预应力混凝土简支T型梁桥设计

1、-大学毕业设计题 目：40m预应力混凝土简支T型梁桥设计 （净-7+20.75m人行道） 指导教师： 清富 职称： 教授 学生：朋杰*：20070510235专业：水利水电工程（道路与桥梁方向）院（系）：水利与环境学院完成时间： 2011年6月2011年 6月 1 日. z.-摘 要本设计从最基本的设计方法入手，重点进行了主梁的设计，掌握了主梁的设计方法，其它部分的设计就可以仿照主梁设计进行。本设计的主要容包括：纵横断面布置，主梁设计，横隔梁设计，还有行车道板设计。纵横断面布置：根据规要求和工程实践经验确定主梁间距与主梁片数和主梁高度及各截面主要尺寸。主梁设计：力计算由恒载力和活载力计算组成。恒载力由结构力学可求出，而活载力计算时要利用按修正偏心压力法计算得出的荷载横向分布系数。根据计算得出的各种力组合确定设计控制力进而对预应力钢束数进行估算。按后法制作主梁，采用锥型锚具和直径50mm的抽拔橡胶管，计算各种预应力损失得出有效预应力，对主梁进行强度、应力和变形验算。横隔梁设计：设置横隔梁是为了保证各主梁共同受力和加强结构整体性，本设计中采用偏心压力法进行横隔梁计算。鉴于桥梁跨中处横隔梁受

2、力最大，只计算跨中横隔梁力，其余横隔梁可依据中横隔梁偏安全地选用相同的截面尺寸和配筋。行车道板设计：本设计中行车道板的受力图示为单向板。关键词：T形梁；预应力；混凝土桥ABSTRACTThis design begins with basic method and gives most content to the designof main beams. When the method of main beams designing is mastered, wecan go on the designing of other parts.The main content of this design is as followings: The arrange of longitudinal section and lateral section, Main beams design, Crossing beam designing and Drive-way plank designing.The arrange of longitudinal section and latera

3、l section:According to the specification and the e*perience of practical engineering, we can decide the distance of girders, the number of the girders, the height of the main beams and the main size of each section.Main beams design: Internal forces include invariable force and variable force. We can use the method of the structural mechanics. To calculate the variable internal force, we calculate the lateral direction coefficient of the load with the method of corrected eccentricity pressures.w

4、ith the result of the calculation, we can obtain the control internal force, and we can appro*imately decide the number of the pre-stressed concrete band.design the main beams with post-tensioning method, selecting pre-burry corrected tube anchoring. Then calculate the loss of the pre-stress and obtain the valid pre-stress and e*amine the strength, stress, and transform of the main beams.Crossing beam designing:To make sure that all main beams rear the load together and to enhance the globality

5、of the construction, this design goes on the crossing beam calculation with the method of corrected eccentricity pressures. We only calculate the internal force of the middle crossing beam because of the ma*imum force is in the place of the middle of the span. Drive-way plank designing:In this design, the force diagram of the drive-way plank is single direction plank.Key words: T-beam；pre-stress；concrete bridge.目录摘要IABSTRACTII第1章纵横截面布置11.1 设计目的11.2 基本资料11.3 主梁间距与主梁片数21.4 主梁跨中界面尺寸拟定41.5 横截面沿跨长的变化

6、51.6 横隔梁的设置5第2章主梁计算62.1 恒载力计算62.1.1 恒载集度62.1.2 恒载力72.2 活载力计算（修正刚性横梁法）72.2.1 冲击系数和车道折减系数72.2.2 计算主梁的荷载横向分部系数82.2.3 车道荷载的取值122.3 主梁力组合152.4 预应力钢束的估算及其布置152.4.1 跨中截面钢束的估算和确定152.4.2 预应力钢束布置172.5 计算主梁截面几何特性222.5.1 净截面几何特性计算222.5.2 换算截面几何特性计算222.5.3 有效分布宽度截面几何特性计算232.5.4 各阶段截面对形心轴的静矩计算242.6 钢束预应力损失计算262.6.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失272.6.2 由锚具变形，钢束回缩引起的损失282.6.3 混凝土弹性压缩引起的损失302.6.4 由钢束应力松弛引起的损失312.6.5 混凝土收缩和徐变引起的损失312.6.6 预加力计算即钢束预应力损失汇总342.7 主梁截面承载力与应力验算362.7.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算372.7.2 持久状况构件的应力验算412.7.3 短暂状况

7、构件的应力验算492.8 主梁端部的局部承压验算502.9主梁变形验算542.9.1 计算由预加应力引起的跨中反拱度542.9.2 计算由荷载引起的跨中挠度562.9.3 结构刚度验算572.9.4 预拱度的设置57第3章横隔梁计算583.1 确定作用在跨中横隔梁的可变作用583.2 跨中横隔梁的作用效应影响线583.2.1 绘制弯矩影响线593.2.2 绘制剪力影响线613.3 截面作用效应计算623.4 截面配筋计算63第4章行车道板计算654.1 悬臂板荷载效应计算654.2 荷载效应组合674.3 截面设计、配筋与承载力验算68结束语70参考文献71致72中英文翻译73. z.-第1章 纵横截面布置1.1 设计目的通过设计，全面掌握公路预应力公路桥梁的设计过程，培养和运用所学专业知识的能力。达到能适应桥梁工程施工、设计和管理的基本要求水平。1.2 基本资料 （1）桥面跨径及桥宽净空标准跨径：（墩中心距离）；计算跨径：这里应该是38.88m（支座中心距离）；主梁全长：（主梁预制长度）；桥面净空：净7+20.75人行道 （2）设计荷载：公路级，人群荷载3.02,人行道4.0，护栏、

8、栏杆的作用力为1.52 ，防撞栏4.99. （3）材料及工艺：混凝土：主梁用C40，人行道、栏杆及桥面铺装用C20。预应力钢筋束：采用标准的碳素钢丝，每束由24丝组成。普通钢筋：直径大于等于12mm的用钢筋，直径小于12mm的均用热轧R235光圆钢筋。钢板及角钢：制作锚头下支撑垫板、支座垫板等均用普通A3碳素钢，主梁间的联接用低合金结构钢板。工艺：按后工艺制作主梁，采用45号优质碳素结构钢的维形锚具和直径50mm抽拔橡胶管。 （4）基本计算数据表1 基本计算数据表名 称项 目符 合单位数据混凝土 立方强度RMPa40 弹性模量EhMPa3.3104 轴心抗压标准强度MPa28.0 抗拉标准强度MPa2.60 轴心抗压设计强度RaMPa23.0 抗拉设计强度RlMPa2.15预施应力阶段极限压应力070*MPa17.64极限拉应力070*MPa1.638使用荷载作用阶段荷载组合：极限压应力0.5MPa14.0极限主拉应力0.8MPa2.08极限主压应力0.6MPa16.8荷载组合或组合：MPa极限压应力0.6MPa16.8极限主拉应力0.9MPa2.34极限主压应力0.65MPa18.25碳素钢丝 标准强度MPa1600弹性模量EyMPa2.0103 抗拉设计强度RyMPa1280 最大控制应力k0.75MPa1200 使用荷载作用阶段极限应力： 荷载组合0.65MPa1040 荷载组合或组合0.70MPa1120材料容重 钢筋混凝土r1KN/m325.0混凝土r2KN/m324.0 钢丝束R3KN/m378.5钢束与混凝土的弹性模量比值ny无量钢6.06*注：本设计考虑主梁混凝土达90%标准强度时，开始拉预应力钢束。与分别表示钢束拉时混凝土的抗压，抗拉标准强度，则1.3 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。但标准设计主要为配合各种桥面宽度，使桥梁尺寸标准人而采用统一的主梁间距。交通公路桥涵标准图中，钢筋混凝土和预应力混凝土装配式简

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