m 桥面净空：净14+21.75m=17.5m1.2 设计荷载汽车：公路级，人群：,每侧人行栏、防撞栏重力的作用力分别为。 1.3 材料规格混凝土：主梁用，栏杆及桥面铺装用。预应力钢筋采用公路钢筋混凝土及预应
3、力混凝土桥涵设计规JTG D62-2004的钢绞线，每束6根，全梁配7束，标准强度。普通钢筋直径大于和等于12mm采用HRB335级钢筋；直径小于12mm的均用R235钢筋。1.4 设计依据公路工程技术标准JTG B01-2003 公路桥涵设计通用规JTG D60-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规JTG D62-20041.5 根本计算数据表1-1 根本数据计算表名 称项 目符 号单 位数 据混 凝 土 立方强度fcu,kMPa50 弹性模量EcMPa3.45轴心抗压标准强度fckMPa32.40 轴心抗拉标准强度ftkMPa2.65 轴心抗压设计强度fcdMPa22.40 轴
4、心抗拉设计强度ftdMPa1.83 短暂状态容许压应力0.7fckMPa20.72 容许拉应力0.7ftkMPa1.757持久状态标准荷载组合:容许压应力0.5fckMPa16.20 容许主压应力0.6fckMPa19.44短期效应组合:容许拉应力st-0.85pcMPa0 容许主拉应力0.6ftkMPa1.59 s15.2 钢 绞 线标准强度fpkMPa1860 弹性模量EpMPa1.95105抗拉设计强度fpdMPa1260 最大控制应力con0.75fpkMPa1395 持久状态应力:标准状态组合0.65fpkMPa1209 材料重度钢筋混凝土1KN/325.0 沥青混凝土2KN/323
5、.0 钢绞线3KN/378.5 钢束与混凝土的弹性模量比Ep无纲量5.65 注：考虑混凝土强度到达90%时开场拉预应力钢束。和分别表示钢束拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则=29.6MPa， =2.51MPa。2.横截面布置2.1主梁间距与主梁片数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很有效,故在许可条件下应适当加宽T梁翼板.本桥主梁翼板宽度为2500mm,由于宽度较大,为保证桥梁的整体受力性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头,因此主梁的工作截面有两种:预施应力,运输,吊装阶段的小截面()和运营阶段的大截面().半幅净的桥宽采用七片主梁,如下图1-1。2
6、2 主梁跨中截面尺寸拟订1主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/151/25，标准设计中高跨比约在1/181/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多，综上所述，本桥梁取用1800mm的主梁高度是比拟适宜的。2 主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，要应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。本算例预制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到250mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。在预应力混凝土梁中腹板主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预
7、制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本算例腹板厚度取150mm。马蹄尺寸根本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践说明，马蹄面积占截面面积的10%20%为适宜。本算例考虑到主梁需要配置较多的钢束，将钢束按三层布置，一层最多三束，同时还根据公预规9.4.9条对钢束净矩及预留管道的要求，初拟马蹄宽度为550mm，高度250mm，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度150mm，以减少局部应力。按照以上拟订的外形尺寸，就可以绘出预制梁的跨中截面图见图1-23 计算截面几何特征将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特性列表计算见表1-2跨中截面几何特
8、性计算表1-2分块名称分块面积分块面积形心至上缘距离分块面积对上缘的静矩 分块面积自身惯矩分块面积对截面形心的惯矩123=1*2456=1*7=4+6大毛截面翼板37507.52812570312.575.792154046521610778三角承托50018.3391662777.7865.9621097062112484腹板21001002100003430000-16.71586371.63488637下三角262.5150393753281.25-66.7111681841171465马蹄1375167.5230312.571614.58-84.21975057198221867987
9、.551697938205550小毛截面翼板24007.5180004500088.061861095318655953三角承托50018.3339166.52777.77877.2329820052984783腹板21001002100003430000-3.44248513454851下三角262.5150393753281.25-53.44749656752937马蹄1375167.5230312.571614.58-70.946919665205169906637.551697946365514注：大毛截面形心至上缘距离：806854/9687.5=83.29cm 小毛截面形心至上缘距
10、离：796729/8337.5=96.56cm4检验截面效率指标希望在0.5以上上核心距下核心距截面效率指标：上述计算说明，初拟的主梁跨中截面是合理的。3. 横截面沿跨长的变化如图1-1，本设计主梁采用等高形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变。梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也为布置锚具的需要，在距梁端1980mm围将腹板加厚到与马蹄同宽。马蹄局部为配合钢束弯起而从六分点附近第一道横隔梁处开场向支点逐渐抬高，在马蹄抬高的同时腹板宽度亦开场变化。4.横隔梁的设置模型试验结果说明，在荷载作用处的主梁弯矩横向分布，当面该处有横隔梁时比拟均匀，否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。为
11、减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中设置一道横隔梁；当跨度较大时，应设置较多的横隔梁。本设计在桥跨中点和三分点、六分点、支点处设置七道横隔梁，其间距为5.83m。横隔梁的高度与主梁同高，厚度为上部260mm,下部240mm；中横隔梁高度为2050mm，厚度为上部180mm，下部160mm。如图1-1。二、主梁作用效应计算根据上述梁跨构造纵，横截面的布置，并通过可变作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求得主梁控制截面的永久作用和最大可变作用效应，然后在进展主梁作用效应组合。2.1永久作用效应计算1. 永久作用集度1预制梁自重1 跨中截面段主梁的自重(六分点截面至跨中截面，长13m) 2
12、马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重长5m支点段梁的自重长5.436m边主梁的横隔梁中横隔梁体积：端横隔梁体积故半跨横梁重力为预制梁永久作用集度 2二期永久作用1现浇T梁翼板集度边梁现浇局部横隔梁一片中横隔梁体积一片端横隔梁体积故：桥面铺装8cm混凝土铺装：5cm沥青铺装假设将半幅桥面铺装均摊给五片主梁，则将两侧防护栏均分给七片主梁，则：栏杆一侧人行栏：一侧防撞栏：边梁二期永久作用集度2.永久作用效应如图1-3所示，设*为计算截面离左支座的距离，并令主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：永久作用效应计算见表1号梁永久作用效应表1-3作用效应跨中=0.5四分点=0.25锚固点支点=0.0一期弯矩4810.163607.62686.20剪力0246.68456.81493.35二期弯矩2338.541753.9333.610剪力0119.93222.08
