预应力混凝土简支梁设计——毕业设计
桥梁工程毕业设计——预应力混凝土简支T型梁桥
1 方案拟订与比选1.1 设计资料(1)技术指标:汽车荷载:公路—I级桥面宽度:26m采用双幅(12+2×0.5)m(2)设计洪水频率:百年一遇;(3)通航等级:无;(4)地震动参数:地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期0。
35s,相当于原地震基本烈度VI度。
1.2 设计方案鉴于展架桥地质地形情况。
该处地势平缓,故比选方案主要采用简支梁桥和连续梁桥形式。
根据安全、适用、经济、美观的设计原则,我初步拟定了三个方案。
1。
2。
1 方案一:(8×40)m预应力混凝土简支T型梁桥本桥的横截面采用T型截面(如图1—1).防收缩钢筋采用下密上疏的要求布置所有钢筋的焊缝均为双面焊,因为该桥的跨度较大,预应力钢筋采用特殊的形式(如图1—2)布置,这样不仅有利于抗剪,而且在拼装完成后,在桥面上进行张拉,可防止梁上缘开裂。
优点:制造简单,整体性好,接头也方便,而且能有效的利用现代高强材料,减少构件截面,与钢筋混凝土相比,能节省钢材,在使用荷载下不出现裂缝等。
缺点:预应力张拉后上拱偏大,影响桥面线形,使桥面铺装加厚等。
施工方法:采用预制拼装法(后张法)施工,即先预制T型梁,然后用大型机械吊装的一种施工方法。
其中后张法的施工流程为:先浇筑构件混凝土,并在其中预留孔道,待混凝土达到要求强度后,将预应力钢筋穿入预留的孔道内,将千斤顶支承与混凝土构件端部,张拉预应力钢筋,使构件也同时受到反力压缩.待张拉到控制拉力后,即用夹片锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构件上,使混凝土获得并保持其预压应力.最后,在预留孔道内压注水泥浆。
,使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体.桥中心桩号1:1000立 面卵石卵石卵石亚粘土亚粘土亚粘土淤泥质土淤泥质土淤泥质土细砂细砂亚砂土亚砂土亚砂土 立面图(尺寸单位:cm )图2图1图1—1 (尺寸单位:cm ) 图1—21。
2。
2 方案二:(86+148+86)m 预应力混凝土连续箱形梁桥本桥采用单箱单室(如图1—3)的截面形式及立面图(如图1-4),因为跨度很大(对连续梁桥),在外载和自重作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩,因此,采用变截面梁能符合梁的内力分布规律,变截面梁的变化规律采用二次抛物线。
预应力混凝土简支T梁桥(29.5m)课程设计
目录桥梁工程Ⅰ课程设计任务书 ....................................................................................................................... - 2 -一、桥面板的弯矩计算 ............................................................................................................................... - 3 -1、桥面板恒载内力计算 ......................................................................................................................... - 3 -2、桥面板活载内力 ................................................................................................................................. - 3 -3、内力组合 ............................................................................................................................................. - 4 -二、1#梁恒载内力(弯矩和剪力)计算 ................................................................................................... - 5 -1、恒载集度 ............................................................................................................................................. - 5 -2、恒载内力 ............................................................................................................................................. - 5 -三、1#梁的荷载横向分布系数(按刚性横梁法计算) ........................................................................... - 6 -1、求1#梁横向分布影响线 .................................................................................................................... - 6 -2、车载布置 ............................................................................................................................................. - 7 -3、汽车荷载横向分布系数 ..................................................................................................................... - 8 -5 ........................................................................................................... - 8 -4、求人群荷载横向分布系数四、1#梁活载内力(弯矩和剪力)计算 ................................................................................................... - 8 -1、求汽车荷载作用下的荷载横向分布系数分布图 ............................................................................. - 8 -2、求人群荷载作用下的荷载横向分布系数分布图 ............................................................................. - 9 -3、荷载组合 ........................................................................................................................................... - 14 -(1)、按承载能力极限状态进行组合 ........................................................................................... - 14 -(2)、按正常使用极限状态进行组合 ........................................................................................... - 15 -桥梁工程Ⅰ课程设计任务书一、设计资料预应力混凝土简支T梁桥,计算跨径L=29.5m,桥面净宽:净7+2×1.0m人行道,全宽9.6m;设计荷载:公路-I级,人群荷载3.0kN/m。
简支梁桥设计范例-本科毕业设计
1 设计依据1.1工程概述该桥设计车速为80Km/h,桥位于直线段内,桥位起迄中心桩号为k0+100~k0+220。
桥梁全长4×30m,上部结构为装配式预应力混凝土简支T型梁桥,下部结构为双柱式墩,桩基础,轻型薄壁桥台。
本桥上部结构采用先预制后张拉的施工形式。
1.2 自然条件(1)河流及水文情况河床比降为+1.25%,设计洪水位为14m,桥下没有通航要求。
(2)当地建材情况桥梁附近采石场有充足的碎石、块石可供,水泥与钢材可选择当地材料市场供应。
(3)气象情况查阅当地气象资料。
年极端最高气温44ºC,年最低气温-12ºC。
(4)地震情况地震烈度为6级。
1.3 设计标准及规范1.3.1 设计标准桥型:双向整体式装配预应力混凝土简支T型梁桥桥面宽度:全宽17.6m桥面净宽:净—14+2×1.8m。
桥面纵坡:2.0%桥面横坡:2.0%车辆荷载等级:公路-Ⅰ级1.3.2 设计规范《公路工程抗震设计规范》(JTJ004---2005)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041---2000)《公路工程技术标准》(JTG01---2003)《公路桥涵通用规范》(JTG60---2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62---2004)2 方案构思与设计2.1 桥梁设计原则(1)使用上的要求桥上应保证车辆和人群的安全畅通,并应满足将来交通量增长的需要。
桥型、跨度大小和桥下净空应满足泄洪、安全通航或通车等要求。
建成的桥梁应保证使用年限,并便于检查和维修。
(2)舒适与安全性的要求现代桥梁设计越来越强调舒适度,要控制桥梁的竖向与横向振幅,避免车辆在桥上振动与冲击。
整个桥跨结构及各部分构件,在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
(3)经济上的要求在设计中必须进行详细周密的技术经济比较,使得桥梁的总造价和材料等的消耗为最少。
桥梁设计应遵循因地制宜,就地取材和方便施工的原则。
大学土木工程桥梁结构毕业设计(doc 105页)
大学土木工程桥梁结构毕业设计(doc 105页)摘要预应力混凝土简支T字形梁桥由于外形简单、构造方便,目前在桥梁公路工程中应用广泛。
本次毕业设计中,确定简支梁桥方案后,就其进行了结构设计。
设计的主要内容有:拟定截面尺寸;计算截面内力及其相应的组合值;估算预应力钢筋的数量并对其进行布置;计算预应力损失值;主梁截面承载力与应力验算;主梁端部的局部承压验算;主梁变形验算;横隔梁计算;行车道板的计算;关键词:预应力;T形梁;简支梁桥;横隔梁;行车道板shaped girder is chosen as the main girder of the bridge.After the confirmation of the type of the bridge, the design of the structure is done, including confirming the size of cross section, calculating the design force of restraining sections and combining them according to the criterion , estimating the amount of pretested steels and arranging them, calculating the geometrical traits of cross sections of girder calculating the loss of presses, checking the carrying capacity of cross sections and so on.Keywords: Prestressed;T-shaped girder;Diaphragms;Simply supported beam bridge;目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1.前言 (10)1.1 预应力混凝土T型简支梁的特点及研究意义 (10)2.设计资料及构造布置 (11)2.1桥梁跨径及桥宽 (11)2.2设计荷载 (11)2.3材料及工艺 (11)3.横截面布置: (12)3.1主梁截面布置 (12)3.2 主横截面沿跨长的变化 (16)633.3.横隔梁的设置 (16)4.主梁作用效应计算 (16)4.1永久作用效应计算 (17)4.1.1永久作用集度 (17)4.1.2永久作用效应 (19)4.2可变作用效应计算 (20)4.2.1冲击系数和车道折减系数 (20)4.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (20)4.2.3车道荷载的取值 (26)4.2.4计算可变作用效应 (26)4.3 主梁作用效应组合 (30)5.预应力钢束的估算及其布置 (31)5.1跨中截面钢束的估算和确定 (31)5.1.1按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 (32)5.1.2按承载能力极限状态估算钢束63数 (32)5.2预应力钢束的布置 (33)5.2.1 跨中截面的钢束布置 (33)5.2.2.钢束起弯角和线形的确定 (35)5.2.3钢束计算 (35)6.计算主梁截面几何特性 (39)6.1截面面积及惯矩计算 (39)6.2截面静矩计算 (43)6.3截面几何特性汇总 (47)7.钢束预应力损失计算 (48)7.1预应力钢束与管道之间的摩擦引起的预应力损失 (50)7.2由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (51)7.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 577.4由钢束应力松弛引起的预应力损失 577.5混凝土收缩与徐变引起的预应力损失63 (58)7.6预加力计算及钢束预应力损失汇总 608.主梁截面承载力与应力验算 (62)8.1持久状况承载能力极限状态承载力计算 (62)8.1.1正截面承载力验算 (62)8.1.2验算最小配筋率 (64)8.2持久状况正常使用极限状态抗裂验算 (65)8.2.1正截面抗裂验算 (66)8.2.2斜截面抗裂验算 (66)8.3持久状况构件的应力验算 (73)8.3.1正截面混凝土压应力验算 (73)8.3.2预应力筋拉应力验算 (74)8.3.3截面混凝土主压应力验算 (75)8.4短暂状况构建的应力验算 (79)8.4.1预加应力阶段的应力验算 (79)638.4.2吊装应力验算 (81)9.主梁端部的局部承压验算 (83)9.1局部承压区的截面尺寸验算 (83)9.2局部抗压承载力验算 (84)10.主梁变形验算 (89)10.1计算由预应力引起的跨中反拱度.. 8910.2计算由荷载引起的跨中挠度 (91)10.3结构刚度验算 (91)10.4预拱度的设置 (92)11.横隔梁计算 (92)11.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 (92)11.2跨中横隔梁的作用效应影响线 (93)11.2.1绘制弯矩影响线 (94)11.2.2绘制剪力影响线 (95)11.3截面作用效应计算 (97)11.4截面配筋计算 (97)6312.行车道板计算 (98)12.1悬臂板荷载效应计算 (99)12.1.1永久作用 (99)12.2连续板荷载效应计算 (101)12.2.1永久作用 (101)12.2.2永久作用效应 (102)12.2.3可变作用 (102)12.3截面配筋与承载力验算 (106)结论 (107)致谢 (109)参考文献 (110)翻译 (111)631.前言1.1 预应力混凝土T型简支梁的特点及研究意义简支梁桥由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥,属于静定结构。
预应力混凝土简支梁设计
预应力混凝土简支梁设计预应力混凝土简支梁是一种常见的桥梁结构形式,具有结构简单、施工方便、经济适用等优点。
在设计过程中,需要考虑材料的力学性能、结构形式、施工工艺等因素,以确保桥梁的安全性和耐久性。
本文将介绍预应力混凝土简支梁的设计方法,并举例说明其应用。
预应力混凝土简支梁的材料主要包括混凝土、钢筋和预应力钢绞线。
混凝土应选择强度等级较高、收缩量小、耐磨性好、抗冻性好、抗腐蚀性强的材料。
钢筋应选择具有较高屈服强度和抗拉强度的材料。
预应力钢绞线应选择具有较高强度、低松弛性能和良好的耐久性的材料。
预应力混凝土简支梁的结构设计主要包括梁的截面尺寸、配筋和预应力钢绞线的布置。
截面尺寸应根据桥梁的跨度、荷载和材料性能等因素进行设计。
配筋应考虑梁的强度和刚度要求,同时要满足构造要求。
预应力钢绞线的布置应考虑梁的受力特点和施工工艺要求。
预应力混凝土简支梁的预应力分析主要包括预应力损失和应力分布的计算。
预应力损失主要包括锚具损失、钢筋回缩损失、混凝土收缩徐变损失等。
应力分布计算需要考虑梁的荷载分布、边界条件和预应力作用等因素。
预应力混凝土简支梁的施工工艺主要包括模板制作、钢筋加工、预应力钢绞线张拉、混凝土浇筑和养护等环节。
模板制作应考虑梁的形状和尺寸要求,同时要保证其稳定性和刚度。
钢筋加工应按照设计要求进行,确保位置准确、焊接牢固。
预应力钢绞线张拉应按照规定的张拉程序进行,确保张拉质量和安全。
混凝土浇筑和养护应控制好温度和湿度,保证混凝土的质量和强度。
某城市的一座桥梁需要设计一座跨度为20m的预应力混凝土简支梁。
根据设计要求,该桥梁的荷载等级为汽-20,挂-100。
材料的力学性能参数如下:混凝土的抗压强度为C50,抗拉强度为75N/mm2;钢筋采用HRB400级钢筋,屈服强度为400N/mm2;预应力钢绞线采用PSB830级钢绞线,抗拉强度为830N/mm2。
该桥梁的跨度为20m,根据跨度和荷载等级要求,我们可以选择截面尺寸为5m×0m的矩形截面。
装配式预应力混凝土简支空心板桥梁设计--毕业设计资料
前言公路桥梁交通是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施,是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。
尤其是我国幅员辽阔,大小山脉和江河湖泽纵横全国,随着社会主义工业、农业、国防和科学技术现代化的逐步实现,还迫切需要修建许多公路、铁路和桥梁。
为此,作为一名即将走向工作岗位的大学生我身感自身的不足,我选择湖北省宜昌市境内五龙中桥的设计为课题,以使自己所学的知识得到综合运用,进一步提高理论水平。
本桥位于湖北省宜昌市境内。
本设计根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,选定装配式预应力混凝土简支空心板,该类型的桥是小跨径桥梁最常用的桥型,具有建筑高度小,适用于桥下净空受限制的桥梁,与其它类型桥梁相比,可降低桥头引道路线高度和缩短引道长度,此类桥外形较简单、制作方便,做成预制构件时重力小,便于架设。
它也有自身的缺点:跨径不宜过大、整体性差、无超载挖潜能力。
本设计内容包括桥梁纵、横断面尺寸的拟定、上部结构计算、下部结构计算、施工图绘制、各结构配筋计算、施工组织管理与运营、计算说明书的书写和设计文件的编制。
设计主要包括三个部分:一是桥梁的结构设计,二是桥梁的施工组织设计,三是桥梁工程的概预算。
桥梁的结构设计,主要是主梁、桩柱的内力计算、截面配筋、强度验算等。
通过方案比选后确定本桥为预应力混凝土空心板桥,桥长80米。
计算过程中主要参考了《公路桥涵设计手册——梁桥(上册)》、《桥梁工程》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵设计通用规范》、《基础工程》等书籍;桥梁的施工组织设计,主要完成了桥梁主体结构的施工方案以及施工重点,设计过程中主要参考了《桥梁施工及组织管理》;桥梁工程的概预算,首先确定技术方案和工程量,然后依据《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》、《公路定额及编制办法汇编》等得到其他直接费,间接费及现场经费,最后进行预算汇总。
通过毕业设计,达到基本知识、基础理论、基本技能(三基)和运用知识能力、网络获取知识的能力、计算机应用的能力、外语能力以及文化素质、思想品德素质、业务素质(三个素质)的训练,培养学生运用所学的专业知识和技术,研究、解决本专业实际问题的初步能力。
桥梁毕业设计预应力混凝土简支梁
桥梁毕业设计预应力混凝土简支梁预应力混凝土简支梁是一种常见的桥梁结构,它通过预先施加高强度的钢缆或钢杆的预应力,能够有效地提高梁的承载能力、延长使用寿命。
本篇文章将针对桥梁毕业设计中预应力混凝土简支梁的相关内容展开详细的论述。
首先,预应力混凝土简支梁的设计要充分考虑弯曲变形、轴向拉力和剪切力的影响。
在预应力的施加过程中,可以利用悬臂法进行预应力的调整,以满足不同截面的受力需求。
同时,还需要根据梁的实际跨度、荷载和设计要求等因素进行综合考虑,确定梁的截面尺寸和预应力的大小。
在预应力混凝土简支梁的设计过程中,需要进行荷载分析和结构计算。
首先,进行静力分析,确定荷载的大小和作用位置,分析梁的受力情况。
然后,进行结构计算,包括弯矩计算、剪力计算、轴向拉力计算等。
根据计算结果,可以确定混凝土和预应力钢材的用量,并且评估结构的安全性。
对于预应力混凝土简支梁的施工过程也需要进行详细的论述。
首先,需要确定预应力杆的布置方案,确保预应力杆的布置符合设计要求。
然后,进行预应力的张拉和锚固,确保预应力杆能够正确地施加预应力到混凝土梁中。
同时,还需要对混凝土进行浇筑、养护等工艺操作,保证梁的质量和性能。
此外,还需要对预应力混凝土简支梁的结构性能进行评估和分析。
通过进行不同工况下的静力和动力分析,可以评估梁的结构性能,包括强度、刚度、变形等。
如果需要进一步提高梁的性能,可以通过优化设计和调整预应力的施加方式等。
最后,在完成设计和施工之后,还需要对预应力混凝土简支梁的使用寿命进行评估。
通过进行养护管理、监测和维修等工作,可以及时发现梁的损伤和变形,并采取相应的修复和加固措施,延长梁的使用寿命。
总之,预应力混凝土简支梁是一种重要的桥梁结构,其设计和施工需要综合考虑静力学、材料力学和结构力学等方面的内容。
通过科学合理的设计和施工,可以保证梁的安全性、经济性和持久性,为人们的出行提供便利和舒适。
4车道高速公路30米预应力混凝土简支T梁桥上部结构设计本科生毕业设计论文
4车道⾼速公路30⽶预应⼒混凝⼟简⽀T梁桥上部结构设计本科⽣毕业设计论⽂4车道⾼速公路30⽶预应⼒混凝⼟简⽀T梁桥上部结构设计本科⽣毕业设计论⽂1⽂献综述1.1预应⼒混凝⼟简⽀T梁桥国外研究进展18世纪中叶⼯业⾰命后,钢、⽔泥、钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟等⼈⼯材料的发展和应⽤,推动了近代桥梁科学技术的⾰命。
⼈⼯材料在桥梁⼯程上的应⽤是近代桥梁的标志。
19世纪中期,钢材的出现,开始了⼟⽊⼯程的第⼀次飞跃。
随后⼜产⽣了⾼强钢材,于是钢结构得到蓬勃发展。
结构跨度从砖、⽯、⽊结构的⼏⽶、⼏⼗⽶跃到百⽶、⼏百⽶⾄千⽶以上,开创了在⼤江、海峡上修建桥梁的奇迹[1]。
1867年钢筋混凝⼟诞⽣,实现了⼟⽊⼯程的第⼆次飞跃。
有了钢筋混凝⼟才有可能建造跨越能⼒很⼤的桥梁,并使形式多样化。
1905年,⽐利时出现了单跨55m的钢筋混凝⼟桥;1930年,法国的弗莱西奈建造了跨度178m的钢筋混凝⼟拱桥。
1928年⾼强钢丝⽤于预应⼒混凝⼟,使在混凝⼟中建⽴永存的预压应⼒成为可能,奠定了现代预应⼒混凝⼟的实⽤基础,⼤⼤提⾼了混凝⼟结构的抗裂性能、刚度和承载能⼒,使其⽤途更为⼴泛,使⼟⽊⼯程发⽣了⼜⼀次飞跃[2,3]。
20世纪中叶,第⼆次世界⼤战以后,全球的持续稳定和科学技术与经济的⾼速发展,使桥梁科学技术获得了⽐历史上任何时期都快的发展。
主要表现为:⾼强轻质材料的发展和应⽤;跨度的不断增⼤,形式的多样化与结构的整体化;设计与计算的计算机化(如CAD技术的发展);制造的⼯业化、⾃动化与程序化,施⼯⼯艺的提⾼。
由于设计⽅法与计算理论、材料科学、制造⼯艺、安装⽅法、基础施⼯技术等⽅⾯的不断改进,当今桥梁⼯程规模之巨⼤、技术之复杂已今⾮昔⽐。
已建桥梁跨度接近2000m(明⽯海峡悬索桥跨度为1990m),⽔下深度超100m的基础⼯程,⾼出地⾯接近200m的桥墩。
桥梁⼯程还将向更⾼的记录攀登[4]。
预应⼒混凝⼟桥梁⼀跃上桥梁建设的历史舞台,就显⽰出它强⼤的竞争能⼒。
简支梁桥毕业设计
第一章设计方案比选1.1 设计资料青岛高新区科技大道桥:规划河道宽度76m,河底标高-0.05m,设计洪水水位高程2.45m,河岸标高3.5m;设计洪水频率1/100,桥下不通航,不需考虑流冰;双向4车道,设计时速60km/h,设计荷载为公路I级;地震烈度为6度。
1.2 方案编制初步确定装配式预应力混凝土简支T梁桥、钢筋混凝土拱桥、等截面预应力混凝土连续梁桥三种桥梁形式。
(1)装配式预应力混凝土简支T形梁桥图1-1 预应力混凝土简支T形梁桥(尺寸单位:cm)孔径布置:26m+26m+26m,桥长78米,桥宽2×12m(分离式)。
桥面设有1.5%的横坡,不设纵坡,每跨之间留有4cm的伸缩缝。
结构构造:全桥采用等跨等截面预应力T形梁,主梁间距2.4m。
预制T梁宽1.8m,现浇湿接缝0.6m,每跨共设10片T梁,全桥共计30片T梁。
下部构造:桥墩均采用双柱式桥墩,基础为钻孔灌注桩基础,桥台采用重力式U形桥台。
施工方法:主梁采用预制装配式施工方法。
(2)钢筋混凝土拱桥图1-2 钢筋混凝土拱桥(尺寸单位:cm)孔径布置:采用单跨钢筋混凝土拱桥,跨长78m。
结构构造:桥面行车道宽15m,两边各设1.5m的人行道,拱圈采用单箱多室闭合箱。
下部构造:桥台为重力式U形桥台。
(3)装配式预应力混凝土连续梁桥图1-3 预应力混凝土连续梁桥(尺寸单位:cm)孔跨布置:24m+30m+24m,桥长78m,桥面宽18m(整体式),设有2m的中间带,桥面设有1.5%的横坡,其中中间标高高于外侧标高。
主梁结构:上部结构为等截面板式梁。
下部结构:上、下行桥的桥墩基础是连成整体的,全桥基础均采用钻孔灌注摩擦桩,桥墩为圆端型形实体墩。
施工方案:全桥采用悬臂节段浇筑施工法。
1.3 方案比选表1-1 方案比选表选择第一方案经济上比第二方案好;另外第一方案工期较短,施工难度较小;在使用性与适用性方面均较好。
所以选择第一方案作为最优方案。
预应力混凝土简支T型梁桥设计
预应力混凝土简支T型梁桥设计一、大桥总体方案构思(1)造价要求。
所选桥型力求技术先进结构独特有别于附近已建桥梁同时满足工程数量省、造价低、投资少、经济合理的原则。
(2)施工要求。
所选桥型应满足有成熟施工经验、所需施工设备少、工艺简单的要求,以减小施工难度、加快施工进度、节省投资金额、保证施工质量。
(3)景观要求。
桥梁作为一种功能性的结构物,同时也是一种美学的艺术。
所以在满足桥梁实用功能和桥下通航要求的前提下,力求桥梁造型美观,使大桥与周围环境相协调。
并应最大限度地减少施工对河水及周围环境的污染。
方案一:预应力混凝土T型简支梁桥该方案采用跨径为25m预应力混凝土简支T梁桥,桥面净宽为11.5米。
桥面没有2% 的单向横坡,由桥面铺装三角垫层来实现,桥墩采用直径为.2米的双柱式圆形墩,基础采用直径为1.2米的双排桩,预应力混凝土简支梁桥的特点:1. 简支梁桥属于单孔静定结构,它受力明确,结构简单,施工方便,结构内力系受外力影响,能适应在地质较差的桥位上建桥。
2•在多孔简支梁桥中,由于各跨经结构尺寸同意,其结构尺寸易于设计成系列化,标准化。
有利于组织大规模的工厂预制生产并用现代化起重设备,进行安装,简化施工管理工作,降低施工费用。
3. 装配式的施工方法可以节省大量模板,并且上下部结构可用时施工,显著加快建桥速度缩短工期。
4•在简支梁桥中,因相邻各单独受力,桥墩上常设置相邻简支梁的支座,相应可以增加墩的宽度。
方案二:预应力混凝土空心板桥本方案采用预应力混凝土空心板桥作为桥型设计方案,该方案有三方面的优点:建筑高度小,适用于桥下净空受限的桥梁,与其它类型的桥梁相比,可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道长度。
外形简单,制作方便,即便采用土模技术,又便采用工业化大规模成批量生产。
做成装配式桥板的预制构件时,自重不大,建设方便。
该方案中预应力混凝土空心板桥的标准跨径是20n,板厚是85cn,板用C50混凝土,采用后张法施工,桥面设双向横坡为1.5%。
预应力混凝土简支梁桥的毕业设计(25m跨径).
目录【桥梁工程】课程设计任务书---------------------------------------------2桥梁设计说明------------------------------------------------------------------3计算书---------------------------------------------------------------------------4参考文献------------------------------------------------------------------------24桥梁总体布置图---------------------------------------------------------------25主梁纵、横截面布置图-----------------------------------------------------26桥面构造横截面图-----------------------------------------------------------27【桥梁工程】课程设计任务书一、课程设计题目 (10人以下为一组)1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计〔标准跨径为25米,计算跨径为24.5米,预制梁长为24.96米,桥面净空:净—8.5+2×1.00米〕二、设计根本资料1、设计荷载:公路—Ⅱ级,人群3.0KN/m2,每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计2、河床地面线为〔从左到右〕:0/0,-3/5,-4/12,-3/17,-2/22,-2/27,0/35〔分子为高程,分母为离第一点的距离,单位为米〕;地质假定为微风化花岗岩。
3、材料容重:水泥砼23 KN/m3,钢筋砼25 KN/m3,沥青砼21 KN/m34、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米三、设计内容1、主梁的设计计算2、行车道板的设计计算3、横隔梁设计计算4、桥面铺装设计5、桥台设计四、要求完成的设计图及计算书1、桥梁总体布置图,主梁纵、横截面布置图〔CAD出图〕2、桥面构造横截面图〔CAD出图〕3、荷载横向分布系数计算书4、主梁内力计算书5、行车道板内力计算书6、横隔梁内力计算书五、参考文献1、【桥梁工程】,姚玲森,2005,人民交通出版社.2、【梁桥】〔公路设计手册〕,2005,人民交通出版社.3、【桥梁计算例如集】〔砼简支梁〔板〕桥〕,2002,人民交通出版社.4、中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准〔JTG B01-2003〕.北京:人民交通出版社,20045、中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用标准(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,20046、中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准(JTG D62-2004)含条文说明六、课程设计学时2周桥梁设计说明桥梁设计包括纵.横断面设计和平面布置。
铁路预应力混凝土简支梁设计
预应力混凝土材料
• 混凝土
《铁路桥规》要求混凝土强度不得低于C40。
这是因为: • 不论在受载前或受载后,预应力筋或混凝土都处于高应力状态
下,故必须采用高强度材料; • 为了满足锚固要求,必须使用高标号混凝土。先张构造件主要
靠粘结力锚固,高标号混凝土粘结力较高,可确保锚固牢固; 后张法构件锚头附近混凝土旳局部应力很高,也需高强度混凝 土才干承受; • 预应力混凝土梁旳各个部位均可能出现较大旳压应力,高标号 混凝土旳抗压强度能得到充分发挥。
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§6.2.2 预加应力工艺
1、预加应力旳措施 先张法、后张法
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(1)先张法
• 是在灌注混凝土前凭借台座等设备张拉钢筋(钢丝或钢绞 线),浇注混凝土,待混凝土到达足够强度后,放松预应 力钢筋,但此时混凝土与钢筋已经黏着,钢筋不能自由缩 短,于是造成钢筋受拉、混凝土受压旳预应力状态。
• 先张法旳主要优点是:工艺简朴,不需要用压注水泥浆来 防护钢筋免遭锈蚀;预应力钢丝或钢绞线可不用特制旳锚 具,靠与混凝土旳粘结作用传递预应力。而且先张梁旳承 载能力及抗裂性能均优于后张式预应力混凝土梁。
h0—截面有效高度,取0.9h
hi —T梁上翼缘板计算厚度
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2、布筋原则
• 钢丝束一般应尽量向下布置,即钢丝束重心 应尽量向下,以充分发挥钢丝束旳作用。
• 为配合剪力和弯矩旳变化,钢丝束在距离跨 中一定距离后开始起弯,且尽量使锚固端受 力均匀。
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3、布筋程序
• 根据布筋原则及计算所得旳钢丝束数,首先拟定跨中截面预 应力筋旳排列,要求对称,注意净距。《桥规》要求:梁体 管边直径≤5.5cm,净距≥4.0cm;管径≥ 5.5cm,净距 ≥6.5cm或管径;保护层:构造底面≥5cm,构造侧面、顶面 管径≤5.5cm 时≥3.5cm,管径≥ 5.5cm时≥4.5cm。
预应力混凝土简支梁桥的毕业设计
施工质量管理:严格执行 施工规范,确保工程质量
施工进度管理:合理安排 施工时间,确保工程按期 完成
施工安全管理:加强施工 安全教育,确保施工安全
施工环境管理:保护环境, 减少施工对环境的影响
工程质量的检测与评估
评估标准:根据国家相关标 准和规范进行评估
检测频率:定期进行检测, 确保桥梁安全
检测方法:采用超声波检测、 射线检测等无损检测技术
施工材料的选用与检验
混凝土:选用高强度、低收缩、 耐久性好的混凝土
钢筋:选用高强度、高韧性、 耐腐蚀的钢筋
预应力筋:选用高强度、低松 弛、耐腐蚀的预应力筋
检验方法:采用抽样检验、无 损检测等方法进行检验
施工工艺流程及要点
基础施工:开挖、浇筑、 养护等
预应力张拉:张拉设备、 张拉顺序、张拉力等
桥面铺装:材料、施工工 艺、质量控制等
评估结果:根据检测结果, 对桥梁进行等级评定,提出
维修或加固建议
毕业设计总结与展 望
毕业设计的收获与体会
掌握了预应力混凝土简支梁桥的设计原 理和方法
提高了工程实践能力和解决问题的能力
学会了如何进行工程计算和设计图纸绘 制
增强了团队合作和沟通能力,提高了团 队协作效率
认识到了工程设计的重要性和挑战性, 激发了对工程设计的热情和兴趣
预应力损失:考虑预应力钢筋在施工和使用过程中的损失, 进行预应力损失的计算
结构分析:根据设计计算结果进行结构分析,验证设计的 合理性和可行性
预应力混凝土简支 梁桥的施工工艺
施工前的准备工作
材料准备:预应力混凝土、钢筋、模板等 设备准备:搅拌机、泵车、吊车等 技术准备:图纸审核、技术交底等 安全准备:安全培训、安全检查等
毕业课程设计某路35m预应力简支T梁桥设计(中梁)
¥一、设计目的T型桥梁在我国公路上修建很多,预应力混凝土简支T梁是目前我国桥梁上最常用的形式之一,在学习了预应力混凝土结构的各种设计、验算理论后,通过本设计了解预应力简支T梁的实际计算,进一步理解和巩固所学得的预应力混凝土结构设计理论知识,初步掌握预应力混凝土桥梁的设计步骤,熟悉《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)》(以下简称《公预规》)与《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》(以下简称《桥规》)的有关条文及其应用。
从而使独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高,培养综合应用所学基础课、技术基础课及专业知识和相关技能,解决具体问题的能力。
以达到具备初步专业工程人员的水平,为将来走向工作岗位打下良好的基础。
二、设计资料及构造布置(一) 设计资料1.桥梁跨径及桥宽:标准跨径:35m(墩中心距离)主梁全长:计算跨径:桥面净空:净—9m + 2×1m = 11m2. 设计荷载公路Ⅱ级,人群荷载m²,每侧人行栏、防撞栏重力的作用力分别为m和m.3. 材料及工艺混凝土:主梁用C50,栏杆以及桥面铺装用C30。
】预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》(JTG D62—2004)的φ钢绞线,每束6根,全梁配6束,f pk=1860MPa。
普通钢筋采用HRB335钢筋。
按后张法施工工艺制作主梁,采用内径70mm、外径77mm的预埋波纹管和夹片式锚具。
4. 设计依据交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01—2003),简称《标准》;交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004),简称《桥规》;交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004),简称《公预规》。
5. 基本计算数据(见表1)【表中:考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
ck 和tk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度,则ckf '=,tkf '=。
30米预应力混凝土T型简支梁桥课程设计
30米预应力混凝土T型简支梁桥课程设计1. 引言本文档旨在介绍一个关于设计30米预应力混凝土T型简支梁桥的课程设计。
设计的主要目标是满足承载能力、稳定性和耐久性要求,同时考虑施工可行性和经济性。
2. 桥梁参数•梁长:30米•梁宽:3米•梁高:1.5米•荷载要求:根据设计要求和规范确定3. 结构设计3.1 梁截面设计根据桥梁的跨度和荷载要求,选择适当的梁截面形式。
本设计选择T型梁截面,可以提供足够的强度和刚度,同时便于施工。
T型梁的下翼缘和上翼缘由3层混凝土构成,钢筋混凝土梁板和纵向预应力钢筋共同工作。
采用预应力设计可以提高梁的承载能力和延性,确保桥梁的安全性。
3.2 荷载分析根据设计要求和规范,确定桥梁的荷载特性和组合荷载。
荷载分析是桥梁设计的重要部分,需要考虑静力和动力荷载以及其组合。
静力荷载包括自重、活荷载和永久荷载等。
动力荷载包括风荷载和地震荷载等。
组合荷载需按照规范要求进行合理组合。
3.3 预应力设计预应力设计是为了提高桥梁的承载能力和延性,减小变形和裂缝。
预应力可以通过施加预应力钢筋或预应力束来实现。
预应力设计需要确定预应力钢筋的数量、强度和布置方式。
预应力筋的预应力张拉和锚固需要注意施工的可行性和安全性。
4. 施工可行性和经济性考虑在桥梁设计中,施工可行性和经济性也是需要考虑的重要因素。
设计应该遵循合理、规范的施工要求,确保桥梁的安全性和质量。
施工可行性考虑方面包括施工工艺、材料选用、施工方法和设备等。
经济性考虑方面包括成本控制、材料节约和工期等。
5. 结论本文档详细介绍了30米预应力混凝土T型简支梁桥的课程设计。
设计中考虑了梁截面设计、荷载分析、预应力设计以及施工可行性和经济性的要求。
通过合理的设计和施工,可以确保桥梁的安全性和可靠性。
预应力混凝土简支T梁课程设计
应变与位移关系:
x
z
2w x 2
y
z
2w y2
xy
2z
2w
x y
G-M法计算原理
M x
zdz
h 2
h 2
x
M y
zdz
h 2
h 2
y
M xy
zdz
h 2
h 2
xy
内力与位移关系:
M x
h 2
h 2
x zdz
( Dx
2w x 2
D1
2w
(2)预应力筋 纵向预应力束采用7Ф5mm高强度低松弛预应力钢绞线,
每束6根,钢绞线技术标准应符合《预应力混凝土用钢绞 线》(GB/T5224-2003),公称直径Фs15.2mm,标准强度 fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95x105MPa,单股面积Ay= 139mm2,
二、基本资料
(3)普通钢筋 直径小于12mm的采用R235钢筋,符合国家标准《钢筋
预应力工艺,预制段翼缘板宽度为1.8m左右, 混凝土强度达到设计强度75%以上开始施加预应力,
采用YCW150B型千斤顶两端同时张拉, 张拉完成24小时内采用真空压浆工艺进行波纹管内混
凝土的压浆,
三、基本内容
1、主梁构造尺寸拟定; 2、毛截面几何特性计算; 3、截面内力计算; 4、钢束面积估算; 5、钢束布置; 6、主梁截面特性计算; 7、预应力损失计算; 8、截面强度验算;
四、计算指导书
(一)主梁构造尺寸拟定 7、横隔梁
高度以跨中横梁和下马蹄相交为准;厚度15cm;支点 处横梁高度可以与梁高一致, 8、纵向截面尺寸变化
在梁端锚固区,为了布置锚具与满足局部承压的需要, 常按构造要求将腹板加厚至与马蹄同宽,而马蹄的高度应 随着预应力筋的弯起而逐渐加高,
毕业设计(论文)-3-16m装配式预应力混凝土简支空心板桥
毕业设计(论文)-3-16m装配式预应力混凝土简支空心板桥目录 第一章 概述 .....................................................................................................................................................................................1 第二章 方案比较 (1)2.1方案一:预应力混凝土空心板桥 (1)2.2方案二:预应力混凝土连续箱型梁桥 (2)第一部分 上部结构 (2)第三章 桥梁设计 (3)3.1桥梁设计资料 (3)3.1.1设计基本资料 (3)3.2桥面总体布置 (4)3.3构造型式及尺寸选定 (4)3.3.1构造形式及尺寸 (4)3.3.2截面抗弯惯性矩计算 (6)第四章 作用效应计算 (7)4.1永久作用效应计算 ............................................................ 7 4.1.1空心板自重:m kN A g h /525.142510581041=⨯⨯=⋅=-γ(边板重15.343KN/m )。
............................................ 7 4.1.2桥面铺装、栏杆及铰接缝重力计算 .......................... 7 4.1.3恒载内力计算 .. (8)4.2基本可变作用效应计算 (9)4.2.1基本可变作用横向分布系数 (9)4.2.2杠杆法计算梁端横向分布系数 (12)4.2.3活载内力计算 (13)4.3.1按承载能力极限状态组合(汽1自重4.12.1S S S mi ud +=∑=) ...... 17 4.3.2正常使用状态长期效应组合(()不计冲击力汽1自重4.0S S S m i sd +=∑=) 174.3.3正常使用状态短期效应组合 (()不计冲击力汽1自重7.0S S S m i sd +=∑=) 17 4.3.4弹性阶段截面应力计算标准值效应组合(汽1自重S S S m i sd +=∑=) 18第五章 预应力钢筋设计 (18)5.1预应力钢筋数量的估算 (18)5.2预应力钢筋的布置 (20)5.3普通钢筋数量的估算及布置 (20)5.4换算截面几何特性计算 (23)5.4.1换算截面面积A 0 (23)5.4.2换算截面重心位置 (24)5.4.3换算截面惯性矩0I (24)5.4.4换算截面弹性抵抗矩 (24)5.5承载能力极限状态计算 (25)5.5.1跨中截面正截面抗弯承载力计算 (25)5.6斜截面抗剪承载力计算 (26)5.6.1截面抗剪强度上、下限复核 (26)5.6.2斜截面抗剪承载力计算 (28)第六章 预应力损失计算 (30)6.1锚具变形、回缩引起的应力损失2l σ (30)6.2加热养护引起的温度损失3l σ (30)6.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失4l σ (30)6.4钢筋松弛引起的应力损失5l σ (31)6.5混凝土收缩、徐变引起的预应力损失6l σ (32)6.6预应力损失组合 (35)第七章 验算 (35)7.1正常使用极限状态计算 (35)7.1.1正截面抗裂性验算 (35)7.1.2斜截面抗裂性验算 (37)7.2变形计算 (40)7.2.1正常使用阶段的挠度计算 (40)7.2.2预加力引起的反拱度计算及预拱度的设置 (41)7.3持久状态应力验算 (43)7.4短暂状态应力验算 (45)第八章 最小配筋率复核 (51)第九章 铰缝的抗剪强度验算 (52)9.1铰缝剪力影响线 (52)9.2作用在铰缝上的荷载计算 (54)9.2.1铰缝剪力计算 (54)9.2.2铰缝抗剪强度计算 (55)第十章、支座计算 (55)10.1选定支座的平面尺寸 (56)10.2确定支座的厚度 (56)10.3 验算支座的偏转 (57)10.4 验算支座的稳定性 (58)10.5支座的选配 (59)第二部分 下部结构 (59)第十一章 设计资料 (59)第十二章 盖梁计算 (60)12.1构造型式 (60)12.2荷载计算 (60)12.2.1上部结构永久荷载见表4-1 (60)12.2.2盖梁自重及作用效应计算(计算结果见表2-2) (61)12.2.3可变荷载计算 (62)12.2.4双柱反力G计算 (68)12.3内力计算 (69)12.3.1弯矩计算 (69)12.3.2相应与最大弯矩时的剪力计算 (69)12.3.3盖梁内力汇总 (70)第十三章桥梁墩柱计算 (70)13.1荷载计算 (71)13.1.1恒载计算 (71)13.1.2汽车荷载计算 (71)13.1.3双柱反力横向分布计算 (71)13.1.4荷载组合 (72)第十四章钻孔桩计算 (73)14.1荷载计算 (73)14.2桩长计算: (74)3-16m装配式预应力混凝土简支空心板桥第一章概述50年来,新中国桥梁建设取得了突飞猛进的发展,公路铁路两用桥向着大跨度、重荷载、高时速方向发展。
预应力混凝土简支梁桥桥梁工程课程设计
西南交通大学土木工程桥梁工程课程设计――预应力混凝土简支梁桥设计计算书姓名:学号:班级:指导教师:目录第一章设计依据 (1)一、设计规范 (1)二、方案简介及上部结构主要尺寸 (1)三、基本参数 (2)1.设计荷载 (2)2.跨径及桥宽 (2)3.主要材料(参数查规范) (2)4.材料参数 (3)四、计算模式及主梁内力采用方法 (3)第二章荷载横向分布计算 (4)m (4)一、梁端的横向分布系数m (5)二、跨中的横向分布系数c1.计算I和I (5)T2.计算抗扭修正系数 (5)3.计算横向影响线坐标 (6)4.计算跨中横向分布系数m (6)c第三章主梁内力计算 (7)一、主要参数计算 (7)1.T梁基频 (7)2.冲击系数 (8)3.车道折减系数 (8)二、单项荷载效应计算 (8)1.一期恒载 (8)2.二期恒载 (10)3.汽车荷载 (11)三、荷载效应组合(不含预应力) (13)1.承载能力极限状态下荷载效应组合 (13)2.正常使用极限状态下荷载短期效应组合 (13)3.正常使用极限状态下荷载长期效应组合 (14)4.持久状况应力计算时的荷载效应组合 (15)5.短暂状况应力计算时的荷载效应组合 (15)第四章预应力钢束设计 (16)一、1号梁钢束估算 (16)1. 按正截面抗弯承载力估算 (16)2. 按正常使用状态估算 (16)3. 预应力钢筋估算值 (17)二、1号梁钢束的布置 (17)三、预应力损失计算 (18)1. 预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失 (19)2. 由锚具变形、钢筋回缩和接缝压密引起的预应力损失 (19)3. 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (20)4. 预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失 (20)5. 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (21)四、各阶段的有效预应力及钢束效应 (22)第五章主梁验算 (23)一、承载能力验算 (23)1.正截面抗弯承载力验算 (23)2.斜截面抗剪承载力验算 (24)二、抗裂性验算 (24)1.正截面抗裂性验算 (24)2.斜截面抗裂性验算 (25)三、持久状况预应力混凝土构件应力验算 (26)1.混凝土正截面压应力和预应力钢筋拉应力验算。
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PC 简支梁设计哈尔滨理工大学建筑工程学院预应力混凝土简支梁设计设计资料1. 桥面净空:净9+2×1m 。
2. 设计荷载:城—A 级车辆荷载,结构重要性指数0γ=1.13. 材料性能指数 (1) 混凝土强度等级为C40,主要强度指标为:强度标准值 ck f =26.8MPa ,tk f =2.4MPa 强度设计值 cd f =18.4MPa ,td f =1.65MPa弹性模量 c E =3.25×410MPa(2) 预应力钢筋采用1× 7标准型15.2-1860-Ⅱ-GB/T5224-1995钢绞线,其强度指标为:抗减强度标准值 pk f =1860MPa 抗拉强度设计值 p d f =1260MPa弹性模量 p E =1.95×510MPa相对界限受压区高度 b ξ=0.4 pu ξ=0.2563 (3) 普通钢筋1) 纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋,其强度指标为抗拉强度标准值 sk f =400MPa 抗拉强度设计值 sd f =330MPa弹性模量 s E =2.0×510MPa相对界限受压区高度 b ξ=0.53,pu ξ=0.1985 2) 箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋,其强度指标为抗拉强度标准值 sk f =335MPa 抗拉强度设计值 sd f =280MPa弹性模量 s E =2.0×510MPa4. 主要结构尺寸主梁标准跨径k L =30m,梁全长29.96m,计算跨径f L =29.16m主梁高度h=1300mm,主梁间距S=2200mm,其中主梁上翼缘预制部分宽度为1600mm,现浇段宽为600mm,全桥由5片梁组成。
桥梁横断面尺寸如图1所示。
立面图平面图跨中断面支点断面图1 桥梁横断面尺寸(尺寸单位:cm)5.内力计算结果摘录(1)恒载内力按预应力混凝土分阶段受力的实际情况,恒载内力按下列三种情况分别计算:1)预制主梁(包括横隔梁)的自重1pg=15.3+1.35=16.66kN/m2)现浇混凝土板的自重1mg=2.25kN/m3)二期恒载(包括桥面铺装、人行道及栏杆)2g=6.27+0.24=6.51kN/m表1 恒载内力计算结果截面位置距支点截面的距离x(mm)预制梁自重现浇段自重二期恒载弯矩剪力弯矩剪力弯矩剪力1G PKM(kN m⋅)1G PKV(kN)1G mKM(kN m⋅)1G mKVkN2G KM(kN m⋅)2G KV(kN)支点0 0.00 194.32 0.00 26.25 0.00 75.94 变截面4600 752.87 133.01 101.68 17.67 294.19 51.98 L/4 7290 1062.44 97.16 143.49 13.12 415.16 37.97 跨中14580 1416.61 0.00 191.32 0.00 553.55 0.00表2 活载内力计算结果截面位置距支点截面的距离x(mm)A级车道荷载人群荷载最大弯矩最大剪力最大弯矩最大剪力1Q KMkN m⋅对应V(kN) 1Q KV(kN)对应MkN m⋅2Q KMkN m对应V(kN)2Q KV(kN)对应MkN m⋅支点0 0.00 257.53 312.21 0.00 0.00 13.62 13.62 0.00 变截面4600 805.07 161.00 188.93 869.04 59.38 11.50 11.73 53.93L/4 7290 1051.75 124.43 145.88 1063.43 86.438.52 9.35 68.17 跨中145801397.1659.2181.391186.63117.450.014.0358.77注:1.车辆荷载内力1Q K M 、1Q K V 中已计入冲击系数1+μ=1.11882.在计算变截面和L/4截面的内力时,出现了最大剪力对应的弯矩值比最大弯矩值还要大的反常现象,这主要是由于按城—A 级荷载计算剪力时,取用的均布荷载比计算弯矩时取用的均布荷载相差较大所致。
(2)活载内力车辆荷载按密集运行状态A 级车道荷载计算,冲击系数1+μ=1.1188。
人群荷载按3.5kN/m 计算。
活载内力以2号梁为准,跨中截面按刚接梁法计算横向分布系数,支点截面按杠杆法计算横向分布系数。
(3)内力组合1)基本组合(用于承载力极限状态计算)d M =1.2(1G PK M +1G mK M +2G K M )+1.41Q K M +1.122Q K M d V =1.2(1G PK V +1G mK V +2G K V )+1.41Q K V +1.122Q K V 2) 短期组合(用于正常使用极限状态计算)s M =(1G PK M +1G mK M +2G K M )+0.711Q K M μ++2Q K M3)长期组合(用于正常使用极限状态计算)L M =(1G PK M +1G mK M +2G K M )+0.4(11Q K M μ++2Q K M )各种情况下的组合结果见表3表3 荷载内力计算结果 截面 位置 项目基本组合d S短期组合s S长期组合L Sd M d Vs M s VL M L VkN m ⋅kN kN m ⋅kN kN m ⋅kN 支点最大弯矩 0.00 716.29 0.00 464.25 0.00 390.11 最大剪力0.00808.160.00497.100.00408.89变截面 最大弯矩 2523.22 472.08 1689.31 310.70 1447.86 262.63最大剪力 2603.43 521.19 1722.50 327.69 1467.73 272.30L/4 最大弯矩 3450.16 354.13 2335.82 231.16 2015.29 194.22 最大剪力 3446.57 383.83 2325.29 244.85 2012.28 201.91 跨中最大弯矩 4681.34 118.46 3153.09 35.57 2686.12 20.33 最大剪力 4250.67 113.64 2930.64 52.752591.33 29.486. 设计要求按全预应力混凝土设计预应力混凝土T 形主梁全预应力混凝土梁设计(一)预应力钢筋数量的确定及布置首先,根据跨中截面正截面抗裂要求,确定预应力钢筋数量。
为满足抗裂要求,所需的有效预加力为pe N ≥/10.85()s p M We A W+s M 为荷载短期效应弯矩组合设计值,由表1,2组合算得s M =3153.09kN m ⋅;估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。
按图1给定的截面尺寸计算:c A = 0.7018ⅹ106cx y = 824.6mm ,cs y = 475.4 mm ,c J = 0.1548×10124mm ,x W =0.1878ⅹ10 93mm 。
p e 为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,p e =cx y -p a =824.6-150=674.6mm由此得到 peN ≥)2.1877568756.6747018001(85.02.187756875/09.3153106+⨯⨯= 3937347.7 N 拟采用jφ15.2钢绞线,单根钢绞线的公称截面面积1p A =1392mm ,抗拉强度标准值pk f =1860MPa ,张拉控制应力取con σ=0.75pk f =0.75×1860=1395MPa ,预应力损失按张拉控制应力的20%估算。
所需预应力钢绞线的根数为:p n =()pecon s pN A σσ-= 25.38 ,取 27根(由承载力计算取26根不符承载能力极限状态,故取27根)。
采用3 束7jφ15.2,1束6jφ15.2预应力钢筋束,OVM15-7型锚具,供给的预应力钢筋截面p A = 3753(2mm ),采用φ 77 金属波纹管成孔,预留管道直径为 85 。
预应力筋束的布置见图2。
预应力筋的曲线要素及有关计算参数列于表4和5表4 预应力筋束曲线要素表钢筋编号起弯点距跨中(mm)曲线水平长度(mm)曲线方程0 14800 y=200+4.42842×10-6x22000 12800 y=120+4.91385×10-6x29000 5800 y=120+5.94530×10-6x2注:表中所示曲线方程以截面底边线为x坐标,以过起弯点垂线为y坐标表5各计算截面预应力筋束的位置和倾角计算截面挤满距离跨中(mm)锚固截面14800支点截面14580变截面9980L/4截面7290跨中截面钢束到梁底距离(mm) 1 号束1170 114104 641.1 435.3 2002 号束930 902.4 434.8 258.4 120 3,4号束320 305.1 125.7 120 120 合力点685 663.5 331.8 233.4 140.0钢束与水平线夹角(度) 1 号束7.5104 7.3988 5.0645 3.6994 02 号束7.2515 7.1269 4.5209 2.9969 0 3,4号束 3.9514 3.8016 0.6677 0 0 平均值 5.6662 5.5322 2.7302 1.6741 0累计角度(度) 1 号束0 0.1116 2.4459 3.8110 7.51042 号束0 0.1246 2.7306 4.2546 7.2515 3,4号束0 0.1498 3.2837 3.9514 3.9514(二)截面几何性质计算截面几何性质的计算需根据不同的受力阶段分别计算。
本算例中,主梁从施工到运营经历了如下几个阶段:1.主梁混凝土浇注,预应力筋束张拉(阶段1)混凝土浇注并达到设计强度后,进行预应力筋束的张拉,但此时管道尚未灌浆,因此,其截面几何性质为计入了普通钢筋的换算面积,但应扣除预应力筋预留管道的影响。
该阶段顶板的宽度为1600mm。
2.灌浆封锚,吊装并现浇顶板600mm的连接段(阶段2)预应力筋束张拉完成并进行管道灌浆、封锚后,预应力束就已经能够参与全截面受力。
在将主梁吊装就位,并现浇顶板600mm 的连接段时,该段的自重荷载由上一阶段的截面承受,此时,截面几何性质应为计入了普通钢筋、预应力钢筋的换算截面性质。
该阶段顶板的宽度仍为1600mm 。
3. 二期恒载及活载作用(阶段3)该阶段主梁截面全部参与工作顶板的宽度为2200mm ,截面几何性质为计入了普通钢筋和预应力钢筋的换算截面性质。
各阶段截面几何性质的计算结果列于表6表6全预应力构件各阶段截面几何性质 阶段截面A (610⨯2mm )x y(mm )s y(mm )p e(mm )J (1210⨯4mm )W(9310mm ⨯)s W =J/s yx W =J/x yp W =J/p e阶段1 钢束灌 浆、锚 固前 支点 0.98191 735.1 564.9 71.6 0.15887 0.28122 0.21614 2.22046 变截面 0.5891 782.4 517.6 450.6 0.13259 0.25618 0.16945 0.29423 L/4 0.58910 786.2 513.8 552.8 0.13105 0.25508 0.16668 0.23706 跨中 0.58910 789.8 510.2 649.8 0.12885 0.25257 0.16314 0.19829 阶段2 现浇 600mm 连接段 支点 0.63404 731.9 568.1 68.4 0.16519 0.29078 0.22569 2.41435 变截面 0.6340 750.5 549.5 418.7 0.14321 0.26063 0.19082 0.34206 L/4 0.6340 747.1 552.9 513.6 0.14456 0.26144 0.19351 0.28146 跨中 0.6340 743.8 556.2 603.8 0.14654 0.26345 0.19702 0.24270 阶段3 二期 荷载、 活载支点 1.11685 771.7 528.3 108.2 0.18547 0.35105 0.24036 1.71492 变截面 0.72404 809.5 490.5 477.7 0.16113 0.32849 0.19905 0.33733 L/4 0.72404 806.5 493.5 573.0 0.16274 0.32973 0.20179 0.28399 跨中0.72404803.6496.4663.60.164960.33231 0.20528 0.24858(三)承载能力极限状态计算1.跨中截面正截面承载力计算 跨中截面尺寸及配筋情况见图2。