《桥梁博士》课程考核任务书(2010)

《桥梁博士》预应力混凝土T形梁桥设计（适用专业：土木工程）

专业：07级道路与桥梁方向

班级：道桥（2）班

姓名：储飞

学号：1120070206

指导老师：万殝

中国地质大学江城学院

2010年11月

目录

设计资料 (3)

永久荷载 (5)

横向分部 (6)

正常使用阶段内力位移输出（结构重力结果:） (7)

正常使用阶段内力位移输出（预应力结果:） (8)

正常使用阶段内力位移输出（汽车MaxM结果:） (9)

正常使用阶段内力位移输出（人群MaxM结果:） (10)

正常使用阶段支承反力汇总 (10)

预应力钢束数量的估算及其布置 (10)

预应力钢束布置图 (11)

配筋承载极限下缘受力图 (11)

配筋正常使用下缘受力图 (11)

弯矩内力图 (11)

剪力内力图 (11)

一、设计资料

1.结构形式及基本尺寸

某公路预应力简支梁桥，双车道，桥面宽度为净-9+2x1m，主梁为预应力混凝土简支T 梁，桥面由五片T梁组成，沿梁长设置5道横隔梁，桥梁横截面布置、主梁细部尺寸见下图。

图 2 主梁横截面主要尺寸（单位：cm ）

图 3 设计跨径20m的主梁横隔梁位置及尺寸（单位：cm ）

2.桥面布置

桥梁位于直线上，两侧设人行道，宽度为 1m，桥面铺装为6cm厚的沥青混凝土，其下为平均厚度8cm的C25混凝土垫层，设双面横坡，坡度为1.5%，横坡由混凝土垫层实现变厚度。

3.材料

1）混凝土：主梁、翼缘板、横隔板等均采用C50；桥面铺装采用C40。

2）预应力钢束：采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢铰线，材料参数见规范，按后张法施工工艺制作主梁，采用金属波纹管和夹片锚具，波纹管内径70mm,外径77mm。

3）人行道：单侧人行道包括栏杆荷载集度为6 kN/m；

4）其它相关参数选取时可参照算例选取。

4.设计荷载

汽车荷载：公路—I级荷载；

人群荷载： 3.0 kN/m2；

二、设计要求

一）主梁

1. 跨度要求：设计跨径20m， 25m（分别对应自己学号尾数单、双号进行选择）

2. 根据图1-3和表1确定主梁细部尺寸；

预应力混凝土T形梁桥总体特征表1

设计跨径（m）计算跨径

（m）

梁长

（m）

梁高

（m）

支点肋宽

（cm）

跨中肋宽

（cm）

h

（cm）

h

2

（cm）

梁肋变化处横隔梁数

20 19.5 19.96 1.50 35 18 12 20 L/4处 5

25 24.5 24.96 1.60 35 18 12 20 L/4处 5

3. 恒载内力计算；

4. 计算荷载横向分布系数（计算精度0.001）；

5. 活载内力计算；

6. 计算各种荷载作用下的控制截面内力；

7. 进行作用效应组合，绘出弯矩和剪力包络图

8. 进行抗弯、抗剪钢筋设计计算；

9. 结构强度、挠度、裂缝验算。

三、设计成果

•设计报告说明书一份：说明书中应包括结构单元示意图（包括约束条件）、横向分布系数示意图、预应力筋示意图、内力图、应力图、挠度变形图等，主要控制截面的截面特性表、内力计算表、应力表等。图文并茂。必要的文字说明。

各自的桥梁博士计算文件电子版

四、设计规范及参考书目

1．《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》，主编闫志刚，机械工业出版社

2．《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）

3．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）

4．《桥梁工程》

5．《混凝土结构设计原理》

6．《结构力学》

7．《桥梁通用构造及简支梁桥》

8．《混凝土简支梁（板）桥》

T形梁端部截面尺寸图（尺寸单位：cm） T形梁跨中截面尺寸图（尺寸单位：cm）

单元划分图

1.永久作用效应计算

①端横隔梁体积为：（2.2-0.35）/2*1.1-（0.8*（2.2-0.35）/2）/2=0.6475

端横隔梁重量为：G1=0.6475*25*8/5=25.9

②中横隔梁体积为:(2.2-0.18）/2*1.1-(0.8*(2.2-0.18)/2)/2=0.707

中横隔梁重量为：G2=0.707*25*8/5=28.28

③桥面铺装层

8cm水泥混凝土铺装：0.08*9*24=17.28

6cm沥青混凝土铺装：0.06*9*23=12.42

将桥面铺装重量均分给五片主梁，则（17.28+12.42）/5=5.94

永久荷载效应

2.支点横向分布系数：

汽车荷载的冲击系数取0.3。

1#梁

2#梁

1号梁：汽车0.409 人群1.257满人2.474

2号梁：汽车0.796人群0.000满人2.200

同上： 3号梁：汽车0.796人群0.000满人2.200

4号梁：汽车0.687 人群0.000满人2.200 5号梁：汽车0.408 人群1.254满人2.462 3.跨中横向分布系数：

人群集度: 3.000 KPa

1号梁：汽车0.682 人群0.646满人2.695

2号梁：汽车0.541 人群0.421满人2.227

3号梁：汽车0.400人群0.394满人2.200

4号梁：汽车0.541 人群0.421满人2.224