预应力课程设计-结构设计原理--最终版..
《混凝土结构设计原理》课程设计任务书
《混凝土结构设计原理》课程设计任务书辽宁工业大学《混凝土结构设计原理》课程设计任务书 预应力混凝土T 梁、箱梁桥主梁预应力钢束设计 （标准跨径20m ，桥宽15m ） 开课单位：土木建筑工程学院 2022年3月课程设计（论文）任务及评语 院（系）：土木建筑工程学院 教研室：施工教研室学 号 学生姓名 专业班级道桥181级课程设计（论文）题 目预应力混凝土T 梁、箱梁桥主梁预应力钢束设计课程设计（论文）要求与任务一、课设要求1、依据已知条件，完成主梁的预应力钢束设计。
2、完成相关设计图纸不少于3张（3#图纸）。
二、课设任务1、完成钢束估算，钢束线形设计。
2、预应力钢束的预应力损失计算。
3、主梁截面强度验算，挠度验算等，4、完成相关设计图纸不少于3张（3#图纸） 三、设计说明书要求1、计算过程完整，计算方法符合公路桥梁预应力混凝土设计规范要求。
2、课设论文成果格式符合要求，图纸绘制规范。
工作计划第一周 周一、布置课设任务、查资料；周二、钢束面积估算；周三、钢束布置周四、主梁截面特性计算，截面强度计算；周五、主梁截面特性计算，截面强度计算第二周周一、预应力损失计算；周二、预应力损失计算；周三、应力验算，挠度计算，下锚应力计算；周四、应力验算，挠度计算，下锚应力计算；周五、整理计算书，上交课设成果，答辩指导教师评语及成绩成绩平时表现10% 计算书、图纸70%答辩成绩20%合计教师评语：成绩：指导教师签字：学生签字：2022年03月18日一、课程设计的目的与要求1．教学目的《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的重要课，为了加强学生对基本理论的理解和相关规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，要在讲完有关课程内容后，安排2周的课程设计，以提高学生的综合运用知识的能力。
通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨，扎实的工作作风。
为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。
混凝土课程设计预应力梁
混凝土课程设计预应力梁一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握预应力混凝土梁的基本原理和设计方法，能够分析预应力混凝土梁的受力性能，并熟练运用相关软件进行预应力混凝土梁的设计和计算。
具体来说，知识目标包括：1.了解预应力混凝土梁的定义和分类；2.掌握预应力混凝土梁的设计原理和计算方法；3.了解预应力混凝土梁的施工技术和质量控制。
技能目标包括：1.能够运用相关软件进行预应力混凝土梁的设计和计算；2.能够分析预应力混凝土梁的受力性能，并判断其安全性；3.能够根据设计要求，选择合适的预应力混凝土梁施工技术。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生对混凝土工程技术的兴趣和热情；2.培养学生对工程质量和安全的责任感；3.培养学生团队合作和解决问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括预应力混凝土梁的定义和分类、设计原理和计算方法、施工技术和质量控制。
具体来说，教学大纲如下：1.预应力混凝土梁的定义和分类：介绍预应力混凝土梁的基本概念，以及不同类型预应力混凝土梁的特点和应用；2.设计原理和计算方法：讲解预应力混凝土梁的设计原理，包括荷载作用、内力分析、应力计算等，并介绍常用的计算方法；3.施工技术和质量控制：介绍预应力混凝土梁的施工技术，包括预应力施加、模板安装、混凝土浇筑等，并讲解质量控制的方法和要点。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体来说，教学方法如下：1.讲授法：通过讲解预应力混凝土梁的基本概念、设计原理和计算方法，使学生掌握相关理论知识；2.讨论法：学生进行小组讨论，探讨预应力混凝土梁的设计和施工技术，培养学生的团队合作和解决问题的能力；3.案例分析法：分析实际工程中的预应力混凝土梁案例，使学生能够将理论知识应用于实际工程中；4.实验法：安排实验环节，让学生亲自动手进行预应力混凝土梁的实验操作，增强学生的实践能力和实验技能。
预应力混凝土简支T梁桥(29.5m)课程设计
目录桥梁工程Ⅰ课程设计任务书 ....................................................................................................................... - 2 -一、桥面板的弯矩计算 ............................................................................................................................... - 3 -1、桥面板恒载内力计算 ......................................................................................................................... - 3 -2、桥面板活载内力 ................................................................................................................................. - 3 -3、内力组合 ............................................................................................................................................. - 4 -二、1#梁恒载内力（弯矩和剪力）计算 ................................................................................................... - 5 -1、恒载集度 ............................................................................................................................................. - 5 -2、恒载内力 ............................................................................................................................................. - 5 -三、1#梁的荷载横向分布系数（按刚性横梁法计算） ........................................................................... - 6 -1、求1#梁横向分布影响线 .................................................................................................................... - 6 -2、车载布置 ............................................................................................................................................. - 7 -3、汽车荷载横向分布系数 ..................................................................................................................... - 8 -5 ........................................................................................................... - 8 -4、求人群荷载横向分布系数四、1#梁活载内力（弯矩和剪力）计算 ................................................................................................... - 8 -1、求汽车荷载作用下的荷载横向分布系数分布图 ............................................................................. - 8 -2、求人群荷载作用下的荷载横向分布系数分布图 ............................................................................. - 9 -3、荷载组合 ........................................................................................................................................... - 14 -（1）、按承载能力极限状态进行组合 ........................................................................................... - 14 -（2）、按正常使用极限状态进行组合 ........................................................................................... - 15 -桥梁工程Ⅰ课程设计任务书一、设计资料预应力混凝土简支T梁桥，计算跨径L=29.5m，桥面净宽：净7+2×1.0m人行道，全宽9.6m；设计荷载：公路-I级，人群荷载3.0kN/m。
预应力简支梁桥课程设计
预应力简支梁桥课程设计目录1 计算依据与基础资料 (3)1.1 主梁跨径及全长 (3)1.2 桥面净空：21m (3)1.3 设计荷载：公路Ⅱ级 (3)1.4 计算方法：极限状态法 (3)1.5 设计依据 (3)1.6 材料和工艺 (3)1.7 设计要点 (4)2 结构尺寸及截面特征 (4)2.1 横截面布置 (4)构造图如图所示 (5)2.3 T梁翼缘有效宽度计算 (7)3 主梁内力计算 (7)3.1 永久作用及其作用效应 (7)3.2 可变作用及其作用效应计算 (12)3.3 作用效应组合 (19)4 主梁截面几何特性 (22)5 主梁配筋及布置 (22)5.1 跨中截面钢束的估算和确定 (22)5.2 跨中截面预应力钢束的布置 (23)5.3 非预应力钢筋的估算及布置 (25)6 预应力损失计算 (25)6.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (25)6.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (26)6.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (28)6.4 应力松弛引起的预应力损失 (28)6.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (28)6.6 预应力损失汇总 (31)7 主梁承载能力及应力验算 (31)7.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算 (31)7.2 正常使用极限状态抗裂性验算 (36)8 主梁端部局部承压验算 (37)8.1 局部承压区截面尺寸验算 (37)8.2 局部抗压承载验算 (38)9 主梁变形验算 (39)9.1 预压力引起的跨中反拱度 (39)9.2 由荷载引起的跨中挠度 (40)9.3 结构刚度验算 (41)9.4 预拱度设置 (41)10 行车道板计算 (41)10.1 悬臂板的荷载效应 (41)10.2 连续板荷载效应计算 (43)10.3 截面设计、配筋和承载力验算 (47)30m 预应力简支梁桥课程设计1 计算依据与基础资料 1.1 主梁跨径及全长标准跨径：30.00m （墩中心距离） 主梁全长：29.96m 计算跨径：29.00m 1.2 桥面净空：21m桥面宽度：由于桥面宽度较大，确定将桥面分为两幅，半幅桥宽10m 。
结构设计原理课件第12章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料
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12.2 预加应力的方法与设备
2）后张法——先浇筑构件混凝土，待混凝土结硬后，再张 拉预应力钢筋并锚固的方法。
在混凝土结硬后通过张拉预 应力筋并锚固而建立预加应力 的构件称为后张法预应力混凝 a） 土构件。
施工工艺不同，建立预应力 b) 的方法也不同，后张法是靠工 作锚具来传递和保持预加应力 的；先张法则是靠粘结力来传 c) 递并保持预加应力的。
钢丝镦头
预留孔道
锚杯
垫板 锚圈（螺帽） 锚杯 接千斤顶
锚圈（螺帽） 固定端
穿束方向 孔道长度L
钢丝镦头 压浆孔 预留孔道扩口
张拉端
图12-5 镦头锚锚具工作示意图
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
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12.2 预Байду номын сангаас应力的方法与设备 墩头锚具
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
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12.2 预加应力的方法与设备 冷铸镦头锚-HiAm锚（抗疲劳性能好，多用于斜拉索中）
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
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12.2 预加应力的方法与设备
（4）夹片锚具
夹片锚具体系主要作为锚固钢绞线之用。
①钢绞线夹片锚（1～55根Φs15.2mm， Φs12.7mm ）
工作锚夹板
铸铁喇叭管
锚板锥孔
螺旋筋
铸铁喇叭管
工作锚接片
钢绞线
Np
N con
波纹管
图12-7 夹片锚具配套示意图
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
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12.2 预加应力的方法与设备
（3）钢筋螺纹锚具
当采用高强粗钢筋（精轧螺纹钢筋Φ25mm，Φ32mm ）作 为预应力钢筋时，可采用螺纹锚具固定。
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。
预应力砼梁课程设计
预应力砼梁课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解预应力砼梁的基本概念、原理和应用场景。
2. 学生能掌握预应力砼梁的材料特性、计算方法和构造要求。
3. 学生能了解预应力砼梁在我国桥梁工程和建筑结构中的应用。
技能目标：1. 学生能运用预应力砼梁的设计原理，完成梁的初步设计。
2. 学生能运用相关软件工具，进行预应力砼梁的受力分析和计算。
3. 学生能通过课程学习，提高解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习预应力砼梁，培养对土木工程专业的热爱和责任感。
2. 学生能认识到预应力砼梁在国民经济建设中的重要作用，增强国家意识和社会责任感。
3. 学生在学习过程中，培养团队合作精神，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为土木工程专业核心课程，以理论教学与实践应用相结合的方式进行。
学生特点：学生具备一定的力学基础和土木工程知识，具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，引导学生通过实际案例分析，提高解决实际工程问题的能力。
在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和进度，确保学生能够达到课程目标。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 预应力砼梁基本概念与原理- 预应力概念及其作用- 预应力砼梁的分类及构造特点- 预应力砼的材料性能2. 预应力砼梁的设计方法- 预应力砼梁的受力分析- 预应力损失及计算方法- 预应力砼梁的截面设计- 预应力钢筋的布置与锚固3. 预应力砼梁施工技术- 预应力砼梁的施工工艺- 预应力钢筋的张拉与锚固- 施工质量控制与验收标准4. 预应力砼梁工程案例- 桥梁工程中的应用案例- 建筑结构中的应用案例- 案例分析及讨论教学大纲安排：第一周：预应力砼梁基本概念与原理第二周：预应力砼梁的设计方法（一）第三周：预应力砼梁的设计方法（二）第四周：预应力砼梁施工技术第五周：预应力砼梁工程案例及讨论教学内容依据课程目标和教材章节进行安排，确保科学性和系统性。
预应力课程设计-结构设计原理--最终版
课程设计任务书一、课程设计的内容根据给定的桥梁基本设计资料（主要结构尺寸、计算内力等）设计预应力混凝土简支T 形主梁。
主要内容包括：1．预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置； 2．截面几何性质计算；3．承载能力极限状态计算（正截面与斜截面承载力计算）； 4．预应力损失估算；5．应力验算（短暂状况和持久状况的应力验算）；6．抗裂验算（正截面与斜截面抗裂验算）或裂缝宽度计算； 7．主梁变形（挠度）计算； 8．锚固局部承压计算与锚固区设计； 9．绘制主梁施工图。
二、课程设计的要求与数据通过预应力混凝土简支T 形梁桥的一片主梁设计，要求掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定，并绘制施工图。
要求：设计合理、计算无误、绘图规范。
（一）基本设计资料1．设计荷载：公路—Ⅰ级荷载，人群荷载3.52kN/m ，结构重要性系数0γ=1.0 2．环境标准:Ⅱ类环境 3．材料性能参数 （1）混凝土强度等级为C50，主要强度指标为：强度标准值 ck f =32.4MPa ，tk f =2.65MPa 强度设计值 cd f =22.4MPa ，td f =1.83MPa弹性模量 c E =3.45⨯410MPa（2）预应力钢筋采用ASTM A416—97a 标准的低松弛钢绞线（1⨯7标准型）， 其强度指标为：抗拉强度标准值 pk f =1860MPa 抗拉强度设计值 pd f =1260MPa弹性模量 p E =1.95⨯510MPa相对界限受压区高度 b ξ=0.4，pu ξ=0.2563 公称直径为15.24mm ，公称面积为140mm2（3）非预应力钢筋1）纵向抗拉非预应力钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为：抗拉强度标准值 sk f =400MPa 抗拉强度设计值 sd f =330MPa弹性模量 s E =2.0⨯510MPa相对界限受压区高度 b ξ=0.53，pu ξ=0.1985 2）箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 sk f =335MPa 抗拉强度设计值 sd f =280MPa弹性模量 s E =2.0⨯510MPa 图1 主梁跨中截面尺寸（尺寸单位：mm ）4．主要结构尺寸主梁标准跨径k L =25m ，梁全长24.96m ，计算跨径f L =24.3m 。
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，用于桥梁、建筑物等工程中，具有较好的承载能力和耐久性。
在进行课程设计时，可以按照以下步骤进行：1. 设计要求：根据实际工程需求，确定T梁的跨度、荷载情况、材料参数等设计要求。
2. 梁截面设计：根据荷载情况和材料参数，通过静力学原理计算出T梁截面的尺寸和形状。
可以选择适当的预应力筋布置方式，提高梁的承载能力和抗裂性能。
3. 预应力设计：根据桥梁或建筑物的要求，确定预应力筋的布置方式和预应力筋的张拉力大小。
通过计算确定预应力筋的截面尺寸和数量。
4. 受力分析：根据施工阶段和使用阶段的受力情况，进行静力分析，计算梁的受力情况。
可以使用传统的弯矩图和剪力图分析方法，确定梁的受力状况。
5. 构造计算：根据受力分析结果，进行构造计算，计算出梁的各部分的尺寸、面积、体积等。
可以考虑材料的强度和刚度等因素，使梁的构造满足设计要求。
6. 荷载计算：根据桥梁或建筑物的使用情况，确定静态荷载和动态荷载的作用，进行荷载计算。
可以按照规范要求和实际情况考虑不同类型的荷载，提出合理的荷载组合方案。
7. 构件设计：根据荷载计算结果，进行构件设计，确定梁的各个构件的尺寸和形状。
可以考虑构件的差异性和承载能力等因素，使梁的各个构件满足设计要求。
8. 桩基设计：如果需要，可以进行桩基设计，确定桩的类型、尺寸和布置方式。
可以考虑土质情况和荷载要求等因素，使桩基满足设计要求。
9. 细部设计：根据梁的具体情况，进行细部设计，设计梁的连接方式、支座设计、伸缩缝设计等。
可以使用合适的构造材料和方法，保证梁的安全和可靠性。
10. 施工图设计：根据上述设计结果，绘制出详细的施工图纸，包括平面图、剖面图、构件图、连接图等。
可以使用CAD等工具进行绘制和标注，使施工图满足施工和监理的要求。
以上是预应力混凝土简支T梁课程设计的一般步骤，具体设计中需要深入研究和分析实际情况，并按照相关规范和标准进行设计。
建筑结构 预应力混凝土结构的一般知识 建筑结构 钢结构设计 建筑课程
1）强度高。预应力混凝土要求采用高强混凝土，可以施加较大的 预压应力，有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；
2）收缩、徐变小，有利于减少收缩、徐变引起的预应力损失； 3）快硬、早强。可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、
模具、夹具的周转率。 一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30，当采用高 强钢丝时不低于C40。
预应力靠镦头的承压力传到锚环，在依靠罗纹上的承压力传 到螺帽，再经过垫板传到混凝土构件上。
优点：锚固性能可靠，锚固力大，张拉操作方便；
缺点：对钢筋钢丝束的长度精度要求高。
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夹具式锚具
预应力靠摩擦力将预拉力传给
依靠夹片，构件。夹片依靠其
斜面上的承压力传锚环，再由
锚环承压力传给
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梳子板夹具
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影响。
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三、预加应力的方法和设备 3.1预加应力的主要方法
先张法：张拉钢筋先于混凝土构件浇筑成 型的方法.
后张法：在结硬后的混凝土构件上张拉钢 筋的方法.
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先张法
张拉钢筋 浇筑混凝土
剪断钢筋
预应力是靠钢筋与混凝土之间的 粘结力来传递的。
优点： 张拉工序简单； 不需在构件上设置永久性锚具； 能批量生产，效率高。
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复习：先张法
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复习：后张法
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四、 预应力混凝土的材料及锚夹具
一、预应力钢筋 ➢ 预应力钢筋的强度越高越好。 ➢ 在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种
种原因，预应力筋中预先施加的张拉应力会 产生损失，因此，为使得扣除预应力损失后 ★仍配具筋有按较正高截的面承张载拉力应计力算，，也Ms必下须ss使=(0用.5~高0.强7)f钢y。 筋对（于丝Ⅱ）级作钢筋预，应fy力=3筋00。MPa，ss=150~210MPa。
25预应力梁桥课程设计
25预应力梁桥课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生了解预应力梁桥的基本概念、设计原理和计算方法，掌握预应力梁桥的结构分析和设计技能，培养学生的工程实践能力和创新意识。
1.掌握预应力梁桥的基本概念和分类。
2.理解预应力梁桥的设计原理和计算方法。
3.熟悉预应力梁桥的结构分析和设计流程。
4.能够运用相关软件进行预应力梁桥的设计和分析。
5.能够进行预应力梁桥的施工图绘制。
6.能够进行预应力梁桥的施工现场管理和协调。
情感态度价值观目标：1.培养学生的工程责任感和安全意识。
2.培养学生的团队合作精神和沟通能力。
3.培养学生的创新意识和持续学习的习惯。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括预应力梁桥的基本概念、设计原理和计算方法，以及预应力梁桥的结构分析和设计实践。
1.预应力梁桥的基本概念和分类：介绍预应力梁桥的定义、特点和分类，包括预应力混凝土梁桥、预应力钢梁桥等。
2.预应力梁桥的设计原理和计算方法：讲解预应力梁桥的设计原理，包括预应力施加方法、预应力损失计算等，以及预应力梁桥的计算方法，包括内力计算、应力分析等。
3.预应力梁桥的结构分析和设计流程：介绍预应力梁桥的结构分析方法，包括有限元分析法、简化计算法等，以及预应力梁桥的设计流程，包括设计步骤、设计要点等。
4.预应力梁桥的设计实践：通过案例分析，让学生了解预应力梁桥的设计实践，包括设计方案的选择、设计计算的验证等。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法、实验法和讨论法。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握预应力梁桥的基本概念、设计原理和计算方法。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，让学生了解预应力梁桥的设计实践和施工现场管理。
3.实验法：通过实验操作，让学生了解预应力梁桥的结构性能和施工技术。
4.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用权威出版的预应力梁桥教材，为学生提供系统的理论知识。
【桥梁工程】预应力混凝土T梁课程设计
-- 桥梁工程课程设计姓名：XXX学号：1023XXXX班级：土木XXXX班指导老师：XXXX学院：土木建筑工程学院时间：20XX年XX月目录一、设计资料及构造布置 (1)1、设计资料 (1)2、构造布置 (1)二、截面主要尺寸拟定 (2)1、主梁高度 (2)2、主梁其他尺寸 (2)三、桥面板内力计算 (3)1、永久荷载作用 (3)2、可变作用 (4)3、作用效应组合 (5)四、主梁内力计算 (5)1、永久作用 (5)2、可变作用 (6)3、主梁作用效应组合 (20)五、预应力筋的估算及布置 (22)1、跨中截面预应力钢束的估算 (22)2、预应力钢筋的布置 (23)六、截面几何特性计算 (27)七、钢束预应力损失估算 (29)σ (29)1、预应力钢筋和管道间摩擦引起的预应力损失1lσ） (30)2、锚具变形，钢丝回缩引起的应力损失（2lσ） (31)3、预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失（4lσ） (31)4、钢筋松弛引起的预应力损失（5lσ (32)5、混凝土收缩、徐变引起的损失6l八、截面强度检算 (34)1、正截面强度计算 (34)2、斜截面强度验算（以支点截面为例） (35)九、抗裂验算 (35)1、作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 (36)2、作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 (36)十、挠度计算 (38)一、设计资料及构造布置1、设计资料(1)桥跨及桥宽计算跨径：l=22mp桥面净空：(2)设计荷载：公路Ⅱ级荷载；人群荷载：3.5kN/m2；人行道荷载取13kN/m。
(3)材料参数：混凝土：主梁用C50，桥面铺装采用C40。
预应力钢筋应采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）的s 11.1钢绞线，每束7根。
全梁配3束，抗拉强度标准值，抗拉强度设计值，公称面积74.2mm2；锚具采用夹板式群锚。
普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB400钢筋，直径小于12mm的均采用HRB335钢筋。
毕业课程设计某路35m预应力简支T梁桥设计(中梁)
￥一、设计目的T型桥梁在我国公路上修建很多，预应力混凝土简支T梁是目前我国桥梁上最常用的形式之一，在学习了预应力混凝土结构的各种设计、验算理论后，通过本设计了解预应力简支T梁的实际计算，进一步理解和巩固所学得的预应力混凝土结构设计理论知识，初步掌握预应力混凝土桥梁的设计步骤，熟悉《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》（以下简称《公预规》）与《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》（以下简称《桥规》)的有关条文及其应用。
从而使独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高，培养综合应用所学基础课、技术基础课及专业知识和相关技能，解决具体问题的能力。
以达到具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。
二、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：35m（墩中心距离）主梁全长：计算跨径：桥面净空：净—9m + 2×1m = 11m2. 设计荷载公路Ⅱ级，人群荷载m²，每侧人行栏、防撞栏重力的作用力分别为m和m.3. 材料及工艺混凝土：主梁用C50，栏杆以及桥面铺装用C30。
】预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》（JTG D62—2004）的φ钢绞线，每束6根，全梁配6束，f pk=1860MPa。
普通钢筋采用HRB335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式锚具。
4. 设计依据交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），简称《标准》；交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004），简称《桥规》；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 D62—2004），简称《公预规》。
5. 基本计算数据（见表1）【表中：考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
ck 和tk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则ckf '=，tkf '=。
预应力混凝土简支T梁课程设计
课程设计的意义和目的
提高学生的实践能力 培养学生的创新能力 提高学生的团队合作能力 提高学生的工程设计能力
预应力混凝土简支T梁的设计 原理
预应力混凝土简支T梁的结构特点
结构形式：T 形截面，两端
支承
材料：预应力 混凝土，具有 高强度、高耐
久性
预应力：通过 预应力钢筋施 加预应力，提 高结构承载能
力
配筋：合理配 置钢筋，保证 结构稳定性和
抗裂性
连接：采用焊 耐久性：具有
接或螺栓连接， 良好的耐腐蚀、
保证结构整体 耐火、耐久性，
性和稳定性
使用寿命长
设计的基本原则和要求
设计原则：安全、经济、美观、适用
设计要求：满足结构强度、刚度、稳定性 要求
材料选择：选用高强度、高耐久性、低收 缩预应力混凝土
预应力混凝土简支T梁课程设计
汇报人：
课程设计背景
预应力混凝土简支T梁的设计原理 预应力混凝土简支T梁的施工工艺 预应力混凝土简支T梁的工程实例
课程设计的总结与展望
课程设计背景
预应力混凝土简支T梁的概述
预应力混凝土简支T梁是一种常见的桥梁结构形式 其特点是结构简单、施工方便、造价低廉 广泛应用于公路、铁路、城市道路等基础设施建设 预应力混凝土简支T梁的设计需要考虑荷载、材料、施工工艺等因素
对未来学习和工作的启示
掌握预应力混凝土 简支T梁的设计原 理和方法
提高计算能力和分 析问题的能力
培养团队合作和沟 通能力
增强对工程实践的 认识和理解
对预应力混凝土简支T梁的展望
技术发展趋势：预应力混凝土简支T梁技术将更加成熟，应用范围更广 材料创新：新型预应力混凝土材料将不断涌现，提高T梁的性能和寿命 结构优化：预应力混凝土简支T梁结构将更加优化，提高承载能力和抗震性能 环保要求：预应力混凝土简支T梁将更加注重环保，减少对环境的影响
结构设计原理课程设计--预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板
结构设计原理课程设计--预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板概述本文档旨在介绍预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板的结构设计原理以及相关设计要点。
该设计旨在提供一种经济高效的结构方案，以满足特定的工程需求。
设计原理预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板的设计原理基于以下几个关键要点：1. 梁的受力机制在设计过程中，首先要理解梁的受力机制。
预应力钢筋的施加可以通过提供预先的应力来抵消梁在使用过程中所受到的荷载。
这样可以增加梁的承载能力和破坏韧性，使结构更加安全可靠。
2. 简支空心板的结构特点简支空心板是一种具有中空截面的结构形式。
它的截面形状可以根据工程要求的荷载情况进行合理设计。
中空结构可以减少自重，提高整体刚度，同时也方便了各类管线的铺设。
3. 预应力钢筋的设计与施工预应力钢筋的设计要遵循相关的强度和稳定性要求，并按照相应的构造规范进行布置。
施工过程中，需要控制预应力钢筋的张拉和锚固，确保预应力效果的准确达到设计要求。
设计要点在进行预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板的设计时，需要注意以下几个关键要点：1. 结构荷载的计算与分析：合理计算和分析结构所受到的活载、恒载和温度变形等荷载的作用，以确定预应力钢筋的设计强度和数量。
2. 预应力钢筋的布置：根据结构的特点和工程要求，合理布置预应力钢筋的位置和数量，以提高梁的整体承载性能。
3. 梁截面的选择和设计：根据结构需求和施工条件，选择适当的梁截面形状，并进行相应的强度与稳定性计算。
4. 锚固系统的设计：设计适当的预应力钢筋锚固系统，以确保预应力张拉过程中的稳定性和可靠性。
5. 监测与维护：在梁的使用过程中，需要进行监测与维护工作，及时发现和解决问题，保证结构的安全性和可靠性。
结论预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板在结构设计中具有诸多优势，能够满足工程对结构强度和稳定性的要求。
通过合理的设计原理和设计要点的应用，可以实现高效经济的设计方案。
> 注意：本文档提供的内容仅供参考，实际的设计需根据具体工程要求和相关规范进行详细分析和计算。
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课程设计任务书一、课程设计的内容根据给定的桥梁基本设计资料（主要结构尺寸、计算内力等）设计预应力混凝土简支T 形主梁。
主要内容包括：1．预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置； 2．截面几何性质计算；3．承载能力极限状态计算（正截面与斜截面承载力计算）； 4．预应力损失估算；5．应力验算（短暂状况和持久状况的应力验算）；6．抗裂验算（正截面与斜截面抗裂验算）或裂缝宽度计算； 7．主梁变形（挠度）计算； 8．锚固局部承压计算与锚固区设计； 9．绘制主梁施工图。
二、课程设计的要求与数据通过预应力混凝土简支T 形梁桥的一片主梁设计，要求掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定，并绘制施工图。
要求：设计合理、计算无误、绘图规范。
（一）基本设计资料1．设计荷载：公路—Ⅰ级荷载，人群荷载3.52kN/m ，结构重要性系数0γ=1.0 2．环境标准:Ⅱ类环境 3．材料性能参数 （1）混凝土强度等级为C50，主要强度指标为：强度标准值 ck f =32.4MPa ，tk f =2.65MPa 强度设计值 cd f =22.4MPa ，td f =1.83MPa 弹性模量 c E =3.45⨯410MPa（2）预应力钢筋采用ASTM A416—97a 标准的低松弛钢绞线（1⨯7标准型）， 其强度指标为：抗拉强度标准值 pk f =1860MPa 抗拉强度设计值 pd f =1260MPa 弹性模量 p E =1.95⨯510MPa相对界限受压区高度 b ξ=0.4，pu ξ=0.2563 公称直径为15.24mm ，公称面积为140mm2（3）非预应力钢筋1）纵向抗拉非预应力钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为：抗拉强度标准值 sk f =400MPa 抗拉强度设计值 sd f =330MPa 弹性模量 s E =2.0⨯510MPa 相对界限受压区高度 b ξ=0.53，pu ξ=0.1985 2）箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 sk f =335MPa 抗拉强度设计值 sd f =280MPa弹性模量 s E =2.0⨯510MPa 图1 主梁跨中截面尺寸（尺寸单位：mm ）4．主要结构尺寸主梁标准跨径k L =25m ，梁全长24.96m ，计算跨径f L =24.3m 。
主梁高度h =1400mm ，主梁间距S =1600mm ，其中主梁上翼缘预制部分宽为1580mm ，现浇段宽为20mm ，全桥由9片梁组成。
主梁跨中截面尺寸如图1所示。
主梁支点截面或锚固截面的梁肋宽度为360mm 。
（二）内力计算结果摘录 各种情况下的组合结果见表。
表 荷载内力计算结果截面位置项 目基本组合d S频遇组合s S准永久组合l Sd Md Vs Ms Vl Ml V（kN.m ）（kN ） （kN.m ） （kN ） （kN.m ） （kN ） 支点 最大弯矩 0.0 793.79 0.0 460.29 0.0 350.11 最大剪力 0.0 859.44 0.0 487.81 0.0 365.83 变截面最大弯矩894.61665.02528.97390.52410.39301.62（三）施工方法要点后张法施工，采用金属波纹管和夹片锚具，钢绞线采用TD双作用千斤顶两端同时张拉，当混凝土达到设计强度时进行张拉，张拉顺序与钢束序号相同。
（四）设计要求1．方案一：按全预应力混凝土设计预应力混凝土T形主梁。
2．方案二：按部分预应力混凝土A类构件设计预应力混凝土T形主梁。
3．方案三：按部分预应力混凝土B类构件（允许裂缝宽度为0.1mm）设计预应力混凝土T形主梁。
※学生应按指导教师要求选择其中一个方案进行设计。
三、课程设计应完成的工作1．编制计算说明书；2．绘制施工图（主要包括：主梁支点横断面图、主梁跨中横断面图、主梁钢束布置图、主梁钢束数量表等，根据设计内容自己决定）。
五、应收集的资料及主要参考文献[1]叶见曙.结构设计原理(第三版).北京:人民交通出版社,2016[2]张树仁等.钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理.北京:人民交通出版社,2004[3]中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范(JTG D62-2004).北京:人民交通出版社,2004[4]闫志刚主编.钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计.北京:机械工业出版社,2009[5]易建国主编.混凝土简支梁(板)桥(第三版).北京:人民交通出版社,2006[6]胡兆同,陈万春.桥梁通用构造及简支梁桥.北京:人民交通出版社,2001[7]白宝玉主编.桥梁工程.北京:高等教育出版社,2005方案二：部分预应力混泥土A 类简支梁设计主梁尺寸如下图：1.主梁全截面几何特性1.1受压翼缘有效宽度f b '，的计算按《公路桥规》规定，T 形截面梁受压翼缘有效宽度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=24300/3=8100mm ； (2) 相邻两梁的平均间距，对于中梁为1600mm ；(3) ()f h h b b '++122,式中b=160 mm ,h b = 0 mm ,f h '= (80+180)/2 =130 mm ； 所以，()f h h b b '++122 = 160+0+12×130 =1720 mm 故，受压翼缘的有效宽度取f b '=1600mm1.2全截面几何特性的计算这里的主梁几何特性采用分块数值求和法，其计算式为 全截面面积：∑=IAA全截面重心至梁顶的距离：iiu A yy A=∑式中 i A —— 分块面积—— 分块面积的重心至梁顶边的距离如右图所示，对T 形梁跨中截面进行分块分析，分成5大块进行计算，分别计算它们底面积与性质，计算结果列于下表。
根据整体图可知，变化点处的截面几何尺寸与跨中截面相同，故几何特性也相同，主梁跨中截面的全截面几何特性如表1所示。
`跨中截面与L/4截面全截面几何特性 表12.预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置2.1预应力钢筋数量的确定按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量对于A 类部分预应力混凝土构件，根据跨中截面抗裂要求，可得跨中截面所需的有效预应力为We Af W M N p tks pe +-≥17.0/式中的s M 为正常使用极限状态按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值；由资料得：Q2k Q1k G2k G1k S 17.0)(M M M M M ++++=μ= 842.56+480.51+0.7×1342.92/1.193+139.48 = 2250.52 MPa设预应力钢筋截面重心距截面下缘为 p a =120 mm ，则预应力钢筋的合理作用点至截面重心轴的距离为p b p a y e -==776mm ，65.2=tk f Mpa由表1得跨中截面全截面面积 A =4582002mm ，全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为：==b y I W /109.981×910/896 = 122.747610⨯ 3mm ，所以有效预加力合力为：666610995.110747.122/746458200/165.27.010747.122/1052.225017.0/⨯=⨯+⨯-⨯⨯=+-≥We Af W M N ptk s pe预应力钢筋的张力控制应力为=⨯==186075.075.0pk con f σ1395 Mpa 预应力损失按张拉控制应力的20%估算，则可得需要预应力钢筋的面积为26776.178713958.010995.1)2.01(mm N A conpe p =⨯⨯=-=σ 拟采用3束5400HRB jφ刚绞线，单根钢绞线的公称截面面积,14021mm A p =则预应力钢筋的截面积为2210014053mm A p =⨯⨯=，采用夹片式锚固，70φ金属波纹管成孔。
2.3预应力钢筋及普通钢筋的布置（1）按照后张法预应力混凝土受弯构件《公路桥规》中的要求，参考已有设计图纸，对跨中截面的预应力钢筋进行布置。
如图所示，预应力钢筋与普通钢筋的布置截面图。
跨中截面尺寸要素钢束在端部的锚固位置预制梁端部（2）其他截面钢束位置及倾角计算①钢束弯起形状、弯起角及弯曲半径采用直线段中接圆弧曲线段的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，N1、N2、N3弯起角均取8°；各钢束的弯曲半径为：RN1=40000mm，RN2=25000mm，RN3=10000mm。
②钢束各控制点位置的确定。
以N3为例，其弯起布置图如下：计算N1、N2、N3各控制参数汇总于下表2：各钢束弯曲控制要素表 表2③各截面钢束位置（ ai ）及其倾角（θ）计算表表3④钢筋束平弯段的位置及平弯角N1、N2、N3三束预应力钢绞线在跨中截面布置在同一水平面上，而在锚固端三束钢绞线则都在肋板中心线上，为实现钢束的这种布筋方式，N2、N3在主梁肋板中必须从两侧平弯到肋板中心线上，为了便于在施工中布置预应力管道，N2、N3在梁中的平弯采用相同的形式，其平弯位置布置图如下所示。
平弯段有两段曲线弧，每段曲线弧弯曲角为θ=584.41808000640=∏⨯°2.4按构件承载能力极限状态要求估算按非预应力钢筋数量：设预应力钢筋和非预应力钢筋的合力点到截面底边的距离为a = 80mm ，则mm a h h 132********=-=-=先假定为第一类T 形截面，由公式)2(0'0x h x b f M r f cd d -≤计算受压区高度x ，即 )21320(16004.221099.36230.16x x -⨯=⨯⨯解得：mm h mm x f 12979'=<=根据正截面承载力计算需要的非预应力钢筋截面积为2'70.561330210012607916004.22mm f A f x b f A sdppd f cd s =⨯-⨯⨯=-=采用5根直径为12mm 的HRB400钢筋，提供的钢筋截面面积为2566mm A s =。
在梁底布置成一排如图，其间距为70MM ，钢筋重心到底边的距离mm a s 45=。
其布置图如下：3主梁截面几何特性计算各控制截面不同阶段的截面几何特性汇总表 表44，持久状况下截面承载能力极限状态计算4.1.正截面承载力计算取弯矩最大的跨中截面进行正截面承载力计算(1) 求受压区高度x先按第一类T 形截面梁，略去构造钢筋影响，计算混凝土受压区高度x 为mm h mm b f A f A f x f fcd ssd p pd 1297916004.2256633021001260''=<=⨯⨯+⨯=+=受压区全部位于翼缘板内，说明设计梁为第一类T 形截面梁。