2017届 简支梁毕业设计任务书及指导书

装配式预应力混凝土简支梁桥毕业设计

吉林建筑大学桥隧教研室

2017年3月

任务书

一、设计题目

某桥施工图设计

二、分孔

见题目分组

三、桥面布置及桥面横坡

1、桥面布置：见题目分组

2、横坡：1.5％

四、桥面铺装

1、沥青混凝土铺装5cm

2、混凝土铺装10cm

五、设计荷载

见题目分组

六、材料

1、预应力钢筋

预应力钢筋采用2.15s φ钢绞线，标准强度MPa f pk 1860= 2、非预应力钢筋采用HRB400和HPB300级钢筋

七、地形地质资料

见题目分组

八、提交的成果

1、设计计算书(上、下部结构)

2、设计图纸（不少于16张）

九、时间安排：2017年3月～2017年6月

指导书

第一部分：上部结构计算

一、上部结构布置

1、主梁布置

确定主梁的间距与主梁片数 2、截面主要尺寸拟定 (1)主梁高度

(2)主梁截面细部尺寸(腹板厚度、顶板、底板等) (3)计算截面几何特征 (4)检验截面效率指标 3、横截面沿跨长的变化 4、横隔梁的设置 二、主梁的作用效应计算 (一)永久作用效应计算(恒载内力) 1、控制截面 支点、L/4、L/2 2、恒载内力计算

(1)主梁(包括横隔梁)自重 3/25m kN =γ (2)铺装及护栏重

各片主梁均摊,混凝土铺装3/24m kN =γ,沥青铺装3/23m kN =γ,护栏单侧重力取m kN /5。

(二)可变作用效应计算(活载内力) 1、冲击系数和车道折减系数 冲击系数μ按照结构基频计算g

G m m EI l f c c

c =

=2

2π

2、荷载横向分布系数计算

(1)跨中

按偏心压力法(修正偏心压力法)计算 (2)支点

按杠杆法计算 3、计算可变作用效应 (三)主梁内力组合

考虑承载能力极限状态下的基本组合及正常使用极限状态下的短期效应组合，取用其中较大者作为设计控制内力 1、弯矩 2、剪力

三、确定预应力钢筋与非预应力钢筋的面积 (一)预应力钢筋的面积的估算

1、按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量P A ：根据P A 求钢绞线根数n ；

2、按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量s A (二)预应力钢筋布置 四、计算主梁截面几何特性 五、预应力损失估算

1、预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失)(1l σ

2、由锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失)(2l σ

3、混凝土弹性压缩引起的应力损失)(4l σ

4、预应力钢筋应力松弛引起的应力损失)(5l σ

5、混凝土收缩和徐变引起的应力损失)(6l σ 六、主梁截面承载力与应力验算

(一) 持久状况承载能力极限状态承载力验算 1、正截面承载力验算

2、斜截面承载力验算

(二)持久状况正常使用极限状态抗裂验算

1、正截面抗裂验算

2、斜截面抗裂验算

(三)持久状况构件的应力验算

1、正截面混凝土压应力验算

2、预应力筋拉应力验算

3、截面混凝土主压应力验算

(四)短暂状况构件的应力验算

1、预加应力阶段的应力验算

2、吊装应力验算

七、主梁端部的局部承压验算

八、主梁变形验算

九、横隔梁计算

(一)作用在跨中横隔梁上的可变作用

(二)跨中横隔梁的作用效应影响线

(三)截面作用效应计算

(四)截面配筋计算

十、行车道板计算

(一)悬臂板荷载效应计算

(二)连续板荷载效应计算

(三)截面设计、配筋与承载力验算

第二部分 下部结构计算

一、下部结构尺寸拟定 1

盖梁总长：225.0205.0⨯+⨯++=b la l la ：两边梁中心距 b ：梁肋支点宽度 2、盖梁宽度：

根据《公路桥梁抗震设计细则》（JTG ／TB02-01—2008）第11.2.1 条规定： 简支梁梁端至墩、台帽或盖梁边缘应有一定的距离（如下图所示），要求其最小值)(cm a 。 L a 5.070+≥

L ：主梁的计算跨径（m ）

3、盖梁跨径的拟定：3:1:21≈l l ，212l l l +=

墩台盖梁与柱应按刚构计算。当盖梁与柱的线刚度比21:i i 大于5时，盖梁可按简支梁计算。

盖梁的线刚度j

h l h b i 12301=，{}n j l l l 15.1,min 2=，柱的线刚度14

264h d i π=

其中：d 为柱直径，0h 为盖梁高，1h 为柱长，n l 为双柱间净距。

（详见《结构设计原理》第十一章深受弯构件） 一、恒载内力计算

上部结构重、盖梁自重。 二、主梁反力计算

1、中载(对称布置) 1)计算方法:杠杆法 2)布载车列数

汽车：一列、二列、三列 2、偏载(非对称布置) 1)计算方法:偏心压力法 2)布载车列数 汽车：一列、二列、三列 三、盖梁设计计算

1、纵向 双孔布载

2、横向

1)中载

汽车：一列、二列、三列

2)偏载

汽车：一列、二列、三列

3、汽车荷载作用下各截面的最大和最小内力(N

、)

M、

V

从中载一列、二列、三列和偏载一列、二列、三列中取最大者即是最大内力,最小者是最小内力。注意对称轴左右截面的内力值。

4、车道荷载作用下各截面的最大、最小内力

5、内力组合

6、盖梁配筋

7、裂缝验算

8、确定最后配筋量

9、承载力校核(规范P77)

1)正截面抗弯承载力验算

2)斜截面抗剪

四、桥墩墩柱计算

1、荷载计算

1)恒载计算

2)活载计算

3)双柱反力横向分布计算

4)荷载组合

2、截面配筋计算及应力验算

1)作用于墩柱顶的外力

2)作用于墩柱底的外力

3)截面配筋计算

五、钻孔灌注桩计算

1、荷载计算

2、桩长计算

3、桩内力计算