桥梁工程课程设计(两跨连续结构)

2010级道路与桥梁专业《桥梁工程》课程设计题

先简支后连续预应力混凝土连续T梁桥设计计算

一、设计基本资料

1、桥梁线形布置：平面线形为直线，无竖曲线，设单向纵坡2%。

2、主要技术标准

（1）桥跨布置：2×30m先简支后连续，桥梁总体布置如图1所示；主梁横断面布置如图2所示，T梁截面尺寸如图3所示,主梁一般构造如图4所示。

（2）荷载等级：公路—Ⅰ（学号为奇数的），公路—Ⅱ级（学号为偶数的）。人群荷载3.0kN/m2（学号数字能被4整除的），人群荷载4.0kN/m2（学号数字能被3整除的），人群荷载3.5kN/m2（学号数字为其他的）。

（3）桥梁宽度：2×（1.75m+0.5m+10.75+0.5）m+1m=28m，单幅桥横坡为2%。

（4）航道等级：无通航要求。

（5）设计洪水频率：1/100。

（6）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为0.35s，采用简易设防。

（7）设计基准期：100年。

（8）结构重要性系数：1.1。

3、主要材料

（1）混凝土：30m预制T形梁及其现浇接缝、封锚、墩顶现浇连续段和桥面现浇层均采用C50混凝土，基桩采用C25，其余均采用C30。

（2）普通钢筋：普通钢筋必须符合“GB1499-1998”和“GB13013-1991”标准的规定，其中：钢筋直径D≥12mm 全部采用HRB335钢筋，抗拉强度标准值f sk=335MPa；钢筋直径D＜12mm 全部采用R235钢筋，抗拉强度标准值f sk=235MPa。

（3）钢材：所采用的钢材技术标准必须符合《普通碳素结构钢技术条件》（GB/T700-1988）规定的Q235，选用的焊接材料应符合《碳钢焊条》

（GB/T5117-1995）及《低合金钢焊条》（GB/T5118-1995）的要求，并与所采用的钢材材质和强度相适用，达到与母材等强度的要求。

（4）预应力钢绞线：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）中的φS15.2，抗拉强度标准值f pk= 1860Mpa, 公称直径15.2mm，弹性模量Ep=1.95×105Mpa,技术标准必须符合ASTM416-90和GB5224-95，钢绞线的性能应符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-95)的要求。

（5）锚具：预应力锚具采用OVM15-9型锚具及其配套的设备；T梁接头顶板束采用BM15型锚具及其配套的设备。技术标准必须符合国标《预应力筋锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-93），产品均须抽样检测，检测标准应符合国标及国际预应力协会《后张法预应力体系验收和应用建议》（FIB-1991）要求。本桥所采用的锚具使用等级均为一级。

（6）预应力管道：采用预埋圆形和扁形塑料波纹管成型。

（7）支座：桥梁支座根据设置部位不同，分别采用GYZ、GYZF4板式橡胶支座，其技术条件应符合交通部标准《公路桥涵板式橡胶支座》JT/T4的规定。

（8）伸缩缝：两端桥台处设SSF-80A型大变位伸缩缝，伸缩缝应在厂家的指导下施工，安装时必须满足该处桥面标高的要求。

（9）桥面铺装：10cm厚防水混凝土现浇层+10cm厚沥青混凝土。

4、设计计算依据

（1）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；

（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）（以下均简称为《通规》）；

（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）（以下均简称为《公预规》）。

5、基本计算数据

根据《公预规》中各条的规定，混凝土、钢绞线和钢筋的各项基本数据以及在各阶段的容许值如表1.1所示。

二、设计要点和结构尺寸拟定

1、设计要点

主梁按部分预应力混凝土A类构件设计，该桥上部结构为2×30m的连续梁桥，采用先简支后连续的施工方法，施工步骤如下：

（1）预制简支T梁，吊装到位；

（2）浇筑墩顶连续段接头混凝土，达到设计强度后，张拉负弯矩区预应力钢

束并压注水泥浆；

（3）再拆除临时支座，完成体系转换；

（4）完成主梁横向连接缝的浇筑；

（5）最后进行防撞护栏和桥面铺装的施工。

预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的90%后，且龄期不小于4d方可张拉。预制梁内正弯矩钢束采用两端张拉，锚下控制应力为0.75f pk= 1395Mpa；墩顶桥面现浇层负弯矩钢束采用单端张拉，锚下控制应力为0.72f pk= 1339.2Mpa；未计入预应力钢筋与锚圈口之间的损失。

2、主梁结构基本尺寸

主梁片数和主梁间距及基本尺寸如图2所示。

三、设计内容：

1、主梁截面几何特性计算。

2、主梁作用效应计算。

（1）结构自重作用效应计算。

（2）汽车荷载作用效应计算。

（3）温差应力和基础沉降内力计算。

（4）内力组合设计计算。

3、预应力钢束的估算及布置。

4、预应力损失和有效预应力计算。

5、配束后主梁内力计算和内力组合。

6、截面强度验算。

7、抗裂验算。

8、持久状况构件的应力验算。

9、短暂状况构件的应力验算。

10、挠度验算。

四、设计成果：

提交设计计算书（手写稿）1份。

五、附图：

1、图1 桥跨总体布置图。

2、图2 主梁横断面布置图。

3、图3 T梁断面图。

4、图4 主梁一般构造图。

图1 桥跨总体布置图（尺寸单位：cm）