预应力混凝土简支空心板桥设计

课程设计计算书

姓名：史建果

指导老师：高婧

学院：建筑与土木工程学院

系别：土木工程系

专业：土木工程专业

年级：2010 级

学号：201560

预应力混凝土空心板桥课程设计任务书

一、设计资料

原南关大桥位于某县城南端，是107国道郑州-武汉段跨越汝河的一座大型公路桥梁，于1976年建成通车。其上部结构为钢筋混凝土简支T梁，下部结构为双柱式墩台、桩基础，桥面全宽12m，双向2车道，设计荷载为汽车-20级，挂车-100。2009年8月，中铁大桥局集团武汉桥梁科研研究院有限公司检测中心对该桥进行了检测，该桥被评为四类桥，建议该桥拆除重建。新建桥梁桥位处路线平面位于直线段。上部结构采用双跨预应力空心简支板桥，下部结构采用柱径1.2米的双/三柱式桥墩，桩基础；桥台为桩柱式桥台，桩基础。本课程设计仅设计上部结构。

（一）技术标准：

1、标准跨径（墩中心距离）：l b=13 m, 16m,18m,20m,22m,25m.

2、桥面宽度：桥面全宽11 m /15m/19.0ｍ/21.0ｍ，按四/双车道外加人行道设计：（1）人行道（含栏杆）1.5m + 防撞护栏0.5m + 车行道15.0/7.0m + 防撞护栏0.5m +人行道（含栏杆）1.5m。

（2）人行道（含栏杆）2.5m + 防撞护栏0.5m + 车行道15.0m + 防撞护栏0.5m +人行道（含栏杆）2.5m。

（3）防撞护栏0.5m + 车行道14.0m + 防撞护栏0.5m。

3、桥面横坡：双向1.5％。

4、设计荷载：公路—I级或公路—II级。

5、通航标准：无通航要求。

6、地震烈度：抗震设防烈度为Ⅵ度区，设计基本地震加速度值为0.05g。

7、设计洪水频率:1/100。

8、环境标准：I类环境。

9、设计安全等级：二级。

（二）材料

1、.混凝土

1）水泥：应采用高品质的强度等级为62.5、52.5或42.5的硅酸盐水泥，同一类构件应采用同一品种水泥。

2）粗骨料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。

3）混凝土：预制空心板、现浇连续段、铰缝和桥面现浇层均采用C50；封端混凝土采用C40。伸缩缝采用C50钢纤维混凝土。

2、普通钢材

普通钢筋采用R235和HRB335钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499 -1998）的规定。R235钢筋主要采用直径d=6、8、10mm三种规格；HRB335钢筋主要采用直径d=12、16、20、22、25、28mm六种规格。

3、预应力钢筋

采用抗拉强度标准值f pk=1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。4、其它材料

1）钢板：应采用《碳素结构钢》(GB700-1988)规定的Q235B钢板。

2）支座：采用板式橡胶支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。

5、设计参数

1）混凝土：重力密度γ=26.0kN/m3，弹性模量为E=3.45×105MPa。

2）预应力钢筋:弹性模量E p=1.95×105MPa，松驰率ρ=0.035，松驰系数ξ=0.3。3）预应力损失计算的相关参数：张拉台座长度按50m计，一端张拉，钢筋回缩值取用6mm，预应力钢筋与张拉台座间的加热养护温差取20℃。

二、设计依据

1、JTG D60-2004 《公路桥涵设计通用规范》

2、JTG D62-2004 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

三、主要参考资料：

1、上海市政工程设计研究总院，林元培主编。《桥梁设计工程师手册》。北京：人民交通出版社，2007。

2、邵旭东，程翔云，李立峰。《桥梁设计与计算》。北京：人民交通出版社，2007。

3、易建国主编。《混凝土简支梁（板）桥》。北京：人民交通出版社，2008。

4、袁伦一，鲍卫刚，编著。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范条文应用算例》。人民交通出版社，2005。

5、张树仁，郑绍桂等编著。《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》。2004。

四、设计要求

1、最终提交成果：

设计计算书内容：

1）构造尺寸选定：根据所选跨径及后附表格自己选定。

2）几何特性计算，

3）作用效应计算；

4）预应力钢筋数量估算及布置；

5）承载能力极限状态计算；

6）正常使用极限状态计算；

7）变形计算；

8）短暂状态应力验算；

9）铰缝计算；

10）预制空心板吊环计算、栏杆计算。