长母礼中桥预应力混凝土简支空心板桥设计简支梁桥毕业设计计算书

长母礼中桥预应力混凝土简支空心板桥设计 摘要    T河桥的设计包括计算部分和图纸绘制。计算部分分为方案比选、上部结构的计算、下部结构的计算和部分施工组织设计。绘制的图纸有方案比选图、上部结构的构造图、下部结构的构造图和桥梁总体布置图。     T河桥总长140m，采用7跨标准跨径20m的预应力空心板，设计荷载为公路级，结构形式为桥面连续的装配式预应力简支空心板。本桥全线采用双向四车道高速公路标准，按分离式进行横断面布置，对其半幅进行了设计。半幅宽度11.25m，由2块边板和6块中板组成，中板宽1.25m，边板宽1.88m。下部结构选用了双柱式桥墩和刚性扩大基础。     关键词：预应力空心板，双柱式桥墩，施工组织abricated simply supported prestressed concrete slab bridgeABSTRACT   The design of the bridge crossing T River includes computation and drawings. Computational part is divided into alternative program selection, the calculation of the superstructure, the calculation of substructure and a part of construction management plan. Drawing part consist of three views of alternative program selection, the superstructures structural map, the substructures structural map and the overall layout of the bridge.    The length of T River Bridge is 140m, with 7-span of 20m standard-span prestressed hollow slab. The superstructure is a form of continuous deck but simply supported system with prestressed fabricated hollow slab. The layout of cross-sectional of the bridge across the board is separated standard two-way four-lane highway. This article will just design half frame of it. Its width is 11.25m, and consists of two sides board and six internal board, the width sides board is  m, and the width of internal board is 1.88m. The substructure selects two-column pier and the rigid spreaded foundation.      Keywords：prestressed hollow slab, two-column pier, the construction management plan第一章、文 献 综 述31.1、引言31.2、桥梁类型及发展趋势445571.3、结论8第二章、方案的比选102.1比选方案的主要标准：102.2方案类别102.3方案比选11第三章 预应力空心板上部结构计算113.1、 设计资料113.1.1、设计标准113.1.2、主要材料123.2、 构造形式及尺寸选定123.3、 空心中板毛截面几何特性计算133.3.1、毛截面面积A133.4、 作用效应计算153.4.1 永久作用效应计算153.4.2 可变作用效应计算163.4.3 作用效应组合233.5 预应力钢筋数量计算及布置253.5.1 预应力钢筋数量的估算253.5.2 预应力钢筋的布置273.5.3 普通钢筋数量的估算及布置283.6 换算截面几何特性计算293.7 承载能力极限状态计算313.7.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算313.7.2 斜截面抗弯承载力计算323.8 预应力损失计算363.9 正常使用极限状态计算413.9.1 正截面抗裂性验算413.9.2 斜截面抗裂性验算453.10 变形计算503.11 持久状态应力验算533.12 短暂状态应力验算583.13 最小配筋率复核623.14 预制空心板吊环计算643.15 栏杆计算64第四章 、空心板简支梁桥上部构造电算70结论84致     谢 85第一章、文 献 综 述、引言桥梁是线路的重要组成部分。在历史上，每当运输工具发生重大变化，对桥梁在载重、跨度等方面就有新的要求，从而推动桥梁工程技术的发展。我国在桥梁建造史上，具有重要的地位。据诗经大雅大明记载，公元前1184年，周文王时期，在渭河上架设浮桥，这是我国已知的最早的大河桥梁。在19世纪20年代铁路出现以前，造桥所用的材料是以石材和木材为主，铁只是偶尔使用。在漫长岁月里，造桥的实践积累了丰富的经验，创造了多种多样的形式。现今使用的各种主要桥式几乎都能在古代找到起源。在最基本的三种桥式中，梁式桥起源于模仿倒伏于溪沟上的树木而形成的独木桥，由此演变成为木梁桥、石梁桥、桁架梁桥；拱桥起源于模仿石灰岩溶洞所形成的“天生桥”而建成的石拱桥，由此演变成为木拱桥和铸铁拱桥；而本课题的悬索桥起源于模仿天然生长的跨深沟而供攀援的藤条而建成的竹索桥，演变为铁索桥、柔式悬索桥、有加劲梁的悬索桥。在有了铁路之后，木桥、石桥、铁桥和原来的桥梁基础施工技术就难以适应需求。直到19世纪末，由于结构力学基础知识的传播，刚才的大量供应以及气压沉箱应用技术的成熟，使铁路桥梁工程获得迅速发展。60年代以来，汽车运输猛增，材料供应缓和，科学技术迅速发展，桥梁工程又在提高质量、降低造价、降低桥梁养护费等方面获得了很大改进。桥梁既是一种功能性的结构物，又是一座立体的造型艺术工程，也是具有时代特征的景观工程，桥梁具有一种凌空宏伟的魅力。随着我国国民经济的迅速发展和经济的全球化，大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网已成必需，而交通网的建立离不开桥梁建设。道路、铁路、桥梁建设的良好发展对创造良好的投资环境，促进地域性的经济腾飞，起到关键性的作用。、桥梁类型及发展趋势1.梁式桥，其上部结构在铅锤荷载作用下，支点只产生竖向反力，是桥梁的基本体系之一；制造和架设均比较方便，使用广泛，在桥梁建筑中占有很大比例。梁式桥种类很多，也是公路桥梁中最常用的桥型，其跨越能力可从20m直到300m之间。按上部结构静力体系分：主要有简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。1. 简支梁桥：主梁以孔为单元，两端设有支座的静定结构，最大弯矩发生在跨中。这种桥结构简单制造运输和架设比较方便，因此各国多做标准设计，以便于构件生产工艺工业化、施工机械化，赢得工期，提高质量，降低造价。其缺点是，邻孔两跨之间有异向转角，影响行车平顺。为此，现在公路桥多采用桥面连续的简支梁桥来改善。此外，简支梁的桥墩上需设置两跨桥端的支座，体积增大，较连续梁桥和悬臂梁桥要多耗费一些材料，阻水面积也大一些。2. 连续梁桥：主梁若干孔为联，在中间支点上连续通过的超静定结构，最大正弯矩发生在跨中附近，而最大负弯矩发生在支点截面上。多采用悬臂拼装和悬臂灌筑、纵向拖拉或顶推法施工。其缺点是，当地基发生差异沉降时，梁内要产生额外的附加内力，为此在设计中必须考虑在支座处设置顶梁与调节支座标高的装置。3. 悬臂梁桥：在连续梁桥弯矩图中零值弯矩点处设铰，从结构设计上使此处弯矩为零，当设铰的数目等于连续梁的超静定次数时，这就将超静定的连续梁桥变成静定的悬臂梁桥。其缺点是，锚固孔一旦破坏，悬挂孔和悬臂也会倒塌；结构刚度不如连续梁大，而且桥面伸缩缝多，不利于高速平稳行车。 1. 拱桥在我国有悠久历史，属我国传统项目，也是桥梁的基本体系之一。其建筑历史悠久外形优美，古今中外名桥遍布各地，在桥梁建筑中占有重要地位。它适用于大、中、小跨公路或铁路桥，尤其跨越峡谷，又因其造型美观，也常用于城市、风景区的桥梁建筑。 我国公路上修建拱桥数量最多。石拱桥由于自重大，在料加工费时费工，大跨石拱桥修建少了。山区道路上的中、小桥涵，因地制宜，采用石拱桥（涵）还是合适的。大跨径拱桥多采用钢筋混凝土箱拱、劲性骨架拱和钢管混凝土拱。 钢筋混凝土拱桥的跨径，一直落后于国外，主要原因是受施工方法的限制。我国桥梁工作者都一直在探索，寻求安全、经济、适用的方法。根据近年的实践，常用的拱桥施工方法有：（1）主支架现浇；（2）预制梁段缆索吊装；（3）预制块件悬臂安装；（4）半拱转体法；（5）刚性或半刚性骨架法。 钢筋混凝土拱桥自重较大，跨越能力比不上钢拱桥，但是，因为钢筋混凝土拱桥造价低，养护工作量小，抗风性能好等优点，仍被广泛采用，特别是崇山峻岭的我国西南地区。 钢筋混凝土拱桥形式较多，除山区外，也适合平原地区，如下承式系杆拱桥。结合环境、地形，加之拱桥的雄伟、美丽的外形，可以创造出天人合一的景观。例如，贵州省跨乌江的江界河桥，地处深山、峡谷，拱桥跨径330m，桥面离谷底263m，令人叹服桥梁设计者和建设者的匠心和伟大。还有刚建成的万县长江大桥，劲性骨架箱拱，跨径420m，居世界第一。广西邕宁县的邕江大桥，钢管混凝土拱，跨径312m，都是令人称道的拱桥。 我国钢筋混凝土拱桥的发展趋势：拱圈轻型化，长大化以及施工方法多样化。 值得提醒注意的是，大跨径拱桥施工阶段及使用阶段的横向稳定性，据统计国内、外拱桥垮塌事故，多发生在施工阶段。1. 斜拉桥用锚在主塔上的多跟斜向刚缆索吊住主梁的桥。是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一，因主梁为缆索多点悬吊，内力小，建筑高度低，施工方便，跨越能力大，现跨度已建到1088米（苏通长江大桥）。可用于公路桥、铁路桥、城市桥、人行桥以及管造桥等。我国70年代中期开始修建混凝土斜拉桥，改革开放后，我国修建斜拉桥的势头一直呈上升趋势。我国一直以发展混凝土斜拉桥为主，近几年我国开始修建钢与混凝土的混合式斜拉桥，如1988年建造的汕头宕石大桥，A型塔，钢箱梁，主跨518m；2000年建造的武汉白沙洲长江第三大桥，倒Y型塔，钢箱梁，主跨618m。1993年上海建成的南浦（主H型塔，跨423m）和杨浦（A型塔，主跨602m）大桥为钢与混凝土的结合梁斜拉桥。 我国斜拉桥的主梁形式：混凝土以箱式、板式、边箱中板式；钢梁以正交异性极钢箱为主，也有边箱中板式。 现在已建成的斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。以钢筋混凝土塔为主。塔型有H形、倒Y形、A形、钻石形等。 斜拉索仍以传统的平行镀锌钢丝、冷铸锚头为主。钢绞线斜拉索目前在汕头宕石大桥采用。斜拉桥的设计特点：主要须满足抗风与抗震的要求以及控制全桥的变形。为此，首先强调主孔的跨宽比不大于20，最好不大于15；其次是主梁的宽高比要大于8、至少要大于7并加风嘴，相应的索距要减小到10米以下（为了配合施工往往取5