预应力钢筋混凝土简支T形梁设计
某预应力混凝土简支T型梁桥施工方案设计
某预应力混凝土简支T型梁桥施工方案设计预应力混凝土简支T型梁桥是一种常见的道路桥梁结构,具有结构简单、施工便利、经济性好等优点。
下面将介绍预应力混凝土简支T型梁桥的施工方案设计。
1.设计基本参数(1)桥梁总长:80米(2)梁宽:12米(3)墩高:7米(4)轴线标高:3.5米(5)桥梁设计荷载:H30级公路活荷载标准(6)预应力张拉方式:选用预应力张拉系统,采用斜拉法进行预应力张拉2.施工工序(1)地基处理:对于桥梁的基础底部,应进行地基处理,包括地基平整、加固、加铺防水层等。
(2)墩柱施工:施工时应根据设计图纸要求,按照预制构件的尺寸和标高进行施工。
采用ARC预应力箱梁。
(3)沉箱灌浆:在墩柱施工完成后,进行沉箱灌浆,保证沉箱的稳定性和承载力。
(4)梁体施工:采用预制T型梁进行施工,预先进行压浆和预应力张拉。
(5)支座安装:在梁体施工完成后,将支座安装在墩台上。
(6)铺装施工:梁体施工完成后,进行道路的铺装和护栏的安装。
3.施工技术要点(1)预应力张拉:选用斜拉法进行预应力张拉。
根据设计要求,在合适的位置设置张拉孔,并安装预应力钢束。
采用较小的预应力张拉力,以保证梁体的稳定性。
(2)混凝土浇筑:在混凝土浇筑前,应进行模板的安装和处理。
混凝土应按照设计要求进行配制,并采取适当的震动措施,保证混凝土的密实性和均匀性。
(3)墩台施工:墩台的施工应按照设计要求进行,确保墩台的稳定性和承载力。
(4)支座安装:根据预制梁的标高,将支座安装在墩台上,保证梁体的稳定性和平稳度。
(5)护栏安装:在施工过程中,应按照设计要求进行护栏的安装,确保道路安全。
4.质量控制措施(1)施工过程中,要严格按照设计要求和规范进行施工,确保梁体的质量和强度。
(2)在混凝土浇筑过程中,要进行合理的震动措施,保证混凝土的密实性。
(3)在预应力张拉过程中,要严格控制张拉力,保证梁体的稳定性和承载力。
(4)在支座安装和护栏安装过程中,要保证安装的牢固性和稳定性。
(完整版)30米预应力混凝土简支T梁计算书(H=2m)last
目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 标准及规范 (1)1.1。
1 标准 (1)1。
1.2 规范 (1)1.1.3 参考资料 (1)1。
2 主要材料 (1)1.3 设计要点 (1)2 横断面布置 (2)2.1 横断面布置图 (2)2。
2 预制T梁截面尺寸 (2)2。
3 T梁翼缘有效宽度计算 (3)3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 (4)3.1 汽车荷载横向分布系数计算 (4)3。
1.1 车道折减系数 (4)3.1。
2 跨中横向分布系数 (4)3。
2 汽车荷载冲击系数 值计算 (6)3。
2。
1汽车荷载纵向整体冲击系数 (6)3。
2.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 (6)4 作用效应组合 (6)4.1 作用的标准值 (7)4。
1.1 永久作用标准值 (7)4。
1.2 汽车荷载效应标准值 (8)4.2 作用效应组合 (10)4。
2。
1 基本组合(用于结构承载能力极限状态设计) (10)4.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (12)4.2.3 作用长期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (13)4.3 截面预应力钢束估算及几何特性计算 (15)4.3。
1 全预应力混凝土受弯构件受拉区钢筋面积估算 (15)4.3。
2 截面几何特性计算 (20)5 持久状态承载能力极限状态计算 (21)5.1 正截面抗弯承载能力 (22)5。
2 斜截面抗剪承载力验算 (22)5。
2。
1 验算受弯构件抗剪截面尺寸是否需进行抗剪强度计算 (22)5。
2。
2 箍筋设置 (25)5。
2。
3 斜截面抗剪承载力验算 (27)6 持久状况正常使用极限状态计算 (27)6。
1 预应力钢束应力损失计算 (28)6。
1.1 张拉控制应力 (28)6。
1。
2 各项预应力损失 (28)6。
2 温度梯度截面上的应力计算 (33)6.3 抗裂验算 (35)6.3.1 正截面抗裂验算 (35)6。
3.2 斜截面抗裂验算 (37)6。
预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计
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、成绩指导教师(签章)年月日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)3.1 桥面板恒载计算 (9)3.2 铰接板的内力计算 (10)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 (11)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 (23)6.1 持久状况承载能力极限状态计算 (23)6.2 持久状况正常使用极限状态计算 (23)6.3 挠度验算 (24)第七章设计小结 (23)325/kN m 12.14/kN m 324/kN m 323/kN m 26.1p L m=23.5/kN m 43.4510c E MPa=⨯一、设计资料1、计算跨径:2、设计荷载:公路Ⅱ级荷载;人群荷载人行道重力:预制横隔梁的重力密度为 3、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:桥面铺装层外边缘处为2cm 的沥青表面处治(重力密度 )和6cm 厚的混凝土三角垫层(重力密度 ),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》(JTG D60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62—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1350mm 的主梁高度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。
25m预应力混凝土简支T梁桥设计
.桥梁工程课程设计25m预应力混凝土简支T梁桥设计学院(系):建设工程学部专业:土木工程(英语强化)学生姓名:兴宇学号:*********完成日期:2014年3月3日理工大学Dalian University of Technology土木工程专业《桥梁工程》课程设计.第一章设计依据 (3)1.基本参数 (3)2.方案简介及上部结构主要尺寸 (3)3.设计规 (4)第二章桥梁尺寸拟定 (4)第三章截面特性计算 (5)第四章主梁恒载力计算 (7)1.永久集度 (7)2.永久作用效应 (8)第五章桥面板力计算 (8)1.悬臂板荷载效应计算 (8)2.连续板荷载效应计算 (9)第六章主梁横向分布系数 (11)第七章主梁活载力计算 (15)1.冲击系数 (15)2.车道荷载取值 (15)3.活载作用计算 (15)第八章荷载力组合 (19)第九章配置主梁预应力筋 (19)(一)预应力筋配置 (20)1.预应力筋估算 (20)2.预应力筋布置 (21)3.预应力钢筋半跨布置 (21)(二)计算主梁截面几何特性 (23)1.截面面积及惯性矩计算 (23)2.截面几何特性汇总 (24)第十章主梁挠度及预拱度计算 (25)1.汽车和在引起的跨中挠度 (25)2.恒载引起的跨中挠度 (25)第十一章支座设计 (26)1.选定支座的平面尺寸 (27)2.确定支座的厚度 (27)3.验算制作的偏转 (28)4.验算支座的抗滑性 (28)参考文献 (29)25m预应力混凝土简支T梁桥设计一、设计资料1.桥面宽度总宽12m,其中车行道宽度9.0,两侧人行道宽度各1.5m2.荷载汽车荷载:公路-I级人群荷载:3.5kN/m2人行道荷载:每侧重4.1kN/m3.跨径及梁长标准跨径L b=25m计算跨径L =24.5m主梁全长L’=24.96m4.材料(1)钢筋与钢材预应力筋:采用φj15.24mm钢绞线标准强度R y b=1860MPa设计强度R y =1480MPa普通钢筋:HPB335级和HRB400钢筋钢板:Q345或Q235钢锚具:锚具为夹片群锚(2)混凝土主梁:C50人行道及栏杆:C30桥面铺装:总厚度18cm,其中下层10cm为C40,上层为8cm沥青混凝土5.施工工艺主梁采用预制安装施工,预应力筋采用后法施工6.设计规《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规》(JTG D62-2004)二、桥梁尺寸拟定1.主梁高度:h=1.75m2.梁间距:采用5片主梁,间距2.4m。
装配式预应力混凝土T形简支梁设计说明
桥涵通用图装配式预应力混凝土T形简支梁设计说明一、设计标准、技术规范及技术指标(一)设计标准1. 设计荷载:公路-Ⅰ级。
2. 路基宽度:整体式路基宽度34.50m,分离式路基宽度17.00m。
3. 桥面宽度:整体式路基:0.60m(防撞护栏)+15.8m(桥面净宽)+ 0.60m(防撞护栏)+0.5m( 中央分隔带) +0.60m(防撞护栏)+15.8m(桥面净宽)+0.60m(防撞护栏)=34.5m;分离式路基:0.60m(防撞护栏)+15.8m(桥面净宽)+0.60m(防撞护栏)=17.00m 。
4. 设计安全等级:一级。
5. 环境类别:II类。
6. 环境的年平均相对湿度:80%。
(二)技术规范1.《公路工程技术标准》JTG B01-2014;2.《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015;3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004。
4.《公路桥梁抗震设计细则》JTG B02-01-20085.《公路工程抗震规范》JTG B02-20136.《公路交通安全设施设计技术规范》JTG D81-20067.《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-20118.《钢筋混凝土用钢第1部分:热扎光圆钢筋》GB1499.1—20089.《钢筋混凝土用钢第2部分:热扎带肋钢筋》GB1499.2—200710.《钢筋混凝土用钢第3部分:钢筋焊接网》GB1499.3—201011.《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-201412.《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-201013.《预应力混凝土用金属波纹管》JG 225-2007(三)技术指标(见表-1)主要技术指标表表-1二、适用范围本图适用于正交及斜交桥梁上的简支体系桥面连续的预应力砼T梁。
三、主要材料(一)混凝土30、40m跨径T梁,预制主梁(梁肋、翼缘板和横隔板)及梁间湿接缝采用C50混凝土;桥面连续采用C40混凝土。
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
同里镇永和桥结构设计摘要本设计为同里镇永河桥,桥梁全长608m,桥面全宽为净12. 5m+2×0.5m防撞墙,设计荷载为公路I级,上部结构采用3联7⨯30m+6⨯30+7⨯30m,先简支后桥面连续。
横桥向为6片主梁,下部结构采用双柱式桥墩、桩基础及扩大基础,0号桥台采用桩柱式桥台,20号桥台采用肋板式桥台桩基础。
本桥在0、20号桥台处设仿毛勒80伸缩缝,在7、13号桥墩处设毛勒160伸缩缝。
支座采用板式橡胶支座。
桥面铺装上层采用7cm 厚度的沥青混凝土,下层采用2-27cm防水混凝土。
桥面纵坡采用双向纵坡形式,坡度为1.5%,桥面采用单向横坡,坡度为2%,泄水管对称布置,间距12m。
本桥共进行了三部分的内容设计,第一部分绪论介绍了设计的一些基本资料,第二部分上部结构设计,设计了上部结构平、纵、横断面形式,初拟了T梁横隔梁的截面尺寸,计算了荷载横向分布系数及主梁内力,进行了配筋设计和结构的验算。
最后进行了行车道板内力计算,横隔梁计算。
第三部分为下部结构设计,确定了桥墩、基础的形式,拟定了相应的结构尺寸并计算桩长。
通过以上设计,表明桥梁各部分结构是合理的,经过验算后,均能满足设计要求,符合设计规范。
关键词:预应力T梁;双柱式桥墩;钻孔灌注桩;沥青混凝土The Structure Design of YongheBridge in TongliAbstractThe design of the bridge called the Bridge of Changda,locating at Hubei,whose total longth is 608metres.The clearance of bridge floor is net 12.5+2×0.5m.The truck load is Road-I.The suppersture of brigde is 30m prestressed concrete simply supported T beams with six pieces in transeverse.The substructure of bridge is double-column pier, riblled piate abutment abutment and pile foundation.Two expansion joins are situated and rubbery bearings are set up.Exceeded 90-340mm asphalt concrete are used in bridge deck pavement.Profile grade of bridge floor is amphicheiral of 1.5% and transverse grade is 2%.The main contents of this design are as follows:Firstly,introducing some foundamental documents for this design.Secondly,carring out superstructure design to draw up the sectional type in longitudinal and transverse.At the same time,the dimension of T beam,load distribution coefficient in transverse and internal force are all determinated,from which the strands estimiuation are designd and construction checking computation is carried out. Finally, a lane slabs calculation, and calculation of diaphragm beams.Thirdly,carring out substructure design.Such as;the determination of pier,abutment and foundation types,relative dimentioning and examination of bearing capacity on the bottom of foundation. By this design, shows the structure of the bridge is reasonable, after checking, can meet the design requirements, meet the design standards.Keywords:Prestressed T beams;Double shaft pier ; pile foundation ; Asphalt Concre te1 绪论 (1)1.1选题的背景目的和意义 (1)1.2国内外的研究状况 (1)1.3工程概况 (2)1.3.1地理位置 (2)1.3.2地质情况 (2)1.3.3设计标准 (2)1.4方案比选 (3)2 上部结构 (5)2.1 上部结构尺寸拟定 (5)2.2 主梁作用效应计算 (5)2.2.1 永久作用集度 (7)2.2.2 可变作用效应计算 (10)2.2.3 主梁作用效应组合 (17)2.3 预应力钢束的估算及其布置 (18)2.3.1 跨中截面钢束的估算和确定 (18)2.3.2 预应力钢束布置 (20)2.4 钢束预应力损失计算 (25)2.4.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (26)2.4.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (26)2.4.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (27)2.4.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 (28)2.4.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (30)2.4.6 成桥后混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (31)2.4.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总 (33)2.5 主梁截面承载力与应力验算 (38)2.5.1 持久状态承载能力极限状态承载力验算 (38)2.5.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算 (43)2.5.3 持久状况构件的应力验算 (45)2.6 横隔梁计算 (49)2.6.1 计算荷载 (49)2.6.2内力组合 (52)2.6.3 验算截面的抗弯承载力 (54)2.6.4 横隔梁的剪力效应计算及配筋设计 (54)2.7 行车道板计算 (55)2.7.1 悬臂板荷载效应计算 (55)2.7.2 连续板荷载效应计算 (57)2.7.3 截面设计、配筋与承载力验算 (62)2.8支座计算 (64)2.8.1 支座平面尺寸确定 (64)2.8.2 确定支座厚度 (64)2.8.3 支座偏转验算 (65)2.8.4 验算支座抗滑稳定性 (66)3 下部结构设计 (67)3.1 盖梁设计 (67)3.1.1盖梁平面尺寸的拟定: (67)3.2 盖梁计算 (71)3.2.1 荷载计算 (71)3.3 内力计算 (79)3.4截面配筋设计与承载力校核 (79)3.5 桥墩墩柱设计 (82)3.5.1 荷载计算 (82)3.5.2 截面配筋计算及应力验算 (84)3.6 钻孔桩计算 (88)3.6.1 荷载计算 (88)3.6.2 桩长计算 (90)3.6.3 桩的内力计算(m法) (91)3.6.4 墩顶纵向水平位移验算 (95)结论 (98)致谢 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
钢筋混凝土简支T形梁的配筋设计终精选全文
可编辑修改精选全文完整版钢筋混凝土简支T 形梁设计计算书一、设计资料1、设计荷载:汽车——公路Ⅱ级2、材料:C25混凝土;主筋采用HRB335级钢筋,直径12mm 以下者采用R235级钢筋;3、环境条件:Ⅰ类环境,安全等级为二级,γ0=1;4、设计依据:《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)5、主要尺寸:标准跨径 Lb =19m ;计算跨径 l =18.5 m ;梁长l'=18.96 m 。
6、简支梁控制截面的计算内力为: 跨中截面:Md,1/2=788.76 KN.m,Vd,1/2=123.14 KN.m1/4跨截面:Md,1/4=604.98 KN.m支点截面:Md,0=0, Vd,0=316.83 KN.m 弯矩计算值二、跨中截面的纵向受拉钢筋计算2.1计算T 形截面梁受压翼板的有效宽度图1跨中截面尺寸图(尺寸单位:mm )为了便于计算,将图2(a )的实际T 型截面换算成图1(b )所示的计算截面801401102f h mm'=+=其余尺寸不变,故有:1600f b mm '=mKN M M•=⨯==96.78996.7891210γ2.2、因采用的是焊接钢筋骨架,设钢筋重心至梁底的距离,则梁的有效高度即可得到,2.3、判断T 形梁截面类型 由判断为一类T 形截面。
2.4、受压区高度 可由式(3-42)得到)2900(16005.111096.7886xx -⨯=⨯ 整理后得到0857*******=+-x x2b x a -=解得2.5、主筋面积计算2s 32202804916005.11'41-349x mm fsd fx fcdb mm A =⨯⨯===求出)代入式(将各已知值及根据以下原则:a 、选用钢筋的总面积应尽量接近计算所需的钢筋s A ;b 、梁内主筋直径不宜小于10mm ,也不能大于40mm ,一般为12-32mm ,本设计采用14mm 和25mm 两种钢筋搭用6B 14+6B 25,截面面积为配,选mmh s100100007.03007.030a=⨯====。
预应力混凝土简支t梁毕业设计
预应力混凝土简支t梁毕业设计一、选题背景和意义预应力混凝土简支T梁作为高速公路和铁路桥梁中常用的结构形式之一,在工程实践中具有广泛的应用。
该结构形式具有刚度大、变形小、承载能力强等优点,因此在桥梁设计中得到了广泛的应用。
本文以预应力混凝土简支T梁为研究对象,通过对其受力性能进行分析和计算,探讨其在工程实践中的应用。
二、预应力混凝土简支T梁结构及受力特点1. 结构形式预应力混凝土简支T梁是由上下两个翼缘和中间的腹板组成的。
其中,上下两个翼缘呈倒T形,腹板呈长方形。
在制作过程中,先制作好预应力钢筋,并将其张拉到设计要求的预应力值后,再浇筑混凝土。
2. 受力特点(1)弯曲受力:由于车辆荷载等原因,T梁会产生弯曲变形。
这时,上下两个翼缘会承受剪切力和弯曲扭矩,腹板则会承受弯曲应力。
(2)剪切受力:在车辆荷载作用下,T梁上下两个翼缘之间会产生剪切力。
这时,T梁的受力状态就类似于一根悬臂梁。
(3)压弯受力:当T梁的跨度较大时,由于自重和荷载的作用,T梁中间的腹板会发生压弯变形。
这时,上下两个翼缘也会承受一定的压应力。
三、预应力混凝土简支T梁设计计算1. 参考标准本文设计参考了《公路桥涵设计细则》(JTG D60-2015)和《预应力混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)等相关标准。
2. 计算过程(1)截面尺寸确定:根据桥墩高度、跨度等参数确定T梁截面尺寸。
(2)荷载计算:根据桥梁使用要求和交通流量等参数进行荷载计算。
(3)静态分析:采用静态分析方法对T梁进行分析,得出各个截面的受力情况。
(4)预应力钢筋设计:根据静态分析结果,确定预应力钢筋的数量和张拉方式等参数。
(5)混凝土设计:根据静态分析结果和预应力钢筋设计参数,进行混凝土配合比设计。
四、结论与展望通过对预应力混凝土简支T梁的研究,可以得出以下结论:(1)预应力混凝土简支T梁具有较好的承载能力和变形性能,适用于中小跨径桥梁的设计。
(2)在T梁的设计过程中,需要考虑荷载计算、截面尺寸确定、静态分析、预应力钢筋设计和混凝土配合比设计等因素。
预应力混凝土简支t梁课程设计
预应力混凝土简支t梁课程设计预应力混凝土简支T梁是一种常见的结构形式,广泛应用于桥梁、高速公路、铁路等工程中。
本课程设计旨在通过对预应力混凝土简支T梁的设计过程和计算方法进行详细分析,使学生掌握预应力混凝土结构设计的基本理论和方法。
一、设计要求根据工程实际情况,我们的设计要求是:跨度为30米,道路等级为一级公路,荷载标准按照GB/T 50009-2012《建筑结构荷载规范》执行,使用C50的预应力混凝土。
二、设计步骤1. 确定截面尺寸和受力状态根据跨度和荷载标准,我们可以根据静力平衡原理确定截面形状和尺寸。
在确定截面尺寸时,需考虑梁的弯矩、剪力和轴力等受力状态。
2. 计算活载和恒载根据荷载标准,计算活载和恒载对T梁的作用力大小。
根据桥梁的具体情况,包括车辆类型、车道数、车辆荷载等参数,计算活载作用下的弯矩和剪力。
3. 计算预应力力量根据截面尺寸和受力状态,计算预应力的力量。
预应力可以通过预应力钢筋的预拉或者压力传递产生,根据静力平衡原理,计算预应力的大小和位置。
4. 设计受力钢筋根据受力状态和预应力力量,设计受力钢筋的数量和位置。
受力钢筋主要用于承受剪力和轴力,保证梁的受力性能。
5. 计算截面抗弯承载力和抗剪承载力根据受力钢筋和预应力的力量,计算截面的抗弯承载力和抗剪承载力。
根据结构的安全性要求,保证截面的抗弯和抗剪强度满足设计要求。
6. 校核截面尺寸根据抗弯和抗剪承载力的计算结果,对截面尺寸进行校核。
如果截面尺寸不满足要求,则需要重新调整截面形状或者增加预应力力量。
7. 绘制截面图和构造图根据设计计算结果,绘制截面图和构造图。
截面图主要用于展示截面尺寸和钢筋布置,构造图用于展示梁的构造形式和连接方式。
8. 编写设计报告根据设计计算结果和绘制的图纸,编写设计报告。
设计报告应包括设计计算的步骤、输入参数、计算结果和结论等内容,以便于后续施工和验收。
三、设计注意事项1. 在设计过程中,应根据具体情况合理选择混凝土的强度等级和预应力力量,保证结构的安全性和经济性。
40米预应力混凝土简支T形梁桥设计
40米预应力混凝土简支T形梁桥设计混凝土梁是一种常见的结构构件,具有较高的承载能力和耐久性。
在桥梁设计中,预应力混凝土梁被广泛应用于大跨度桥梁的建设,以提高其承载能力和耐久性。
本文将对一座40米预应力混凝土简支T形梁桥进行详细设计。
首先,我们将对梁桥的基本参数进行介绍,然后进行梁型选择和承载力计算,最后进行设计验算和施工方案分析。
一、梁桥基本参数介绍1.跨度:40米2.桥面宽度:8米3.车道数:双向两车道4.梁高:根据承载力和美观性要求确定5.材料强度等级:C50二、梁型选择和承载力计算根据跨度和桥面宽度,可以选择适当的梁型。
T形梁是一种常见的梁型,具有较好的承载能力和刚度。
在确定梁型后,可以进行承载力计算。
承载力计算主要包括以下几个方面:1.自重计算根据梁的几何形状和梁材料的密度,可以计算出梁的自重。
自重是梁本身的荷载,需要考虑在设计中。
2.活荷载计算根据桥梁所在位置的交通情况和设计要求,确定桥梁的活荷载标准。
活荷载包括车辆荷载、人行荷载和雪荷载等。
通过考虑不同车型和车辆分布情况,可以计算出桥梁的活荷载。
3.斜拉力计算根据梁桥的结构形式和施工方案,可以计算出各个斜拉杆的力值,以确保斜拉杆的承载能力。
4.承载能力验算将以上计算得到的各种荷载和力值进行叠加,并考虑梁的断面尺寸和材料强度等因素,进行承载能力验算。
如果承载能力满足设计要求,则说明梁型选择和尺寸设计合理。
三、设计验算和施工方案分析在完成承载力计算后,需要进行设计验算,以验证梁桥的设计是否合理。
设计验算主要包括以下几方面:1.梁截面尺寸验证梁截面尺寸需要满足强度和刚度要求。
通过计算得到的承载力和梁的几何参数,可以验证梁的截面尺寸是否满足设计要求。
2.钢筋配筋计算根据梁的截面尺寸和荷载要求,配筋计算是非常重要的一步。
通过配筋计算,可以确定梁中的钢筋布置和数量,以满足强度要求。
3.施工方案分析在设计验算完成后,需要对梁的施工方案进行分析。
施工方案包括梁的浇筑顺序、预应力筋的张拉过程、伸长量的计算等。
40米预应力混凝土简支T形梁桥设计解析
摘要预应力混凝土梁式桥在我国桥梁建筑上占有重要的地位,在目前,对于中小跨径的永久性桥梁,无论是公路桥梁或者城市桥梁,都在尽量采用预应力混凝土梁式桥,因为这种桥梁具有就地取材,工业化施工,耐久性好,适应性强。
整体性好以及美观等多种优点。
本设计采用简支T梁结构,其上部结构由主梁、横隔梁、行车道板和桥面部分等组成,显然主梁是桥梁的主要承重构件。
其主梁通过横梁和行车道板连接成为整体,使车辆荷载在各主梁之间有良好的横向分布。
桥面部分包括桥面铺装、伸缩装置和栏杆等组成,这些构造虽然不是桥梁的主要承重构件,但它们的设计与施工直接关系到桥梁整体的功能与安全,这里在本设计中也给予了详细的说明。
本设计主要受跨中正弯矩的控制,当跨径增大时,跨中由恒载和活载产生的弯矩将急剧增加,是材料的强度大部分为结构重力所消耗,因而限制的起跨越能力,本设计采用40m标准跨径,合理地解决了这一问题。
在设计中通过主梁内力计算、应力钢筋的布置、主梁截面强度与应力验算、行车道板等设计,完美地构造了一座预应力混凝土简支T梁桥,所验算完全符合要求,所用方法均与新规范相对应。
本设计重点突出了预应力在桥梁中的应用,这也正体现了我国桥梁的发展趋势。
关键词: 预应力混凝土简支T梁后张法施工IAbstractThe prestressed concrete beam plate bridge occupies my important status in our country bridge construction, in at present, regarding small span permanent bridge, regardless of is the highway bridge or the city bridge, all as far as possible is using the prestressed concrete beam plate bridge, because this kind of bridge has makes use of local materials, the industrialization construction, the durability is good, compatible, integrity good as well as artistic and so on many kinds of merits.This design uses simple support T beam structure, its superstructure by the king post, septum transversum beam, the lane boardand the bridge floor part and so on is composed, the obvious king post is the bridge main carrier. Its king post connects into the whole through the crossbeam and the lane board, enable the vehicles load to have the good traverse between various king posts .Bridge floor part including compositions and so on flooring, expansion and contraction installment and parapet, these structures although is not the bridge main carrier, but their design and the construction relates the bridge whole directly the function and the security, here has also given the detailed explanation in this design.This design mainly steps the sagging moment control, when the span increases, cross the bending moment which produces by the dead load and the live load the sharp growth, is the material intensity majority of consumes for the structure gravity, thus limits the spanning ability, this design uses the 40m standard span, has solved this problem reasonably. In the design through the king post endogenic force computation, the stress steel bar arrangement, king post section intensity and stress checking calculation, lane board and so on designs, a structure prestressed concrete simple support T beam bridge, the checking calculation completely has conformed to the requirement perfectly, uses the method and the new standard corresponds. This design has highlighted the pre-stressed with emphasis in the bridge application, this has also been manifesting our country bridge trend of development.Key words: Pre-stressed concrete Simple support T beam Post tensioned constructionII摘要 (I)Abstract (II)第一章预应力混凝土简支T形梁桥设计 (1)1.1 桥梁跨径及桥宽 (1)1.2 设计荷载 (1)1.3 材料规格 (1)1.4 设计依据 (1)1.5 基本计算数据 (1)第二章截面设计 (3)2.1主梁间距与主梁片数 (3)2.2 主梁跨中截面尺寸拟订 (5)2.2.1 主梁高度 (5)2.2.2 主梁截面细部尺寸 (5)2.2.3 计算截面几何特征 (7)2.2.4 检验截面效率指标ρ(希望ρ在0.5以上) (9)第三章主梁作用效应计算 (10)3.1永久作用效应计算 (10)3.1.1 永久作用集度 (10)3.1.2永久作用效应 (11)3.2可变作用效应计算 (13)3.2.1冲击系数和车道折减系数 (13)3.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (13)3.2.3车道荷载取值 (19)3.2.4可变作用效应 (19)3.3主梁作用效应组合 (24)第四章预应力钢束数量估算及其布置 (25)4.1 跨中截面钢束的估算和确定 (25)4.2 预应力钢束的布置 (26)第五章计算主梁截面几何特性 (35)5.1截面面积及惯矩计算 (35)5.2截面静距计算 (36)5.3截面几何特性汇总 (40)第六章主梁界面承载力与应力计算 (42)6.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 (42)6.1.1 正截面承载力验算 (42)6.1.2斜截面承载力验算 (45)6.2 持久状况正常使用极限状态抗裂性验算 (50)6.2.1正截面抗裂性验算 (50)6.2.2 斜截面抗裂性验算 (51)第七章主梁变形验算 (56)7.1计算由荷载引起的跨中扰度验算 (56)第八章横隔梁计算 (57)8.1作用在跨中横隔梁上的可变作用 (57)I8.2截面配筋计算 (57)第九章行车道板的计算 (59)9.1 悬臂板(边梁)荷载效应计算 (59)9.1.1 永久作用 (59)9.1.2 可变作用 (60)9.1.3 承载能力极限状态作用基本组合 (61)9.2 连续板荷载效应计算 (61)9.2.1 永久作用 (61)9.2.2 可变作用 (63)9.2.3 承载能力极限状态作用基本组合 (65)9.3 行车道板截面设计、配筋与承载力验算 (65)结论 (69)参考文献 (70)II第一章预应力混凝土简支T形梁桥设计1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径:40m(墩中心距离)主梁全长:39.96m计算跨径:39.00m桥面净空:净23.5+2×0.5m(防撞栏)=24.5m桥梁全长:5×40m=200m设计时速: 80km/h桥面净宽:半幅桥宽12m,配合25m的整体式路基。
预应力混凝土40M简支T形梁桥计算
毕业设计预应力混凝土简支T 形梁桥计算书(夹片锚具)一 设计资料及构造布置 1、桥梁跨径及桥宽标准跨径:40m (墩中心距离) 主梁全长:39.98m 计算跨径:39.00m桥面净空:净9.5+2×0.75m=11m2、设计荷载:汽车:公路—I 级,人群:3.5KN/2m3、设计时速: 80km/h4、桥面宽度: 净(8+0.5×(n+1))+2×0.75m (人行道)5、桥面横坡:1.5%6、环境 :桥址位于野外一般地区,Ⅰ类环境条件,年平均相对湿度75%;7、施工方法:主梁采用后张法,预留孔道采用预埋金属波纹管成型,两端同时张拉。
8、预应力种类:按A 类预应力混凝土构件设计 3.材料及工艺混凝土:主梁采用C50,桥面铺装用沥青混凝土。
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)的φ15.2钢绞线,每束六根,全梁配七束,pk f =1860Mpa 。
普通钢筋直径大于和等于12mm 的采用HRB335钢筋,直径小于12mm 的均用R235钢筋。
按后张法施工工艺要求制作主梁,采用内径70mm ,外径77mm 的预埋波纹管和夹片锚具。
4.设计依据(1)交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01—2003),简称《标准》 (2)交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60--2004),简称《桥规》(3)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 B62—2004) (4)基本计算数据见表一 (二)横截面布置1.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ρ很有效,故在许可条件下应适当加宽T 梁翼板.本桥主梁翼板宽度为2750mm,由于宽度较大,为保证桥梁的整体受力性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头,因此主梁的工作截面有两种:预施应力,运输,吊装阶段的小截面(1700i b mm =)和运营阶段的大截面(2750i b mm =).净-9.5+2×0.75m 的桥宽采用四片主梁,如图一所示.注:本示例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
3×40m预应力混凝土简支T梁施工图设计
3. 桥梁上部结构计算 ...................................................... 10
3.1. 设计资料及构造布置 .................................................................................................................. 10 3.1.1.资料 ...................................................................................................................................... 10 3.1.2 横截面布置 ......................................................................................................................... 12 3.1.3 横截面沿跨长的变化 .......................................................................................................... 15 3.1.4 横隔梁的设置 ..................................................................................................................... 15 3.2 主梁作用效应计算 ........................................................................................................................ 16 3.2.1 永久作用效应计算 .............................................................................................................. 16 3..2.2 可变作用效应计算 ............................................................................................................. 17 3.2.3 主梁作用效应组合 ............................................................................................................. 27 3.3 预应力钢束的估算及布置 .......................................................................................................... 28 3.3.1 跨中截面的估算和确定 ...................................................................................................... 28 3.3.2 预应力钢束布置 ................................................................................................................. 29 3.4 计算主梁截面几何特性 .............................................................................................................. 34 3.4.1 截面面积及惯性矩计算 ...................................................................................................... 34 3.4.2 截面净矩计算 ...................................................................................................................... 36 3.4.3 截面几何特性计算汇总 ...................................................................................................... 38 3.5 预应力损失计算 ............................................................................................................................. 40 3.5.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 ...................................................... 40 3.5.2 由具变形、钢束回缩引起的预应力损失 .......................................................................... 41 3.5.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 .................................................................................. 42 3.5.4 松弛引起的预应力损失 ...................................................................................................... 44 3.5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 .............................................................................. 44 3.5.6 N8 号凝土弹性压缩引起的预应力损失 ....................................................................... 46 3.5.7 预应力计算及钢束预应力损失汇总 .................................................................................. 48 3.6 截面承载力与应力验算 ................................................................................................................. 50 3.6.1 载能力极限状态承载力验算 .............................................................................................. 50 3.6.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算 .............................................................................. 55 3.6.3 持久状况构件的应力验算 ............................................................................................... 60 3.6.4 短暂状况构件的应力验算 .................................................................................................. 66 3.7 主梁端部的局部承压验算 ............................................................................................................. 70
桥梁工程课程设计--30m预应力钢筋混凝土简支T型梁设计
桥梁工程课程设计第1章 设计资料及构造布置1.1设计资料1.1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径:30m ; 主梁全长:29.96m ; 计算跨径:29.16m ;桥面净空:净—15+2×0.75m (人行道)+2×0.25m (栏杆);桥面坡度:不设纵坡,车行道双向横坡为2%,人行道单向坡为1.5%。
1.1.2 设计荷载:公路—Ⅰ级1.1.3 材料及施工工艺混凝土:主梁C50,人行道、栏杆、桥面铺装及混凝土三角垫层用C30; 预应力钢筋:采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62—2004)的2.15s φ钢绞线,每束7根,全梁配6束,pk f =1860MPa 。
按后张法工艺制作主梁,采用φ70mm 金属波纹管成孔,预留孔道直径为75mm 和OVM 锚。
1.1.4 设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)简称《桥规》(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004) (3)《桥梁工程》 (人民交通出版社,姚铃森编)图1.1.11.2 横截面布置1.2.1 主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随着梁高与跨径的增加而加宽为经济,由此可提高主梁截面效率指标值,采用主梁间距 2.3m,考虑人行道可以适当挑出,考虑设计资料给定的桥面净宽选用7片主梁,其横截面布置形式图1.2.1。
图1.2.11.2.2主梁尺寸拟定1.2.2.1主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比在1/15~1/25之间,标准设计中一般取为1/16~1/18。
所以梁高取用175cm。
1.2.2.2主梁腹板的厚度在预应力混凝土梁中,梁中腹板内主拉应力较小,腹板厚度翼板由布置预制孔管的构造决定,同时从腹板本身的稳定要求出发,腹板厚度一般不宜小于其高度的1/15。
本设计采用16cm.在跨中区段梁腹板下部设置马蹄,设计实践表明马蹄面积与截面面积以10%-20%为宜,马蹄宽:36cm,高:30cm。
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%。
30m预应力混凝土简支T梁完整版
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1.正截面抗裂验算 .......................................................................... 41 2.斜截面抗裂验算 .......................................................................... 41
目录
一、设计目的 ................................................................................................................................. 3 二、设计资料及构造布置 ............................................................................................................. 3
(三)持久状况构件的应力验算 .......................................................................... 45
1.正截面混凝土压应力验算 .......................................................... 45 2.预应力筋拉应力验算 .................................................................. 46 3.截面混凝土主压应力验算 .......................................................... 46
混凝土简支T形梁桥设计计算实例
钢筋混凝土简支T形梁桥设计1基本资料1.1公路等级:二级公路1.2主梁形式:钢筋混凝土T形简支形梁1.3标准跨径:20m1.4计算跨径:19.7m1.5实际梁长:19.6m1.6车道数:二车道1.7桥面净空桥面净空——7m+2< 0.75m人行道1.8设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范(JTG D60—2004)»,简称《桥规》。
(2)《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》。
(3)《公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 124-85)〉,简称《基规》。
2具体设计2.1主梁的详细尺寸主梁间距:1.7m1 1 1 1主梁高度:h=( 〜一)1=(—〜一)20=1.82〜1.1 (n)(取 1.8 )11 18 11 18主梁肋宽度:b=0.2m主梁的根数:(7m+2K 0.75m) /1.7=52.2行车道板的内力计算考虑到主梁翼板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋,故行车道板可按两端固接和中间铰接的板计算。
已知桥面铺装为2cm的沥青表面处治(重力密度为23kN/m3)和平均9cm厚混泥土垫层(重力密度为24kN/m 3), C30T梁翼板的重力密度为25kN/m3。
2.2.1结构自重及其内力(按纵向1m宽的板条计算)①每米延板上的恒载g l沥青表面处治:g i =0.02x1.0 :23=0.46kN/mC25 号混凝土垫层:g2 =0.09x1.0 X4=2.16kN/mT 梁翼板自重:g3= (0.08+0.14) /2 X.0 X5=2.75kN/m每延米板宽自重:g= g i+g2 + g3 =0.46+2.16+2.75=5.37kN/m②每米宽板条的恒载内力:1 2 1 2弯矩:M min,g =-§gl o =-? X5.37 X.71 =-1.35kN.m剪力:Q A g=g ^0=5.37 0.71=3.81kN2.2.2汽车车辆荷载产生的内力公路II级:以重车轮作用于铰缝轴线上为最不利荷载布置,此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载下图:图2-2行车道板计算(尺寸单位:cm)后轴作用力 140KN 的着地长度为 a 2=0.2m,宽度b 2=0.6m ,铺装层的厚度H=0.09+0.02=0.11m 垂直行车方向轮压分布宽度为:a i =a 2+2H=0.20+2 E .1 仁0.42m 。
35米预应力混凝土简支T型梁
1 概述1.1工程概况1.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k9+602~k9+748。
桥梁全长4×35m,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。
2.河流及水文情况水电站库区地处高山峡谷区,山势挺拔,为较为典型的中高山地形地貌区。
水电站初选水库正常蓄水位为2253.00m,死水位为2248.00m。
3.当地建筑材料情况桥梁附近有充足的木材,水泥,钢材市场可供。
4.气象情况查阅四川地区、金川县城当地气象资料。
1.2设计标准及规范1.2.1设计标准桥型:装配式预应力混凝土简支T型梁桥桥面宽度:全宽11m,横向布置为1m人行道+9m行车道+ 1m人行道桥面横坡:1.3%(单幅单向坡)车辆荷载等级:公路-I级1.2.2设计规范《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》JTG62---2004《公路桥涵施工技术规范》JTJ041---2000《公路工程抗震设计规范》JTJ001---892 方案比选2.1桥梁设计原则1.适用性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。
桥下应满足泄洪、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[1]。
2.舒适与安全性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.经济性设计的经济性一般应占首位。
经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。
建成的桥梁应保证使用年限,并便于检查和维修。
在桥梁规定的使用期限内的经常维修费用的多少需要考虑,例如钢桥的油漆,高强螺栓的检修,钢筋混凝土的裂缝维修。
又如采用建筑高度大的桥梁,常带来引道或引桥的加长,除了要增加运营费以外,还影响交通安全,此外,运营使用时质量也是一个不容忽视的问题,例如桥梁的刚度要大,桥面宜连续,震动要小,视线要宽敞等。
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《桥梁工程B 》课程设计——预应力钢筋混凝土简支T 形梁桥一、设计资料1、计算跨径:24.5m2、设计荷载:公路Ⅱ级荷载;人群荷载:3.5kN/mP 。
3、设计依据:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62—2004))4、设计方法:承载能力极限状态法 二、结构尺寸该设计桥梁按二级公路桥梁净空进行设计,行车道宽度为 8.5m ,人行道宽 度为 0.75m ;全桥每跨采用 5 片预制的钢筋混凝土 T 形梁,每片梁行车道板宽 2.00m ,沿主梁纵向每 4-5m 布置1道横隔梁。
如图所示:桥梁横断面布置及主梁一般构造。
行车道板间的连接视为刚性连接。
桥面铺装层外边缘处为cm 2的沥青表面处治(重力密度为323m KN )和cm 6厚的混凝土三角垫层(重力密度为324m KN ),桥面横坡 1.5%。
人行道重力取m KN 14.12,为了简化计算,将人行道,栏杆(2g )和桥面铺装的重力(2g )平均分配给每根主梁。
结构中每片中主梁上有12块横隔板预制块,边主梁上有6块横隔梁预制块。
将其产生的重力(中主梁中1g ',边主梁边1g ')沿主梁纵向均匀分摊给各主梁,预制横隔梁的重力密度为325m KN 。
主梁重力以1g 计,其重力密度取值为325m KN 。
总自重:中主梁:22111g g g g g g '++''+'+=中中 边主梁:22111g g g g g g '++''+'+=边边 三、设计内容及要求 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),进行配筋与强度检算; 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。
一、主梁设计1.结构尺寸拟定根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15~1/25,标准设计中高跨比大约在1/18~1/19。
当建筑高度不受限制时,增大梁高往往是较经济的方案,因为增大梁高可以节省预应力钢束的用量,同时梁高增加一般只是腹板加高,而混凝土用量增加不多。
综上所述,本设计取用1.6m的主梁高度是比较合适的。
在预应力混凝土梁中腹板处因主拉力很小,腹板厚度一般由布置孔管的构造决定,同时从腹板本身的稳定条件出发,腹板厚度不宜小于其高度的1/15,所以腹板宽度取为0.16m。
主梁截面细部尺寸:为了增强主梁间的横向连接刚度,除设置端横隔梁外,还设置4片中横隔梁,采用开洞形式,平均厚度0.16m。
马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要来确定,实践表明马蹄面积占截面面积的10%~20%为合适。
这里设置马蹄宽度为40cm,高度20cm。
马蹄与腹板交接处做成45°斜坡的折线钝角,以较小局部应力。
这样的配置,马蹄面积占总面积14.56%,按上述布置,可绘出预制梁跨中截面,如下图所示。
23452.梁毛截面几何特计算征(1)截面几何特性计算公式如下:m i i i i s i i22m A =A S =A y y =S /A I ()()i i i s i i s I Ai y y I A y y ⎡⎤⎡⎤=+-=+-⎣⎦⎣⎦∑∑∑∑∑毛截面面积:各分块面积对上缘的面积矩:毛截面重心至梁顶的距离毛截面惯性矩计算用移轴公式:Am yi ys Si Ii 式中——分块面积——分块面积的重心至梁顶的距离——毛截面重心至梁顶的距离——各分块对上缘的面积矩——分块面积对其自身重心轴的惯性矩。
中主梁跨中毛截面的几何特性如图2.1,及表2.1跨中截面(跨中与L/4截面同)毛截面几何特性 表2.1分块 号 分块 面积 Ai(㎝2) y i (cm) Si=A i *yi(Cm 3) (y s -y i )(cm) I x =Ai(y s -y i )2(Cm 4) I i (Cm 4)①27607.52070043.251.5082×10553105175.01215922⨯=⨯⨯② 460 16.7 7666.7 345.3176×105 53100064.0365922⨯=⨯⨯③ 2240 70 156800 -19.38.3438×105 53105867.361214016⨯=⨯ ④14413619584-85.310.4776×10553100115.03612122⨯=⨯⨯⑤ 800 150 120000 -99.378.8839×105 53102667.0122040⨯=⨯ 合 计6404=∑=Ai A m3.1097.501607.50=-==∑=x mi s y A S y324751=∑iS5105311.154⨯=∑xI510389.37⨯=∑iI510920.191⨯=∑+∑=i x m I I I(2)检验截面效率指标ρ以跨中截面为例:cm y A I K x i m s 42.273.1096404109201.1915=⨯⨯=∑=上核心矩:cm y A I K s i m x 11.597.506404109201.1915=⨯⨯=∑=下核心矩:54.016011.5942.27s =++=h k K x ρ截面效率指标: 根据设计经验,预应力混凝土T 型梁在设计时,检验截面效率指标取ρ=0.45~0.55,且较大者亦较经济。
上述计算表明,初拟的主梁跨中截面是合理的。
二、桥面板内力计算1.恒载及内力计算(以纵向1米宽的板条进行计算)m kN g /46.0230.102.01=⨯⨯=沥青混凝土面层: m kN g /44.1240.106.02=⨯⨯=水泥混凝土三角垫层: m kN g T /375.4250.1220.015.03=⨯⨯+=型梁翼板自重: m kN g g g g g i /275.6375.444.146.0321=++=++==∑合计: 每米宽板条的恒载内力: mkN gl o ag ⋅-=⨯⨯-=-=656.292.0275.62121M 22弯矩: kNgl Q o ag 773.592.0275.6=⨯==剪力:2.车辆荷载产生的内力将车轮作用于铰缝轴线上,后轴重力标准值为P=140kN,轮压分布宽度如下图所示,由《桥规》得:车辆荷载后轮着地长度为m a 20.02=,宽度为m b 60.02=,桥面铺装层厚度m H 08.006.002.0=+=,则 m H a a 36.008.0220.0221=⨯+=+=mH b b 76.008.0260.0221=⨯+=+=荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为:m l d a a 6.392.024.136.0201=⨯++=++=由于m l 584.120<=,所以冲击系数采用3.11=+u 作用于每米宽板条上的弯矩:mkN b l a P M ap ⋅-=-⨯⨯⨯-=-+-=453.18)476.092.0(6.3414023.1)4(42)1(10μ作用于每米宽板上的剪力:kNaP Q ap 278.256.341402.3142)1(=⨯⨯⨯=+=μ3.荷载组合(承载能力极限状态内力组合)m kN M M M apag j ⋅-=⨯-⨯-=+=021.29453.184.1656.22.14.12.1 kN Q Q Q ap ag j 317.42278.254.1773.52.14.12.1=⨯+⨯=+=三、主梁内力计算1.恒载内力计算中梁跨中截面 中梁支点截面1跨中处边梁截面面积为26404.0m ,中梁截面面积也为26404.0m 。
中间横隔梁体积为:[]3300.07.01.02.0)7.042.0(5.005.092.05.012.012.05.092.025.116.02m =⨯-⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯端横隔梁体积为:[]3256.07.01.02.0)7.042.0(5.00434.08.05.08.025.116.02m =⨯-⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯由马蹄加高,梁端加宽增加的重量折算成的恒载集度:[]m KN692.18.242508.15.015.312.046.15.0)2.108.1(4=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯恒载集度计算表第一期恒载主梁自重边主梁m KN m KN g 01.16256404.01=⨯=边 中主梁m KN m KN g 01.16256404.01=⨯=中横隔梁 折算荷载边主梁[]mKN m KN g 863.08.245.0254300.02256.01=⨯⨯⨯+⨯=')()(边中主梁[]mKN m KN g 726.18.24254300.02256.01=⨯⨯+⨯=')()(边马蹄加高,梁宽加宽 增加的重量折算荷载m KN g 692.11='' 第二期恒载桥面板铺装层mKN m KN g 006.255.8)24206.02302.0(3=⨯⨯+⨯= 栏杆和人行道m KN m KN g 428.2514.123==' 合计边主梁m KN g 999.22428.2006.2692.1863.0010.16=++++=边中主梁mKN g 862.23428.2006.2692.1726.1010.16=++++=中主梁恒载内力截面位置x 内力边梁中梁)(m KN M ⋅弯矩 KN Q 剪力 )(m KN M ⋅弯矩 KN Q 剪力0=x0 281.738 0292.310 4l x =1294.233 140.869 1342.797 146.155 2l x =1725.6441790.3962.活载内力计算(1)冲击系数和车道折减系数按“桥规”第2.3.2条规定汽车荷载在T 梁上的冲击系数u 采用1.3.本设计按两车道设计,不折减,则1=ξ (2)计算主梁的荷载横向分布系数① 按杠杆原理法计算各梁支点处的荷载横向分布系数 各梁的横向影响线及荷载布置如下图所示(按车辆荷载布置)人群人群12345车辆荷载车辆荷载车辆荷载号梁号梁号梁各梁横向分布系数0725.0235.01.01230550.021.0122312.1438.02875.021==++====+=======∑∑∑∑or q oq or q oq r or qoq m m m m m m ,号梁:,号梁:,号梁:ηηηη② 利用偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数 由图可知,此桥设有刚度强大的横隔梁,且承重结构的长宽比为245.2105.24>==B l 故可按偏心受压来计算横向分布系数c m 求荷载横向分布影响线2.040)4(05112.040405113040)4(25114.0402451122.040)4(45116.04016511140)4()2(02400.255125335512313151252255122121512511525122111222225125242322212=-⨯+=+==⨯+=+==-⨯+=+==⨯+=+=-=-⨯+=+==+=+==-+-+++=++++==∑∑∑∑∑∑∑------=i ii ii ii ii ii i i i a a a n a a a n a a a n a a a n a a a n a a n ma a a a a a m n ηηηηηη号梁:号梁:号梁:标值载横向分布影响线的竖各梁在两边的主梁处荷则,,梁间距为均相等,梁数本桥各根主梁的横截面各梁的横向影响线及荷载布置如下图所示(按车辆荷载布置)人群人群12345车辆荷载号梁号梁号梁各梁跨中横向分布系数662.0660.02085.0265.0395.0575.021==+++==∑cr qcqm m η号梁: 431.0530.02142.0232.0298.0388.022==+++==∑cr qcq m m η号梁: 4.04.022.02.02.02.023==+++==∑cr qcqm m η号梁: 荷载横向分布系数汇总见下表梁号荷载位置 公路Ⅱ级 人群荷载 备注 1跨中c m0.6600.662偏心压力法计算 支点0m 0.4381.312杠杆原理法法计算2跨中c m0.5300.431偏心压力法计算 支点0m 0.550杠杆原理法法计算3跨中c m0.40.4偏心压力法计算 支点0m0.725杠杆原理法法计算简支梁控制截面内力影响线及影响线面积截面 类型影响线面积影响线图式2l M2222031.755.248181m m l =⨯==Ωll/42l Q 062.35.24818=⨯==Ωl1/21/2+-l0Q25.1225.242===Ωl l1(3)公路—Ⅱ级荷载和人群荷载产生的内力计算KNP m KN q k k 5.193)55.24(55075.018075.036075.0180,875.775.05.10=-⨯-⨯-⨯+⨯==⨯=①边主梁:mkN q y P m M k k k k cq q l ⋅=⨯+⨯⨯⨯⨯=+⋅⋅+=856.1523)031.75875.745.245.193(66.013.1)()1(,2ωξμ矩:车道荷载产生的跨中弯 mkN p m M r r cr r l ⋅=⨯⨯=⋅⋅=978.173031.755.3662.0,2ω矩:人群荷载产生的跨中弯车道活载跨中截面最大剪力:kN w q y P m Q c k k k c q 303.120)062.3875.75.05.1932.1(66.00.13.1)2.1()1(=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+⋅⋅⋅+=ξμ人群荷载跨中剪力:kN q m Q r r cr r 095.7062.35.3662.0=⨯⨯==ω计算支点截面车道荷载的最大剪力:绘制车辆荷载和人群荷载横向分布系数沿桥方向的变化图形以及支点剪力影响线图车道荷载人群荷载a/3影响线车道荷载最大剪力:QQ Q Qw q y P m Q q c k k k cq q ∆+=∆+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=∆++⋅⋅+=998.281)25.12875.715.1932.1(66.00.13.1)2.1()1(ξμ附加三角形荷载重心处的影响线坐标为935.05.24)75.4315.24(1=⨯-⨯=y 因此,可以计算得到:KNQ 060.7215.1932.1)66.0438.0(935.0875.7)66.0438.0(275.413.1-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯-+⨯⨯-⨯⨯=∆故公路-Ⅱ级荷载支点剪力为:KN Q 938.209060.72998.281=-=计算支点截面人群荷载最大剪力:人群荷载m 变化区荷载重心处的影响线坐标935.0=y 。