预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计概要.docx

预应力钢筋混凝土简支 T形梁桥设计概要课程名称：《桥梁工程概论》设计题目：预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计院系：专业：学号：姓名：元芳指导教师：联系方式：西南交通大学峨眉校区2012年6月2日1 / 26课程设计任务书专业0姓名学号开题日期：2012-5-15完成日期：2012-6-3题目：预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计一、设计的目的通过本次预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计，掌握并巩固课堂所学知识二、设计的内容及要求设计内容：1、计算桥面板内力（最大弯矩和剪力）；2、计算主梁内力（跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力），进行强度检算；要求：1、本课程设计须按教务对课程设计的排版格式要求，形成电子文档，并打印成文本上交，同时电子文档也须上交2、本课程设计期末考试时必须交三、指导教师评语四、成指导教师（签章）年月日预应力钢筋混凝土简支 T 形梁桥设计概要目录第一章设计资料4...1.1设计资料4...第二章主要尺寸拟定4...2.1 尺寸拟定4...第三章行车道板的计算9..2.2 桥面板恒载计算9...2.3 铰接板的内力计算1..0.第四章主梁内力计算8..4.1 求横向分布系数8...4.2 主梁内力计算1..1.第五章荷载效应组合错误..!未定义书签。

5.1 承载力极限状态设作用效应组合错误.!未定义书签5.2 正常使用极限状态设作用效应组合错误.!未定义书签第六章截面验算236.1 持久状况承载能力极限状态计算2..36.2 持久状况正常使用极限状态计算2..36.3 挠度验算2..4.第七章设计小结2..3.一、设计资料1、计算跨径：L26.1mp2、设计荷载：公路n级荷载；人群荷载3.5kN/m2人行道重力：12.14kN/m预制横隔梁的重力密度为25kN/m33、主要宽度尺寸：行车道宽度为8.5m，人行道宽度为0.75m，每片梁行车道板宽2.00m4、行车道板间连接形式：刚性连接3、铺装层及其各项指标：23kN/m3桥面铺装层外边缘处为2cm的沥青表面处治(重力密度24kN/m3)和6cm厚的混凝土三角垫层(重Ec3.45104MPa力密度)，桥面横坡1.5%4、其他数据：弹性模量5、设计依据：《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTGD62—2004)8、设计方法：承载能力极限状态法二、主要尺寸拟定① 主梁高度公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为1/11-1/16；预应力混凝土梁的高跨比为1/15〜1/25,随跨度增大而取较小值，本课程设计采用1350mm1勺主梁高度② 梁肋厚度常用的梁肋厚度为15cm-18cm，视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。

当腹板内有预应力箍筋时，厚度不得小于腹板高度的1/20，无预应力箍筋时，不得小于1/15，经综合考虑，本课程设计采用梁肋厚度160mm③ 翼缘板的厚度根据受力特点，翼缘板的厚度通常都做成变厚度的，即端部较薄,向根部逐渐加厚，为了保证翼缘板与梁肋联结的整体性，翼缘板与梁肋衔接处的厚度不应小于主梁高度的1/12对铁路桥梁，板与梗腋相交处厚度不得小于梁高的1/10本课程设计中，翼缘板厚度已给定# / 26预应力钢筋混凝土简支 T形梁桥设计概要④马蹄尺寸马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄的总面积占总面积的10%-20%为宜根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》对钢束净距及预留管道的构造要求，初步拟定马蹄宽度为480mm,高度为220mm,马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度160mm,以减小局部预应力，截面形式如下图所示# / 26⑤横隔梁间距及厚度《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》中规定两横隔梁之间间距不得大于 10m,故沿在本设计中主梁纵向布置5道横隔梁横隔梁的厚度拟定为150mm横隔板间距二6525mm横隔梁形式如下图所示CE：⑥变截面位置《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》中规定，当腹板宽度有变化时，其过渡段长度不应小于12倍腹板宽度差，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，为布置锚具的需要，在距离梁端1350mm#始设置变截面沿桥梁纵向3840mm范围内进行马蹄过渡，马蹄部分为配合钢筋束弯起开始向支点逐渐抬高在马蹄抬高，布置形式如下图变截面结构尺寸图（尺寸单位：mrm三、行车道板的计算本设计中行车道板的计算按较接板计算一、包载及内力计算g人行道=12.1420.75(1.58.5)=1.821kNm1)人行道重力集度：“仃追''2）桥面铺装重力集度:a、沥青g 沥青=0.02 1 23=0.46 kN/mb、混凝土三角垫层g垫层=0.06 1 24 1.44 kN/m3） T梁翼板自重g自重=0.51502001031254.375kNm贝Uggi1.8210.46+1.444.3758.096kNm二、桥面板车辆荷载产生的内力212120001603八MAg-gl0-8.096——-——103.426kN?m-20001603QAggl08.096107.448kN将后轮作用于钱接缝上，后轴作用力为P=140KN4轮压分布宽度如图，通过查询《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTGD62—2004),对于车轮荷载中，前轮着地宽度aibi0.20.3后轮着地宽度ab0.20.6,铺装层厚度h0.020.06=0.08则a2a12h0.22(0.020.06)=0.36b2bi2h0.62(0.020.06)=0.76荷载对于悬臂根部的有效分布宽度20001603aa22100.362102.21.42则重车后轴两轮的邮箱分布宽度重叠，则较接处的两个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度为20001603aa2d2100.361.421033.62冲击系数：《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)上第6条规定，汽车荷载的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数采用1.3,即1+u=0.3作用于每米宽板条上的弯矩为:P b2Map 1 U I0 24a 41401.3 -4 3.62000 16010 30.76—— 9.226kN?m作用于每米宽板条上的剪力为:P 140Qap 1 U 1.3 p 4a 4 3.6三、荷载组合12.639kN恒载与活载产生同号内力时，组合I ：SiI1.2Sg_ 11.4Sq1恒载与活载产生异号内力时，组合I ：S'0.9SG1.4Sq1故行车道板的设计内力:弯矩:Ma 1.2MAg 1.4Map1.2 3.4261.4 9.226 17.028kN?m剪力:QA1.2QAg1.4QAp1.27.4481.412.63926.632kN四、主梁内力计算一、横向分布系数计算因结构对称，故只须计算①号梁，②号梁，③号梁的内力，④号梁的内力与②号梁的相同，⑤号梁的内力同①号梁的相同1、杠杆原理法计算支点处的横向分布系数根据《《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置，X•于汽车横向轮距为180cm,两辆汽车车轮的横向最小间距为130cm,车轮距离人行道缘石最少为50cm.。

由此，求出相应于荷载位置的影响线竖标后，可求得梁的横向分布系数计算结果及其示意图如下所示•7日1mlikii*niwrr杠杆原理法计算梁的横向分布系数图式(尺寸单位：cm)1①号梁：可变作用（汽车）：mo一0.8750.4375q2可变作用（人群）：mor1.3125〜一1②号梁：可变作用（汽车）：moa-（0.1250.9750.325）0.7125q2可变作用（人群）：mor01③号梁：可变作用（汽车）：moa1（0.110.35）0.725q2可变作用（人群）：mor02、刚性横梁法求跨中横向分布系数（1）、求荷载横向分布影响线竖标本桥各根主梁的横截面均相等，则各梁的Ii相等，梁数n=5,梁间距为200cm,a1 4,a2 2,a3 0,a4 2,a§ 4.5 2 2ai a1i 12222 ,2 22 2 2a2 a3 a4 a5 4 2 0 ( 2) ( 4) 40m①号梁：111 ―n115 —n2a1-52aii 1a〔a5-52aii 142404240121 —na2a1-52aii 12 4400.60.20.4125 —na2 a5-5 2aii 12 440③号梁:预应力钢筋混凝土简支 T形梁桥设计概要1 a3为31 — —5n 2aii 11 a3 a535 — ~5n 2aii 10 4400 4400.20.2(2)、绘出荷载横向分布影响线，并按最不利位置加载，并求其相对应的影响线坐标值,计算结果如下所示①号梁:qi荷载对应影mcqiqi0.575,1-(0.5752q20.395,q30.3950.265汽车荷载:mcriqr10.6625人群荷载:qi0.3875,q20.2975,q3mcq2荷载对应mcr2人群荷载:荷载对应影mcq3mcr3汽车荷载:人群荷载:qr2qi1-(0.38750.29750.265,q40.085,qr10.66250.085)0.66响线竖标值:0.2325,q40.23250.1425)0.1425,qr20.431250.53梁：0.43125影响线竖标值:汽车荷载:qi0.2,q20.2,q30.2,q40.2,qr30.2qr3qi0.21(0.20.20.220.2)0.4响线竖标值:项目梁号①号梁②号梁③号梁横向分布系数mcm0nmcm0汽车柿载0.660.43750.530.71250.40.725人群荷载0.66251.3125。