【混凝土桥】第四章 RCB预应力混凝土简支梁
预应力混凝土简支梁桥设计书.docx
.预应力混凝土简支梁桥设计书1.设计基本资料1.1 主要技术指标（ 1）结构形式： 25m+25m简支梁桥标准跨径 25m的预应力混凝土简支梁桥（桥台台背前缘线之间的距离）；主梁全长为 24.96m（主梁预制长度）；计算跨径为 24.5m( 支座中心之间的距离）；（2）桥面净空：净9m 2 0.75m（3）荷载等级：汽车荷载按公路二级，人群荷载为 3kN / m2，每侧人行栏的重力作用为 1.52kN / m 。
（ 4）桥面铺装： 5cm厚的沥青混凝土面层和平均8cm厚的水泥混凝土铺装层1.2 材料属性（ 1）梁体混凝土： C50混凝土，重度为 25kN / m3，抗压强度标准值为f ck32.4MPa ，抗压强度设计值 f cd22.4MPa ，抗拉强度标准值为 f tk 2.65MPa ，抗拉强度设计值为 f td 1.83MPa（2）沥青混凝土面层重度为 23kN / m3，水泥混凝土铺装层为 24kN / m3（3）预应力钢筋采用低松弛钢绞线（ 1 7标准型），抗拉强度标准值为f pk1860MPa ，抗拉强度设计值 f pd1260 MPa ，公称直径为15.24mm，公称面积为 140 mm2，弹性模量 E p 1.95 105 MPa ，锚具采用夹片式群锚。
（ 4）普通钢筋：HRB 335级钢筋，抗拉强度标准值为 f sk335MPa ，抗拉强度设计值 f sd280MPa 。
直径 d 12mm 者，一律采用 R235 级钢筋，抗拉强度标注值 f sk 235MPa ，抗拉强度设计值 f sd 195MPa 。
1.3 环境等级桥址位于河南省丹江口市公路某标段，类环境条件，年平均相对湿度为 75%。
1.4安全等级安全等级为 1 级，结构重要性系数为 1.1 。
2.上部结构布置2.1 主梁布置经济分析表明，对于跨径较大的预应力混凝土简支梁桥，当吊装重量不受限制时，适当增加主梁间距，增大翼缘宽度，可以提高截面效率指标（通常希望在0.45-0.5 以上），比较经济合理。
预应力混凝土的基本原理图解
预应力混凝土的基本原理图解为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，可以设法在结构构件承受使用荷载前，预先对受拉区的混凝土施加压力，使它产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态。
也就是借助混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足，以推迟混凝土裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。
这就是预应力混凝土的基本原理。
图: 预应力混凝土简支梁结构的基本原理(a)预应力作用； (b)使用荷载作用； (c)预应力和荷载共同作用现以图所示的简支梁为例，进一步说明预应力混凝土的基本原理。
在构件承受使用荷载q以前，设法将钢筋（其截面面积为）拉伸一段长度，使其产生拉应力，则钢筋中的总拉力为＝。
将张拉后的钢筋设法固定在构件的两端，则相当于对构件两端施加了一对偏心压力，从而在受拉区建立起预压应力（图a）。
当在梁上施加使用荷载q时，梁内将产生与预应力反号的应力（图b）。
叠加后的应力如图c所示。
显然，叠加后受拉区边缘的拉应力将小于由q在受拉区边缘引起的拉应力。
若叠加后受拉区边缘的拉应力小于混凝土的抗拉强度，则梁不会开裂；若超过混凝土的抗拉强度，构件虽然开裂，但裂缝宽度较未施加预应力的构件小。
预应力的概念在生产和生活中应用颇广。
盛水的木桶在使用前要用铁箍把木板箍紧，就是为了使木块受到环向预压力，装水后，只要由水产生的环向拉力不超过预压力，就不会漏水。
与钢筋混凝土相比，预应力混凝土具有以下特点：（1）构件的抗裂性能较好。
（2）构件的刚度较大。
由于预应力混凝土能延迟裂缝的出现和开展，并且受弯构件要产生反拱，因而可以减小受弯构件在荷载作用下的挠度。
（3）构件的耐久性较好。
由于预应力混凝土能使构件不出现裂缝或减小裂缝宽度，因而可以减少大气或侵蚀性介质对钢筋的侵蚀，从而延长构件的使用期限。
（4）可以减小构件截面尺寸，节省材料，减轻自重，既可以达到经济的目的，又可以扩大钢筋混凝土结构的使用范围，例如可以用于大跨度结构，代替某些钢结构。
混凝土梁桥设计构造与计算
2、梁肋厚度 取决于：主拉应力和主筋布置构造要求 ①跨中至梁端，梁肋可变厚度以适应剪力沿梁长 变化 ②主筋布置考虑如何排列、钢筋间净距、保护厚 度等，下翼缘可做成马蹄状 ③一般为200～400mm，最小构造厚度一般为 140mm 3、梁肋间距 铁路（1.8m）：考虑内外道碴槽板悬臂弯矩大 致相近，有利于板内钢筋布置。运架时，梁重心位 于梁肋中心附近，保持梁的稳定性。 公路（一般取1.6～2.2m）：考虑起吊能力，便 于预制安装，可能时尽量加大间距，减少梁数。
4、桥面板 板厚由构造要求及受力条件确定，板的最小厚度为 120mm。
3.3 装配式简支梁桥的钢筋布置（如图） 3.3.1 主梁钢筋构造 主梁钢筋主要有:纵向主钢筋、架立钢筋、斜钢筋 、箍筋、分布钢筋等。
3.4 装配式简支梁桥的联结构造 3.4.1 装配式主梁的联结构造 设有中横隔梁和端横隔梁的装配式T型梁桥，均借 助横隔梁的接头使所有主梁联成整体，接头要有足 够的强度，以保证结构的整体性，并使结构在运营 过程中不至因荷载反复作用和冲击作用而发生松动 。主要型式有：钢板焊接接头、螺栓接头、扣环接 头。
预应力混凝土的两种结构型式: 全预应力混凝土结构:在最大使用荷载作用下,混 凝土不出现任何拉应力。 部分预应力混凝土结构:在最大使用荷载作用下, 容许发生不超过规定的拉应力值或裂缝宽度。 另外，在钢筋混凝土结构内部分地施加少量预应 力，提高结构裂缝安全度，称为预应力钢筋混凝土结 构。
1.2梁式桥的主要类型及其适用情况 1.2.1按承重结构的截面型式划分 主要类型:板桥、肋板式梁桥、箱型梁桥。 １、板桥 截面型式：整体式实心板、装配式实心板、空心板 和异型板。 板桥的适用范围：主要适用于小跨径桥梁。简支板 桥一般都设计为等厚度的。 ２、肋板式梁桥 截面型式：∏型板、I型梁、T型梁桥。
第4讲预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工知识讲座
第4讲预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工知识讲座1. 引言本文档是关于预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工知识的讲座笔记。
预应力混凝土连续梁桥是大型桥梁工程中常见的一种桥梁形式，它具有结构稳定、使用寿命长等特点。
悬臂浇筑施工是连续梁桥建设中的重要环节，本文将介绍相关工艺和注意事项。
2. 概述悬臂浇筑施工是指在建造连续梁桥过程中，通过设置临时支座，在梁体一端进行单点浇筑的工艺。
悬臂浇筑施工具有高效、安全等优点，但也存在一定的挑战和难点。
3. 工艺步骤3.1 设置临时支座悬臂浇筑施工的第一步是设置临时支座。
临时支座是用于支撑浇筑梁体的一端，通常采用脚手架或钢模板进行支撑。
设置临时支座要求支座的刚度和稳定性满足施工要求，并能够承受梁体的重量和浇筑过程中的震动力。
3.2 模板安装在设置好临时支座之后，需要安装模板。
模板的安装要求精确，确保模板的几何尺寸和位置满足设计要求。
同时，还需要保证模板的稳定性和刚度，以防止在浇筑过程中发生变形或倒塌。
3.3 钢筋绑扎完成模板安装后，进行钢筋绑扎工作。
钢筋的绑扎需要按照设计要求和图纸进行，确保钢筋的布置和连接满足承载力和预应力要求。
钢筋绑扎时要注意绑扎的紧密度和位置的准确性，以确保浇筑过程中钢筋不移位。
3.4 浇筑混凝土模板和钢筋绑扎完成后，进行混凝土的浇筑工作。
浇筑混凝土时，要控制混凝土的流动性和坍落度，确保混凝土能够充分填充模板内部，并排除气泡和杂质。
同时，在浇筑过程中需要进行振捣和抹平等操作。
3.5 养护完成混凝土浇筑后，需要进行养护工作。
养护的目的是保证混凝土的强度和耐久性。
养护的方法包括喷水养护、覆盖保温等，具体要根据气候和施工条件进行调整。
4. 安全注意事项在进行预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工时，需要注意以下安全事项：•确保临时支座的稳定性和强度，防止发生倒塌或滑移等危险。
•进行高处作业时，必须佩戴安全帽、安全绳等个人防护装备，并设置安全网和警示标志。
•混凝土浇筑过程中，要避免工人站在混凝土上，以免发生坍塌或意外伤害。
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。
桥梁工程第4章-预应力混凝土连续梁桥和斜交桥课件
连续配筋
分段配筋
布置
方式 逐段接长力筋 体外布筋
（1）连续配筋 就地浇筑施工的连续梁桥，纵向力筋可以按照桥梁
各部位的受力要求进行连续配束。在支点附近分别由 负弯矩区转向正弯矩区，从抗剪角度看有削弱，但对 支点附近截面的抗剪能力有较大的提高。
（2）分段配筋 悬臂施工、先简支后连续施工的连续梁桥常用的
二、立面布置
2 . 梁高选择
(1)等截面连续梁:采用等截面布置,构造简单,施工方便 n 中等跨径40～60m的连续梁桥，若采用预制装配施工和就 地浇筑施工，为便于预制安装和模板周转使用，宜采用 等截面布置。 n 采用顶推法施工时，为便于布置顶推和滑移设备，一般均 采用等截面梁。 n 对于长桥，中等跨径，采用逐跨架设施工和移动模架法施 工，等截面布置比较有利。
2.受力特点
①在恒载、活载作用下，主梁受弯，跨中弯矩比简支梁小， 中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面的负弯矩比跨 中截面正弯矩大。
②作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位 以及预应力等，均会使桥梁结构产生次内力。
3、适用范围
① 适合采用悬臂节段施工法、顶推法、（先简支 、后连 续）进行施工；
3 钝角负弯矩 如同连续梁的中支点截面一样，在钝角B、C处产生负主
弯矩，有时它的绝对值比跨中主弯矩还要大，其负主弯矩 的方向接近与钝角的二等分线相正交。
4 横向弯矩 斜板的最大纵向弯矩，虽比同等跨径的直桥要小，但
横向弯矩却比同等跨径的直桥要大得多，并且沿自由边的 横向弯矩还出现反号，靠近锐角处为正，靠钝角处为负.
斜交角ϕ——桥轴线与支 承线的垂线的夹角。
桥宽b——垂直于桥轴线 方向的桥宽。
桥跨径 ——两支承轴线 垂直距离的正跨径。
混凝土桥课件 第四章 RCB预应力混凝土简支梁
梁端适当扩大； 桥规规定不小于14cm或上下翼缘板梗胁间腹板高的 1/20（有预箍）、1/15（无预箍） 4 下翼缘形状与尺寸：主要取决于力筋布置。
重心尽量靠下 管道净距满足规定 注意张拉端锚具 5 主梁荷载与内力计算：基本同钢筋混凝土梁。
2 力筋类型 高强钢丝、钢铰线、粗钢筋。 常用强度不低于850MPa IV级以上的精轧螺纹钢 近年来也多用高强、低松弛钢铰线。
3 力筋线形和力筋“绝缘”的目的和做法
＊直线形和折线形 ＊折线形合理高但工艺复杂。 ＊多用直线形，端部、分批把硬质塑料管套在钢铰线
上绝缘，防止端部上翼缘混凝土开裂。
4 先张法梁抗剪
普通钢筋 （T20MnSi A3）
箍筋：跨中-1/8 2肢
φ10 @ 200mm
1/8- 1/16支座 加密 φ10 @ 100mm
1/16-梁端 4肢 φ10 @ 80mm
下翼缘处： 最下排预应力筋处 10根φ8纵 向非预应力筋，增强正截面抗裂性
为增强下翼缘的纵向抗裂性 设间距 100mm φ8封闭箍筋
2 30m跨T梁 梁长2996cm、梁高175cm 梁中心距 160cm（较大跨度180 cm） 上翼缘宽 158cm， 跨中腹板 16cm 下面有马蹄宽36cm 端部腹板 36cm
3 30m跨工形组合截面 5cm预制板做现浇桥面底模， 主梁力筋7φ5钢铰线 XM或QM锚具 预制部分（主梁、横隔板、桥面板）C50 现浇部分C30
第4章 预应力钢筋混凝土简支梁
第一节 后张法预应力混凝土简支梁标准设计及构造 第二节 先张法预应力混凝土简支梁标准设计简介 第三节 其他形式预应力混凝土简支梁简介 第四节 后张法预应力混凝土简支梁设计与计算 第五节 预应力混凝土简支梁的制造及架设
钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥
• 防水混凝土的强度等级一般不低于 桥面板混凝土的强度等级；一般不 另设面层，但为延长桥面使用年限， 宜在上面铺筑2cm 厚的沥青表面处 治作为可修补的磨好层。
桥梁工程
第二篇
3、具有贴式或涂料防水层的水泥混凝土或沥青混凝土铺装
• 适用：防水程度要求高，或在桥面板位于结构受拉区而可能出现裂纹的 桥梁上，往往采用柔性贴式或涂料防水层（见图2-2-3b）
• 作用：不但要保证梁能自由变形，而且使车辆在设缝处能平顺地 通过和防水、垃圾泥土渗入等渗入阻塞。
• 特别注意：伸缩缝附近的栏杆也应能相应的自由变形。
• 伸缩缝变形量计算：包括温度伸长量、收缩量和徐变量以及制造 与安装误差的富余量。
桥梁工程
• 一、U型锌皮式伸缩缝
• 适用：中小跨径的桥梁，变形量2-4cm
桥梁工程
第二篇
二、栏杆和灯柱
• 栏杆作用:
– 封闭沿线两側的作用 – 具有吸收碰撞能量的作用
• 栏杆高度：按规定不小于110cm，对 于小跨径宽度不宽的桥栏杆一般 40~60cm。
• 栏杆间距：一般1.6-2.7m。
• 图a ：钢筋混凝土栏杆。
• 图b、c ：预制花板栏杆。
桥梁工程
• 防撞护栏： • 灯柱：高出车道5m左右。
第二篇
• 优点：既有弹性，又易于胶贴，能满足变形和防水的 要求。
桥梁工程
第二篇
• 为减少伸缩缝，可设置桥面连续结构。
• 简支-转连续
桥梁工程
第二篇
第四节 人行道、栏杆与灯柱
一、人行道及安全带
• 城镇及近郊区桥梁应设置人行道，详见第一篇总论；
• 行人稀少区可不设人行道，只设安全带，其高宽均不 少于0.25m的护轮安全带。 • 图2-2-11a 表示只设安全带，每隔2.5~3m设一断缝 以免参与主梁受力而被破坏。
预应力混凝土简支箱梁桥设计
预应力混凝土简支箱梁桥设计郑州航空工业管理学院毕业设计届专业班级题目预应力混凝土简支梁桥设计姓名******学号*********指导教师******* 职称******2013 年 5 月 20 日摘要简支梁桥是静定结构，各跨单独受力，结构受力比较单纯，不受支座变形等影响，适用于各种地质情况，结构比较简单，容易做成标准化，装配式构件，制造、安装均比较方便，是一种采用最广泛的的梁式桥。
而预应力混凝土的设计是为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加外力，使得构件产生的拉应力减小，从而延长桥梁的使用寿命。
设计桥梁跨度为30m+30m+36m+30m+30m ,桥面总宽15.3m，一级公路标准，双向4车道，主梁采用预应力混凝土，后张法施工。
设计过程如下：首先，进行桥型方案分析比选，拟定主梁形式。
在拟定好主梁形式后进行主梁主要构造及细部尺寸的设计，本设计采用箱形梁方案。
其次，按照规范进行主梁的作用效应计算、预应力钢束的估算及其布置并计算主梁截面几何特性。
再次，进行钢束预应力损失计算、承载能力极限状态计算、持久状况正常使用极限状态抗裂性验算、主梁变形验算。
最后，进行施工方案的编制，主要包括上部结构施工，下部结构基础和墩身的施工工艺等。
关键词箱形梁；预应力混凝土简支梁桥；后张法；施工方案Title Prestressed concrete box girder bridge designThe name ********** Number of *********Instructor ******* Titles *******AbstractSimply supported beam bridge is a statically determinate structure, each single force, force structure is relatively simple, is not affected by the deformation of the support, suitable for various geological conditions, simple structure, easy to make standardization, assembly member, manufacturing, installation is convenient, is a kind of girder bridges with the most extensive. The design of prestressed concrete is in order to avoid premature of reinforced concrete structure crack appears, make full use of high strength steel and high strength concrete, managed to concrete structures or members under service load, by applying external force, stress reduce the tension makes component, thereby prolonging service life of bridge. Prestressed concrete beam bridge generally applies to the following 50m highway bridge.Design of the bridge span is30m+30m+36m+30m+30m, the total width of 15.3m, a highway, two-way 4 lane, the main beam withprestressed concrete, post-tensioned construction.The design process is as follows:First of all, make comparison and selection of bridge scheme, make girder type. Design the main structure and the size of the details in the draft girder girder type, this design uses the box beam.Secondly, according to the standard of estimating effect calculation of main girder, prestressed steel beam and the arrangement and to calculate the geometric property of section.Thirdly, calculation, calculation of ultimate limit states, permanent condition normal use limit the persistent state of crack resistance checking, end of main beam deformation checking of steel beam prestressed loss.Finally, for the preparation of construction scheme, including the construction of superstructure, substructure and pier foundation construction process.Keywordsbox girder, prestressed concrete beam bridge, post-tensioning method，construction program目录摘要................................................................................................. - 0 - Abstract ............................................................................................ - 1 - 第一部分工程概况......................................................................... - 0 -1. 工程说明 ..................................................................................... - 0 -2.气侯................................................................................................ - 0 -3.地形、地貌.................................................................................... - 1 -4.桥型方案比选................................................................................ - 1 -4.1 具体方案比选 ................................................................ - 1 -4.2 方案比选 ........................................................................ - 3 - 第二部分上部结构计算................................................................. - 6 - 1 基本设计资料............................................................................... - 6 -1.1 跨度和桥面宽度 ............................................................ - 6 -1.2 技术标准 ........................................................................ - 7 -1.3 主要材料 ........................................................................ - 7 -1.4设计依据 ......................................................................... - 7 -1.5基本计算数据 ................................................................. - 8 -2.箱型梁构造形式以及相关设计参数 ........................................... - 9 -2.1 主梁跨中截面主要尺寸拟订........................................ - 9 -2.2计算截面几何特征.......................................................- 10 -3.主梁作用效应计算......................................................................- 14 -3.1 永久作用效应计算......................................................- 14 -3.2 可变作用效应计算......................................................- 17 -3.3 主梁作用效应组合......................................................- 29 -4.预应力钢束的估算及其布置 .....................................................- 31 -4.1.预应力钢筋数量的估算...............................................- 31 -4.2 预应力钢束布置 ..........................................................- 33 -5.计算主梁截面几何特性..............................................................- 41 -5.1 截面面积及惯性矩计算..............................................- 41 -5.2 截面静矩计算 ..............................................................- 45 -5.3 截面积和特性总表......................................................- 53 -6.钢束预应力损失计算..................................................................- 55 -6.1 预应力钢束与管道壁间的摩擦损失..........................- 55 -6.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失..............- 58 -6.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失...........................- 60 -6.4由钢束应力松弛引起的预应力损失...........................- 67 -6.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失......................- 68 -6.6 成桥后各截面由张拉钢束产生的预加力作用效应计算- 71 -6.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总..........................- 74 -7.承载能力极限状态计算..............................................................- 81 -7.1 跨中截面正截面计算..................................................- 81 -7.2 验算最小配筋率 ..........................................................- 83 -7.3 斜截面抗剪承载能力验算..........................................- 84 -8.持久状况正常使用极限状态抗裂性验算 .................................- 88 -8.1 正截面抗裂验算 ..........................................................- 88 -8.2 斜截面抗裂验算 ..........................................................- 90 -9.持久状况构件的应力验算 .........................................................- 98 -9.2 预应力钢束拉应力验算............................................- 101 -9.3 斜截面混凝土主压应力验算....................................- 103 -10.短暂状况构件的应力验算 ..................................................... - 112 -10.1 预加应力阶段的应力验算...................................... - 112 -10.2 吊装应力验算 .......................................................... - 114 -11.主梁端部的局部承压计算...................................................... - 116 -11.1 局部承压区的截面尺寸验算 .................................. - 116 -11.2 局部抗压承载力验算 .............................................. - 117 -12.主梁变形验算.......................................................................... - 118 -12.1 计算由预加力引起的跨中反拱度.......................... - 118 -12.2 计算由荷载引起的跨中挠度..................................- 122 -12.3 结构刚度验算 ..........................................................- 122 -12.4 预拱度的设置 ..........................................................- 122 - 第三部分预应力混凝土简支箱梁施工方案设计 ....................- 123 -1.工程概况....................................................................................- 123 -2.编制依据....................................................................................- 123 -3.桥梁主要部位施工方案............................................................- 123 -3.1 钻孔灌注桩施工 ........................................................- 123 -3.2预应力简支箱梁施工.................................................- 134 -3.3.墩台施工工艺 .............................................................- 138 -3.4 盖梁施工工艺 ............................................................- 141 -3.5.桥梁安装施工工艺.....................................................- 142 -3.6 桥面系施工工艺 ........................................................- 143 - 参考文献.......................................................................................- 145 - The causes, prevention and treatment of cracks in concrete ..- 146 -1.Causes and types of concrete cracks ......................................- 147 -2.Concrete cracks and prevention .............................................- 148 -2.1 Shrinkage cracks and prevention of .....................- 148 -2.2 Plastic shrinkage cracks and prevention ..............- 150 -2.3 subsidence cracks and prevention ............................- 152 -2.4 Temperature cracks and prevention ........................- 153 -2.5 chemical reaction caused cracks and prevention ...- 156 -3 crack treatment ........................................................................- 157 -3.1 Surface repair method ...............................................- 157 -3.2 grouting, caulking closure method ...........................- 157 -3.3 Structural reinforcement method ............................- 158 -3.4 Concrete replacement method ..................................- 158 -3.5 electrochemical Protection Act .................................- 158 -3.6 biomimetic self-healing legal ....................................- 159 - Conclusion: ..................................................................................- 159 -混凝土裂缝的成因、预防及处理 ..............................................- 161 -1.混凝土裂缝的成因及种类 .......................................................- 162 -2.混凝土中常见裂缝及预防 .......................................................- 163 -2.1干缩裂缝及预防 .........................................................- 163 -2.2塑性收缩裂缝及预防.................................................- 164 -2.3沉陷裂缝及预防 .........................................................- 165 -2.4温度裂缝及预防 .........................................................- 166 -2.5化学反应引起的裂缝及预防.....................................- 168 -3.裂缝处理....................................................................................- 168 -3.1表面修补法 .................................................................- 169 -3.2 灌浆、嵌缝封堵法....................................................- 169 -3.3结构加固法 .................................................................- 169 -3.4混凝土置换法 .............................................................- 169 -3.5 电化学防护法 ............................................................- 170 -3.6仿生自愈合法 .............................................................- 170 - 结束语：.......................................................................................- 170 -第一部分工程概况1.工程说明该工程位于周口市八一路上，是八一路跨越沙颍河的重要节点。
桥梁工程2第二篇第一四章 钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥
• 三角垫层：在装配式肋 梁桥中，先铺设一层厚 度变化的砼三角形垫层 形成双向倾斜，再铺设 等厚的砼铺装层。
• 结构设横坡：在比较宽 的桥梁(或城市桥梁)中， 可将行车道板做成倾斜 面而形成横坡。
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▪ 力学性能：
• 有利于承受单向正弯距，不利于承受双向弯距。
• 对于简支梁，既充分利用了混凝土桥面板的抗压能 力，又有效地发挥了集中布置在梁肋下部的钢筋的 抗拉能力。
• 与简支板桥相比，具有更大的抵抗弯矩的能力。
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▪ 简支肋梁桥又分为整体式简 支肋梁桥和装配式简支肋梁 桥。
• 整体式简支肋梁桥：可以 根据钢筋混凝土体积最小 的经济原则来确定截面尺 寸。
▪ 预应力混凝土梁桥的特点：
• 能最有效地利用现代高强度材料，增大跨越能力。
• 与钢筋混凝土梁桥相比，一般可以节省钢材30%～ 40%，跨径愈大，节省愈多。
• 无裂缝，能全截面参与工作。
• 预应力技术为现代装配式结构提供了最有效的接头 和拼装手段，可以使装配式结构集整成理想的整体， 就扩大了装配式桥梁的使用范围，提高了运营质量。
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▪ 钢筋混凝土梁桥的缺点：
• 混凝土的极限弹性变形很小，受拉时易发生脆性断 裂。裂缝过大会使钢筋遭受锈蚀，必须加以限制。
• 钢筋混凝土结构无法利用高强度材料减轻结构自重， 增大跨越能力。
• 自重大，约占全部设计荷载的30～60%，由于材料 强度不高而容重较大，承载能力大部分用于承担结 构自重。当结构跨径增大时，其自重也相应显著增 大，因而限制了它的跨越能力。
预应力混凝土简支梁的类型
预应力混凝土简支梁的类型预应力混凝土简支梁是一种常见的结构形式，它是由预应力混凝土材料制成的梁，被用于各种建筑和桥梁工程中。
预应力混凝土简支梁具有许多独特的特点和优势，使其在工程设计中得到广泛应用。
首先，预应力混凝土简支梁可以提供更大的跨度。
相比于普通混凝土梁，预应力混凝土梁可以通过在混凝土浇筑前施加预应力，从而有效增加其承载能力和强度。
这使得预应力混凝土简支梁能够跨越更长的距离，减少支点数量，提高结构的整体美观性。
其次，预应力混凝土简支梁具有更好的耐久性和抗震性能。
预应力混凝土梁在施工时通过预应力体系的应力传递，可以有效地减小荷载对混凝土的影响，提高梁的承载能力和抗震性能。
同时，预应力混凝土的高强度和良好的韧性使其能够承受更大的变形和振动，从而增强了整个结构的耐久性。
另外，预应力混凝土简支梁的施工速度快、周期短。
由于预应力混凝土梁的设计和制造过程相对简单，以及具备良好的施工技术和经验，因此可以实现较快的施工速度。
这不仅可以缩短工程建设周期，还可以减少对周围交通的影响，提高工程的安全性和可靠性。
最后，预应力混凝土简支梁在结构设计中还具有一定的灵活性。
预应力混凝土梁可以根据不同工程要求进行灵活的设计，通过调整预应力的施加方式和位置，使梁的变形和应力分布满足结构设计要求，从而得到最佳的结构性能和经济性。
综上所述，预应力混凝土简支梁作为一种特殊的结构形式，具有许多独特的优势。
在工程设计中，我们可以根据具体的需求和要求，合理选择预应力混凝土简支梁作为结构材料，以实现更好的工程效果。
同时，我们还应该注重施工和监测过程中的技术要求，确保预应力混凝土简支梁的质量和安全性。
相信在未来的工程建设中，预应力混凝土简支梁会继续发挥重要的作用，为我们创造更美好的城市环境。
预应力混凝土简支梁计算
表1 活荷载内力计算结果1.1设计资料（1）简支梁跨径：主梁标准跨径30m ，梁全长29.96m ，计算跨径29.16m 。
（2）基本构造：上翼缘板宽2.3m ，每一梁端处横隔板厚度30cm ，1/4跨和跨中位置处横隔板厚度为20cm ，二期恒载：6.0kN/m 。
（3）活荷载：公路—II 级汽车荷载，人群荷载按3.02kN /m 计算。
活载内力计算结果如下表。
（4）结构安全等级：二级，结构重要性系数取01γ=。
（5）材料：①预应力钢筋：采用1×7s φ 15.24钢绞线，有效面积1402mm ，pkf ＝1860MPa,弹性模量51.9510p MPa E =⨯；②非预应力钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级，箍筋及构造钢筋采用HRB335，R235级；③混凝土：C50，43.4510c MPa E =⨯，抗压强度标准值32.4ck MPa f =，抗压强度设计值22.4cd MPa f =；抗拉强度标准值 2.65tk MPa f =，抗拉强度设计值1.83td MPa f =。
（6）施工方法：采用后张法两端同时张拉，预应力孔道采用塑料波纹管；（7）设计要求：按全预应力混凝土或部分预应力混凝土A 类构件设计。
1.2主梁尺寸主梁各部分尺寸如下图所示。
1.3主梁全截面几何特性1）主梁翼缘有效宽度'f b ，取下列三者中的最小值： （1）简支梁计算跨径的l/3，即l/3＝29160/3＝9720mm ； （2）相邻两梁的平均间距，对于中梁为2300mm ；（3）()'b 612b h f h ++，式中b 为梁腹板宽度，b h 为承托长度，这里b h ＝0，'h f 为受压区翼缘处板的厚度， 'h f 可取跨中截面议板厚度的平均值，即'h f ≈（1000×180＋800×120/2）/1000＝228mm 。
所以有()'b 612b h f h ++＝200+6×0＋12×228＝2936mm 。
预应力混凝土简支梁桥设计
上部结构一.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:30m(墩中心距离)；主梁全长:29.96m；计算跨径：29.0m；桥面净空:净—9m+2x1.5m=12m.2.设计荷载公路—Ⅱ级(q k=0.75×10.5=0.875KN/m；P k=0.75×276=207KN)人群荷载3.0KN/m2,栏杆及人行道板的每延米重取6.0KN/m。
3.材料及工艺混泥土:主梁用C50,栏杆及桥面铺装用C30, 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混泥土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的Φs15.2钢绞线,每束6根,全梁配5束,fpk=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《公路钢筋混泥土及预应力混泥土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),简称《公预规》；5.基本设计数据(见表1-1)基本计算数据表1-1 名称项目符号单位数据混凝土立方强度f cu,k MPa 50弹性模量E c MPa 3.45×104轴心抗压标准强度f ck MPa 32.4轴心抗拉标准强度f tk MPa 2.65轴心抗压设计强度f cd MPa 22.4轴心抗拉设计强度f td MPa 1.83 短暂状态容许压应力0.7f ck′MPa 20.72容许拉应力0.7f tk′MPa 1.757 持久状态标准荷载组合：容许压应力0.5f ck MPa 16.2容许主压应力0.6f ck MPa 19.44 短期效应组合：容许拉应力σst -0.85σpc MPa 0容许主拉应力0.6f tk MPa 1.59Φs15.2钢绞线标准强度f pk MPa 1860弹性模量E p MPa 1.95×105抗拉设计强度f pd MPa 1260 最大控制应力σcon0.75f pk MPa 1395 持久状态应力(标准荷载组合) 0.65f pk MPa 1209材料重度钢筋混凝土γ1KN/m3 25沥青混泥土γ2KN/m3 23钢绞线γ3KN/m3 78.5钢束于混凝土的弹性模量比αEp无量纲 5.65(二).横断面布置1.主梁间距于主梁片数主梁间距通常应随梁高于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,本设计主梁翼板宽度为2400mm,有于宽度较大,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(b i=2200mm)和运营阶段的大截面(b i=2400mm),净—9m+2x1.5m的桥宽选用五片主梁,如图1-1所示。
预应力混凝土简支梁桥设计书
预应力混凝土简支梁桥设计书(总60页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除预应力混凝土简支梁桥设计书1.设计基本资料1.1主要技术指标（1）结构形式：25m+25m 简支梁桥标准跨径25m 的预应力混凝土简支梁桥（桥台台背前缘线之间的距离）； 主梁全长为24.96m （主梁预制长度）； 计算跨径为24.5m(支座中心之间的距离）； （2）桥面净空：净0.75m 2m 9⨯+（3）荷载等级：汽车荷载按公路二级，人群荷载为2/3m kN ，每侧人行栏的重力作用为m kN /52.1。
（4）桥面铺装：5cm 厚的沥青混凝土面层和平均8cm 厚的水泥混凝土铺装层 1.2材料属性（1）梁体混凝土：C50混凝土，重度为3/25m kN ，抗压强度标准值为MPa f ck 4.32=，抗压强度设计值MPa f cd 4.22=，抗拉强度标准值为MPa f tk 65.2=，抗拉强度设计值为MPa f td 83.1= （2）沥青混凝土面层重度为3/23m kN ，水泥混凝土铺装层为3/24m kN（3）预应力钢筋采用低松弛钢绞线（71⨯标准型），抗拉强度标准值为MPa f pk 1860=，抗拉强度设计值MPa f pd 1260=，公称直径为15.24mm ，公称面积为1402mm ，弹性模量MPa E 5p 1095.1⨯=，锚具采用夹片式群锚。
（4）普通钢筋：335HRB 级钢筋，抗拉强度标准值为MPa f sk 335=，抗拉强度设计值MPa f sd 280=。
直径mm d 12≤者，一律采用235R 级钢筋，抗拉强度标注值MPa f sk 235=，抗拉强度设计值MPa f sd 195=。
1.3环境等级桥址位于河南省丹江口市公路某标段，I 类环境条件，年平均相对湿度为75%。
1.4安全等级安全等级为1级，结构重要性系数为1.1。
预应力混凝土简支梁桥的设计 (20m跨径)
预应力混凝土简支梁桥的设计（20m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20米，计算跨径为19.5米，预制梁长为19.96米，桥面净空：净—8.5+2×1.00米）二、设计基本资料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、《桥梁计算示例集》（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．公路桥涵设计通用规范(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规范(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。
预应力混凝土简支梁设计祥解PPT课件
• 估算所需预应力筋总面积
Ap N pe 1 0.2 con
所需预应力筋束数： n1 Ap Ap1
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2.按截面抗弯承载能力估算非预应力筋数量
确定AP后，AS根据正截面承载能力极限状态的要求来确 定（以T梁为例）：
第一类T形截面
fsd As f pd Ap fcd bf x
◆此外全预应力混凝土构件中，由于局部高压应力会产生横向拉应力、剪力和 扭转的产生斜拉应力等也会产生裂缝。
因此，要完全靠预应力来保证结构中不出现裂缝， 不仅技术很难做到，而且在经济上也是不合理的。
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◆部分预应力混凝土构件的适用性
➢施加预应力的混凝土构件，即使出现裂缝，当活荷载移 去后，裂缝还可以闭合，裂缝的开展是短暂的。因此， 从满足结构功能要求的角度，很多情况不必采用全预应 力混凝土。
2）先张法构件 对预应力筋的间距、锚固端部加强钢筋构造、混凝土保护层厚度等也有相应规定。
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7.6 非预应力筋的布置
1.箍筋；
《桥规JTG D62》规定，预应力混凝土T形截面梁或 箱形截面梁腹板内应设置直径不小于10和12mm的箍筋， 且应采用带肋钢筋，其间距不应大于250mm，自支座 中心起长度不小于一倍梁高范围内应采用闭合箍筋， 其间距不应大于100mm。
➢采用部分预应力混凝土可以节约预应力钢材、有效地控 制反拱、提高延性，部分的开裂产生的刚度降低，也有 助于结构内力的调整，以减小由于约束变形（如温差、 不均匀沉降等）而产生的内力。
➢因此，适当降低预压应力，容许混凝土出现拉应力甚至 开裂，作成部分预应力混凝土，有时可以使设计更加合 理和经济。
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第二节 先张法简支梁标准设计简介
一．铁路先张法简支梁标准设计简介
1 标准图简介 图号：叁标桥2017 ，叁标桥2020 2022。 以上三图90年 和91年改进为：专桥2080 ，专桥2081 ，专桥2082 90-94 还编制了一些 截面形式：板式和工形 普高梁： 工形， 横隔板连接。 低高梁： 8m跨实心板；10m空心板；12 ～16m工形, 无须横隔板。
2、梁内钢筋布置
力筋： 13束 钢铰线 每束5-7φ5 XM-5或QM-5锚具 橡胶管或波纹管成孔
普通钢筋 （T20MnSi A3）
箍筋：跨中-1/8 2肢
φ10 200mm
1/8- 1/16支座 加密 φ10 下排预应力筋处 10根φ8纵向 非预应力筋，增强正截面抗裂性
2 力筋类型 高强钢丝、钢铰线、粗钢筋。 常用强度不低于850MPa IV级以上的精轧螺纹钢 近年来也多用高强、低松弛钢铰线。
3 力筋线形和力筋“绝缘”的目的和做法
＊直线形和折线形 ＊折线形合理高但工艺复杂。 ＊多用直线形，端部、分批把硬质塑料管套在钢铰线
上绝缘，防止端部上翼缘混凝土开裂。
先张法梁抗剪
预应力混凝土简支梁发展应用情况 55年研制， 56年陇海新沂河桥（28孔23.8米）铁路桥， 57年京周线20米简支公路T梁， 国内铁路一般用于16-32M，已有64M跨度；国内公路 一般用于20-50M。32M及以下多为T及板式截面， 40M以上多为箱形。 世界最大跨度预应力简支梁跨度76M，奥地利ALM桥 我国最大跨度预应力简支梁跨度70M（2200T），杭 州湾大桥
83年 钢绞线 专 桥 2037 2038 32 m跨，
89年
专 桥 2059系列(A-D,E-H)
97年
专 桥 9753-I系列(32m跨度),200km/h
发展方向：
张拉锚固体系：系列化，大吨位群锚 QM XM OVM锚等
力筋： 高强低松弛
（二）分片简支梁构造
构造要点：力筋类型、强度、力筋线形、锚具在 梁端分布、
1 空心板 标准设计有 10m～20m，中性轴附近为空心
2 T梁 多片T梁 横隔板连接（或再辅以桥面板连接） 下翼缘马蹄 编制了跨度25 30 35 40m 标准设计 高强钢丝束或钢铰线 群锚体系
3 装配式截面 下部预应力混凝土工形或开口槽形，架设就位后搁预 制微弯板或平板，再浇筑桥面。
（二）构造特点
第4章 预应力钢筋混凝土简支梁
第一节 后张法预应力混凝土简支梁标准设计及构造 第二节 先张法预应力混凝土简支梁标准设计简介 第三节 其他形式预应力混凝土简支梁简介 第四节 后张法预应力混凝土简支梁设计与计算 第五节 预应力混凝土简支梁的制造及架设
钢筋混凝土结构的局限性
抗拉强度低，使用时开裂，限制裂缝宽度的同时也限 制了高强混凝土和高强钢筋的采用（应力较低），跨 度越大，自重所占比例越高，跨度难以发展。 预应力混凝土梁的优越性 1）采用高等级混凝土和高强钢筋，节约钢材； 2）全截面受压，提高抗裂性，增强耐久性和刚度； 3）尺寸、自重减小，增大跨度； 4）预剪力可以提高抗剪能力； 5）力筋应力变幅小，疲劳性能好。
腹板、端部变厚及锚下螺旋筋等。
以专桥2059F梁（T梁）为例介绍构造特点
1、梁的总体设计
跨度32m，梁长32.6m、道碴槽宽1.92m、梁高 2.5m、梁中心距1.8m，跨中腹板16cm → 端部20cm
下翼缘宽88cm 高20cm → 利于力筋布置 降低力 筋重心
道碴槽与腹板相交处设梗胁 →满足 hi /h > 1/10
1 20m（计算跨度）跨空心板 板高90CM 板宽124CM 2X7-7φ5 端部箍筋加密
2 30m跨T梁 梁长2996cm、梁高175cm 梁中心距 160cm（较大跨度180 cm） 上翼缘宽 158cm， 跨中腹板 16cm 下面有马蹄宽36cm 端部腹板 36cm
3 30m跨工形组合截面 5cm预制板做现浇桥面底模， 主梁力筋7φ5钢铰线 XM或QM锚具 预制部分（主梁、横隔板、桥面板）C50 现浇部分C30
为增强下翼缘的纵向抗裂性 设间距 100mm φ8封闭箍筋
纵向水平钢筋：防止腹板收缩裂纹，限制 下翼缘竖向裂纹上升至腹板时开展过宽
沿管道定位筋：保证力筋线形 其他同普通钢筋混凝土梁
二．公路后张简支梁标准设计及构造
（一）标准设计简介
（一）标准设计简介 标准设计截面形式 板式（多为空心板） 与 T梁
混凝土 400号 ； 其余 类同后张空心板。
16X7φ5；
第三节 其他型式预应力混凝土简支梁简介
一．部分预应力混凝土简支梁
1、“部分预应力混凝土”的含义：使用荷载下 可出现拉应力或开裂
2、全预应力混凝土梁缺点：徐变上拱度大，有 锚下裂纹和沿梁纵向裂纹。
3、部分预应力混凝土梁优点：减少徐变上拱度， 减少锚下裂纹和沿梁纵向裂纹。
类型：先张、后张、部分、槽形 双预应力、预弯预应力简支梁等
第一节 后张法简支梁标准设计及构造
一．铁路后张简支梁标准设计及构造
（一）标准设计简介 早期为拉锚体系，现在基本为拉丝体系。
58年 拉锚 计算跨度 15.8 19.8 23.8 27.7 31.7
65年
对常用的23.8 31.7 修改
75年 拉丝 叁标桥2018 2019 (跨度 16 20 24 32)
力筋多为直线配筋，力筋不能弯起分担剪力，故： ＊腹板厚度在支点附近要适当加厚。 ＊ 箍筋加密。
二．公路先张法预应力混凝土梁标准设计简介
标准设计为：预应力空心板
跨度 10 13 16m ； 梁高 0.4 0.55 0.7m ； 板宽 1.03； 力筋 分别为 11X7φ5 14X7φ5 力筋布置 在底板；
第三节 其他型式预应力混凝土简支梁简介
一．部分预应力混凝土简支梁
4、预应力度：M消/M外 A类：σ＜0.8 fctk
λ
M0 M
B类：开裂，但裂缝宽度不超过容许值
5、发展历程：
奥地利 多瑙河上维也纳帝国桥 主跨169.6M
80年 上海 青浦 朝阳河桥 20M公路简支梁
广深线 深圳 铁路高架桥10M、8M跨度