桥梁结构课程设计燕山大桥课程设计

1、攀枝花学院桥梁结构2课程设计燕山大桥课程设计学生姓名： 学生学号： 200610702232 院（系）： 土木工程学院 年级： 07级道桥二班 指导教师： 摘 要桥是跨越障碍的通道，随着我国城市建设和高等级公路、道路建设的发展，桥梁的建设也将成为必然的趋势。预应力混凝土简支T型梁桥设计在我国公路上修建很多。本设计采用预应力混凝土T型梁桥，跨径布置为（1230）m，主梁为变截面T型梁。跨中梁高为1.80m，支点梁高为1.80m。桥墩为重力式桥墩、桥台。本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。首先对主桥进行总体结构设计，然后对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度、应力及变形验算，最后进行下部结构验算。具体包括以下几个部分：1.桥型布置，结构各部分尺寸拟定；2.选取计算结构简图；3.恒载内力计算；4.活载内力计算；5.荷载组合；6.配筋计算；7.预应力损失计算；8.截面强度验算；9.截面应力及变形验算；10.下部结构验算。关键词 T型简支梁桥，预应力混凝土桥台，桥墩，ABSTRACTBridge across obstacles corridors, with our urban constr

2、uction and the high-grade highway, road construction, bridge building will also become the inevitable trend. Pre-stressed Concrete T bridge design teams in the construction of many of our roads.The bridge belongs to the prestressed concreted structuer which is a simple supported beam bridge.The span arrangement is （1230）m.The superstructure is variable T shaped supported beam bridge.The height of the girder on the support is 1.80m,and the height of the middle is 1.80m too.The pier is gravity pie

3、r. The abutment is gravity abutment.This essay focuses on the design and calculation process of the bridge.Firstly, make an overall structure design of the main span.Secondly perform the calculation of the internal force and reinforcing bar on the superstructure.Thirdly,check the intensity,stress and deflection.Finally,check the substructure.The main points of the design are as the follows.1.The arrangement of the bridge types;2.The units partition of the structute;3.The calculation of the inter

4、nal force of dead load;4.The calculation of the internal force of movable load;5.The combination of every kind of load;6.The arrangement of prestressed reinforcing bar;7.The calculation of the prestressed loss;8.The check of the section intensity;9.The check of the section stress and deflection;10.The check the substructure.Key words T shaped supported beam bridge，Prestressed conctete， pier，abutment 目录摘 要IABSTRACTII绪论1方案比选3方案编制3推荐方案41设计资料及构造布置51.1设计资料51.2横截面布置71.3截面沿跨长的变化111.4横隔梁的设置112 主梁设计计算112

5、.1恒载内力计算112.2可变作用效应计算132.3主梁作用效应组合252.4预应力钢束的估算及其布置262.5.1 跨中截面钢束的估算与确定262.5.2 预应力钢束布置272.6 计算主梁几何截面特性322.6.1 截面面积及惯矩计算322.6.2 截面净矩计算352.6.3 截面几何特性汇总362.7 主梁截面承载力与应力验算462.7.1 持久状态承载能力极限状态承载力验算462.7.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算542.7.3 持久状况构件的应力验算562.7.4 短暂状况构件的应力验算642.8 主梁端部的局部承压验算652.8.1 局部承压区的截面尺寸验算652.8.2 局部抗压承载力验算672.9 主梁变形验算682.9.1 计算由预加力引起的跨中反拱度682.9.2 计算由跨中引起的跨中挠度702.9.3 结构刚度验算712.9.4 预拱度的设置713 行车道板计算711.9.1 悬臂板荷载效应计算711.9.2 连续板荷载效应计算731.9.3 截面设计、配筋与承载力验算77绪论梁式桥种类很多，也是公路桥梁中最常用的桥型，路桥梁常用的梁式桥形式有简支梁、悬臂梁

6、、连续梁等，梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标，一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。80年代以来，我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥（或桥面连续），如河南的郑州、开封黄河公路桥，浙江省的飞云江大桥等，其跨径达到62m，吊装重220t。T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了，从16m到50m跨径，都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系采用钢绞线群锚，在工地预制，吊装架设。其发展趋势为：采用高强、低松弛钢绞线群锚，混凝土标号4060号；T形梁的翼缘板加宽，25m是合适的；吊装重量增加；为了减少接缝，改善行车，采用工型梁，现浇梁端横梁湿接头和桥面，在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束，形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。预应力混凝土T形梁有结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大等优点。其最大跨径以不超过50m为宜，再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。大于50m跨径以选择箱形截面为宜。目前的预应力混凝土简支“准连续“。随着交通建设事业的发展，大量的预应力混凝土简支T梁被广泛应用，其中的标准化设计起到了重要

7、作用。我国交通行业预应力混凝土简支T梁标准化设计经历过了一个从无到有的发展过程。20世纪60年代，主要套用过去苏联的标准图。20世纪70年代由交通部组织交通部第二公路勘察设计院编制了装配式后张法预应力混凝土简支梁标准图JT/GQB-025-75。20世纪80年代出版了新的标准图装配式钢筋混凝土简支梁JT/GQB-024-83。进人20世纪90年代，交通部先后出版了预应力空心板、预应力混凝土I型组合梁标准图。但预应力混凝土简支T梁标准化工作相对滞后，这期间的预应力混凝土简支梁在桥梁建设中仍占有相当的比例，北京市每年有近80%为这种结构形式，而一些新技术、新工艺、新材料的迅速发展和应用，原有的标准图已不适用。为此，北京市公路局于1998年向北京市公路设计研究院下达了预应力混凝土简T梁桥通用图课题，历时2年，于1999年完成了这一课题并通过了北京市组织的专家鉴定。认为该通用图结构设计合理，完善和提高了国内预应力混凝土简支T梁桥标准化设计水平，有推广应用价值，为国内先进水平。预应力混凝土桥梁一旦跃上桥梁建设的历史舞台，就显示出它的强大竞争力，从50年代创建突破了100m的跨径纪录，经过30余年

8、的迅猛发展，至今已创建了440m的跨径纪录。目前，在规划中的设计方案又突破500m的跨径纪录的趋势。而在实际的工程实践中，在400m以下的跨径范围中，预应力混凝土桥梁常为优胜的方案。随着我国经济发展，材料、机械、设备工业相应发展，这为我国修建高质量桥梁提供了有力保障。再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工，使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。我国幅员辽阔，经济发展水平参差不齐，经济上总体水平不高，公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥，这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。所以我们要着重抓多样化、标准化，编制适用经济的标准图，提高施工水平和质量，然后抓住跨越大江（河）、海湾的特大型桥梁建设，不断总结经验，高标准、高质量建桥。方案比选方案编制根据桥所在的地理位置，桥梁水文，地质情况等，决定选择以下三个方案：第一方案：预应力斜拉桥优缺点：斜拉桥就塔墩墩距来说，是大跨径，可以做到一般型式的桥都难做到的特大跨径。由于拉索是弹性支承，因而支承刚度(主要决定于拉索面积)是可变的，另外还可对拉索施加预应力。斜缆索的水平分力对主梁的轴向预施压力可以增强主梁的抗裂性能，节约高强度钢材的用量。斜拉桥也

9、是重要的景观建筑，可以体现一个城市甚至一个国家的建筑技术，和艺术品位。但斜拉桥施工工艺和施工控制不是很成熟，且养护与日常检查费用较高。第二方案：连续刚构桥优缺点：刚构桥外形美观，结构尺寸较小，桥下净空大，桥上视野开阔。但敦梁连接构造复杂，柱脚有水平推力。钢筋混凝土刚构桥混凝土用量少，然而钢筋的用量较大，且梁柱刚接处易开裂。刚构桥基础工程造价也较高，施工比较困难。第三方案：预应力简支梁桥优缺点：能最有效的利用现代的高强度材料，减少构件截面，显著降低自重所占全部设计荷载比重，跨越能力大。预应力混凝土在使用荷载下不出现裂缝，故梁的刚度比较大。有利于生产和施工的机械化。但工程数量大，造价高。其截面形式不便于运输，安装。建筑高度较高，土方量大，引道长度较长，增加了公路造价。需要有一套专门的预应力张拉设备和材质好的、制作精度高的锚具，施工工艺复杂。推荐方案采用方案三，即预应力混凝土简支T形梁桥，结构形式采用装配式，优点是制造简单、整体性好、接头也方便。预应力混凝土T形梁有结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大等优点。1 上部结构计算1.1设计资料及构造布置1.1.1设计资料1.技术资料标准跨径：30m；主梁全长：29.96m；计算跨径：28.88m；桥面宽：11.5m；设计荷载:公路级人群荷载标准值为3KN/地震烈度：度；气温：年最高气温:41

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