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1、完整版（2022年）20m简支T梁桥毕业设计说明书摘 要本设计为*市330省道溧河洼大桥设计，桥梁全长为60m桥面净宽9+21.5m，设计荷载为：公路级。本桥采用了预应力混凝土T形梁桥，第一部分主要内容主要是通过方案的比选确定本次设计的桥型。第二部分是上部结构设计，主要包括结构尺寸的拟定、恒载和活载内力计算、根据承载力配筋并进行截面的承载力和应力验算、张拉预应力钢筋和计算预应力钢筋的各种应力损失、验算局部承压和梁的挠度变形计算，横隔梁和行车道板的承载力计算。第三部分是下部结构设计，主要包括双柱式桥墩和钻孔灌注桩的设计资料以及尺寸拟定、盖梁和桥墩柱计算，最后进行了钻孔灌注桩的计算。关键词：预应力
2、，简支T形梁，钢束，桥墩柱ABSTRACTThe design of the Suqian 330 provincial road Lihewa bridge design, the bridge length of 60m, bridge width: 9+21.5m, the design load: Highway- level. This bridge, designed of prestressed concrete T beam bridge, the first part of the main content is mainly determined by comparison
3、 of the design of the bridge. The second part is the design of super structure,mainly includes the structure size of dead load and live load, internal force calculation, according to the bearing capacity of reinforcement and bearing capacity of cross section and stress calculation, tensioned prestre
4、ssed reinforcement and calculation of prestressed reinforcement stress loss and local pressure calculation and beam deflection calculation, but running of cross beam and bearing capacity calculation。 The second part is the design of substructure,mainly includes double column pier and design data of
5、bored piles and to formulate, cap beam and pier column size calculation, the calculation of bored piles was carried out in the end.Key words: Prestressed, T beam, steel beam, pier column目录摘 要IABSTRACTII第一章 工程概况及方案比选11.1工程概况11.2方案比选11.2.1方案初拟11.2.2方案比选4第二章 预应力混凝土简支T形梁桥设计52.1上部结构计算及构造布置52.1.1设计资料52.1.
6、2横隔梁布置62.1.3计算截面几何特征82.1.4横截面沿跨长的变化102.1.5横隔板设置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122.2.3主梁作用效应组合172.3预应力钢束的估算及布置192.3.1跨中截面钢束的估算和确定192.3.2预应力钢束布置202.4主梁截面几何特性计算242.4.1截面面积及惯性矩计算242.4.2截面静矩计算252.4.3截面的几何特性汇总262.5钢束预应力损失计算262.5.1预应力钢束和管道壁之间的摩擦损失272.5.2锚具变形、钢束回缩引起的应力损失302.5.3分批张拉时混凝土弹性压缩引起的预应力
7、损失312.5.4钢筋松弛引起的预应力损失332.5.5混凝土收缩、徐变引起的预应力损失332.5.6预加力计算及钢束预应力损失汇总342.6 主梁截面承载能力与应力验算352.6.1 持久状况下承载能力极限状态的验算352.6.2 持久状况下正常使用极限状态抗裂性验算382.6.3持久状态下构件的应力验算402.6.4 短暂状态下构件的应力计算442.7 主梁端部锚固区局部承压验算452.7.1 局部承压区的截面尺寸验算452.7.2 局部抗压承载力验算472.8 主梁变形验算492.8.1计算由预加力引起的跨中反拱度492.8.2计算由荷载引起的跨中挠度492.8.3结构刚度验算492.9
8、 横隔梁计算502.9.1 横隔梁上的可变作用计算（G-M法）502.9.2横梁截面配筋与验算512.9.3 横梁剪力效应计算及配筋设计532.10 行车道板的设计552.10.1 悬臂荷载效应计算552.10.2 连续板荷载效应计算562.10.3 截面设计、配筋和承载力验算602.11 双柱式桥墩和钻孔灌注桩的设计资料612.12盖梁计算622.12.1 荷载计算622.12.2内力计算702.12.3 盖梁各截面的配筋设计与承载力校核732.13 桥墩墩柱计算752.13.1 荷载计算752.13.2 截面配筋计算及应力验算772.14钻孔灌注桩计算792.14.1荷载设计792.14.
9、2桩长计算812.14.3桩的内力计算（m法）822.14.4桩身截面配筋与强度验算842.14.5墩顶纵向水平位移验算85参考文献88致 谢88第一章 工程概况及方案比选1.1工程概况 330省道溧河洼大桥位于*市泗洪县境内，工程区地处平原区，总干渠河道顺直，断面整齐，两侧大堤平行，设计桥梁与河道正交。 工程是连接“西南岗片区”与“成子湖片区”的重要连接线，是南京、徐州两大都市圈经宁宿徐高速及省道121进入洪泽湖湿地最近通道。本桥设计规划的河道宽度为56m，设计洪水频率值为1/100，桥下不通航，不需要考虑流冰；桥面上设有1.5%横向坡度，不设置纵坡，在每跨间设4cm的伸缩缝；设计荷载为公路
10、-级。项目区域属黄淮冲积平原区,地势西北高、东南低，地面标高大约为617m。该地区主要的地貌类型包括：岗地、苏北冲积平原、黄河决口扇形平原、波状平原等。区域内人工及天然河流分布广泛，水系发达，沟渠池塘众多；地表为第四系沉积物覆盖，其岩性多为亚粘土；洪泽湖沿岸为湖积平原，地表堆积物为棕色湖积粘土、亚粘土，地势平坦，微向湖滨倾斜，汛期部分被淹。全区无基岩出露。本区域在地质构造上属华北地台南缘，郯庐断裂带纵贯境内南北，区域内只有在丘岗地区有零星基岩出露，平原地区皆为第四系覆盖。根据区域地质研究成果，项目区域内主要为堆积地形，其成因主要为湖积和湖沼积，普遍沉积全新统地层，岩性主要为湖积粘性土，局部分布
11、软土。桥区地处东亚季风区，又属北亚热带和北暖温带的过渡区，季风显著，四季分明，雨量集中，雨热同季，冬冷夏热，春温多变，秋高气爽，光能充足。项目位于洪泽湖区域，大部分位于洪泽湖溧河洼滞洪区内。洪泽湖是中国著名的四大淡水湖之一，水面面积1749.6平方公里，容量111亿立方米，蓄水水位13m，湖底高程10.5m，洪泽湖是我国重要的有代表性的湿地类型。1.2方案比选1.2.1方案初拟初步选取的方案有装配式预应力混凝土简支T梁桥、钢筋混凝土拱桥和预应力混凝土连续梁桥三种桥型方案。方案一：一跨下承式系杆拱桥图1-1下承式钢筋混凝土系杆拱桥（尺寸单位cm）拱桥在竖向荷载作用下，两端产生水平推力，使拱内产生
12、轴向压力，大大减小了拱圈的弯矩，应力分布均匀，跨越能力较大，拱圈的弧形使结构摆脱了单纯的直线组合，形式鲜活美观。中、下承式拱桥不仅保持了拱桥一般的力学特点，特别是桥梁标高受限时，采用中、下承式拱桥可以降低桥面标高，方便两端的接线，更重要的是中，下承式拱桥的拱圈中连续梁桥的巨大水平推力可以由系杆来承受，从而减小拱桥对地基的要求，使基础的造价降低。根据地质资料显示，本桥河床较平坦，若选用拱桥不适宜做有推力拱桥，故考虑设计成中承式或下承式系杆拱桥。从桥墩布置、地质、地形、通航富余以及两岸与道路接线等方面考虑，拟设计为三等跨拱桥，属无推力结构体系。钢箱系杆拱组合结构体系可最大限度地利用混凝土材料所具有
13、的耐久、耐压、经济的特性和钢材所具有的轻质、高强的特性，把合理小跨结构组合成大跨结构，使安全、实用、经济、美观的设计思想得以充分体现。结构简洁、舒畅，是场地条件、功能需求、景观协调自然结合的产物。方案二：连续梁桥图1-2预应力钢筋混凝土连续梁桥（尺寸单位cm）连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少，并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨可以增大。连续梁桥在40-200m的跨径范围内，与其它结构体系比较，常成为最佳的桥型方案。 其充分发挥了高强材
14、料的特性，具有可靠强度、刚度以及抗裂性能。 而且施工方法已达到相当先进的水平，工期短、效益明显。伸缩缝少，行车舒适，满足高速行车的要求。再用滑动支座时，连续长度 可增大。温度、混凝土收缩徐变产生的附加内力较小。且全桥有较好的抗震性能。连续梁桥内力的分布较合理，其刚度大，对活载产生的动力影响较小。混凝土收缩徐变引起的变形也是最小的。连续梁桥超载时有可能发生内力重分布，提高梁部结构的承载力。连续梁结构在车辆运营中噪音小，维修量小。本桥河床较为平坦，基岩埋深较浅，可以使用较大跨径以满足通航和泄洪要求。考虑到桥墩布置、地质、地形以及连续梁桥的适宜跨径等条件，故跨径布置为：28+24+18=60m。方案
15、三：简支T形梁桥图1-3 预应力混凝土简支T梁桥（尺寸单位：cm）简支梁桥，以孔为单元，相邻桥孔各自单独受力，属静定结构，适用于中小跨度。它的优点是结构简单，架设方便，可减低造价，缩短工期，同时最易设计成各种标准跨径的装配式构件。T形梁一般是16-50米，适合小跨径桥梁，大都采用后张法预应力混凝土T形梁。优点：（1）截面形式简单，可大量节省材料，节约成本，加快施工进度。（2）结构简单，线条简洁美观（3）桥梁整体可平行施工，工期减少；不需要高空作业，质量容易控制，可批量生产，降低成本。（4）适用于对桥下视觉有要求的工程，适用于各种地质情况；用于对工期紧的工程；对通航无过高要求的工程。1.2.2方案比选如表2-1所示表1-1 方案比选表比选项目方案一方案二方案三主跨桥形下承式钢筋混凝土拱桥现浇预应力混凝土连续梁桥装
