混凝土简支梁桥预应力钢束布置应力计算桥梁设计说明

土木工程（道路与桥梁方向）

目录

摘要 (2)

第一章概述 (3)

1.1任务概况 (3)

1.2 河床横断面 (4)

1.3工程地质 (4)

1.4构思宗旨 (4)

第二章方案比选 (5)

2.1方案一：预应力钢筋混凝土简支梁 (5)

2.2方案二：预应力混凝土连续箱梁 (7)

2.3方案三：预应力混凝土空心板桥 (9)

2.4方案比选表 (11)

第三章总体布置及主梁的设计 (6)

3.1设计资料 (6)

3.2横断面布置 (7)

3.3横断面沿跨长的分布 (7)

3.4横隔梁的设置 (7)

第四章主梁的作用效应计算

4.1永久作用效应计算 (7)

4.2可变作用效应计算 (7)

4.3主梁作用效应组合 (7)

第五章预应力钢束的估算及布置 (7)

5.1预应力钢筋截面积估算 (7)

5.2预应力钢筋的布置 (7)

5.3非预应力钢筋截面积估算及布置 (7)

第六章主梁截面几何特性计算 (7)

6.1主梁预制并拉预应力钢筋 (7)

6.2灌浆封锚，主梁吊装就位 (7)

第七章持久状况截面承载能力极限状态计算 (7)

7. 1正截面承载力计算 (7)

7.2斜截面承载力验算 (7)

第八章钢束预应力损失估算 (7)

8.1预应力钢筋拉（锚下）控制应力匕期 (7)

8.2钢束应力损失 (7)

第九章应力验算 (7)

9. 1短暂情况的正应力验算 (7)

9.2持久状况正应力验算 (7)

9.3持久状况下的混凝土主应力验算 (7)

第十章抗裂性验算 (7)

10.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 (7)

10.2作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 (7)

第十一章主梁变形（挠度）计算 (7)

11.1荷载短期效应作用下主梁挠度验算 (7)

11.2预加力引起的上拱度计算 (7)

11.3预拱度的设置 (7)

第十二章锚固区局部承压计算 (7)

12.1局部受压尺寸要求 (7)

12.2局部抗压承载力计算 (7)

第十三章行车道板计算 (7)

13.1悬臂板荷载效应计算 (7)

13.2连续板荷载效应计算 (7)

13.3截面设计、配筋及承载力验算 (7)

第十四章横隔梁计算 (7)

14.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 (7)

14.2跨中横隔梁的作用效应影响线 (7)

14.3截面作用效应计算 (7)

参考文献

摘要

通过学习基本掌握的桥梁设计的相关容，为检验学习成果，进行本次毕业设计。本设计在预选三种桥型结构，采用比较分析法，根据地质条件和跨径等多种因素的条件是选择最有利的桥型。最终确定设计桥型为预应力钢筋混凝土简支梁。根据桥梁设计规，和相关指导书展开设计。具体设计容如下。

(1)桥梁总体布置及主梁结构尺寸设计，

(2)荷载、应力计算及主梁预应力钢束布置，

(3)结构验算。

通过结构验算等出整个设计满足相关设计规。并熟悉了桥梁相关过程及知识。

关键词：混凝土简支梁桥预应力钢束布置应力计算

第一章概述

1.1、任务概况

拟建市浦上大桥是市为全面实施''东扩南进西拓”城市发展战略、完善路网建设、发展城市经济和交通要道，近期建设的重点工程之一；是市连接金山新区和大学城片区建设的又一主要通道。工程场址位于橘园洲大桥与湾边大桥（拟建）之间，起于金山新区洪湾路。

技术标准：

设计荷载：公路一I级

桥面净空：净一14+人行道2X1.5米

设计洪水频率：100年一遇，最高通航水位：10. 109m。

有关资料：

1）河床横断面：根据附表桩号标高绘制。

2）河床地质：共4个钻孔的地质资料。

3）水文资料：另行提供

4）该地区气温：1月份平均6£, 7月份平均3（TC。

5）材料：钢材，木材，水泥满足供应，砂砾石就地取材，块片料石运距5 公里。

6）施工单位，：省级以上公路工程建设公司。

7）桥面标高：往金山方向（0+000） 21.481m,往大学城方向（0+207） 20. 071m

1.2、河床横断面

1.3、工程地质条件

大桥位于江心洲西侧及附近水域，钻孔揭稼表明，桥位覆盖层厚4.3、5.0 米，主要为中密细、中砂层。下附基岩全、强分化层均很发育，厚2.3~3. 4米。微风化基岩面变化很大，在6.2~8.3米间，基岩主要为灰白色中粗粒花岗岩、花岗斑岩，微风化基岩岩质坚硬，呈块状、大块状砌体结构，为主墩桩基良好的持力层。基础设计时宜采用微风化基岩作为基础持力层，桩端进入微风化基岩一定深度。

1.4、构思宗旨

1)符合地区发展规划，满足交通功能需要。

2)桥梁构造形式简洁、轻巧。

3)设计方案力求结构新颖，尽量采用有特色的新结构，又要保证结构受力合理, 并技术可靠，施工方便。

第二章方案比选

鉴于展架桥地质地形情况。该处地势平缓，故比选方案主要采用简支梁桥和连续梁桥形式。根据安全、适用、经济、美观的设计原则，我初步拟定了三个方案。

2. 1方案一：（4X50） m预应力混凝土简支T型梁桥

本桥的横截面采用T型截面（如图2—1）。防收缩钢筋采用下密上疏的要求布置所有钢筋的焊缝均为双面焊，因为该桥的跨度较大，预应力钢筋采用特殊的形式（如图2-2）布置，这样不仅有利于抗剪，而且在拼装完成后，在桥面上进行拉，可防止梁上缘开裂。

优点：制造简单，整体性好，接头也方便，而且能有效的利用现代高强材料, 减少构件截面，与钢筋混凝土相比，能节省钢材，在使用荷载下不出现裂缝等。

缺点：预应力拉后上拱偏大，影响桥面线形，使桥面铺装加厚等。

施工方法：采用预制拼装法（后法）施工，即先预制T型梁，然后用大型机械吊装的一种施工方法。其中后法的施工流程为：先浇筑构件混凝土，并在其中预留孔道，待混凝土达到要求强度后，将预应力钢筋穿入预留的孔道，将千斤顶支承与混凝土构件端部，拉预应力钢筋，使构件也同时受到反力压缩。待拉到控制拉力后，即用夹片锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构件上，使混凝土获得并保持其预压应力。最后，在预留孔道压注水泥浆。，使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体。