公路简支桥的初步设计

课程名称：桥梁工程

设计题目：预应力混凝土简支T型梁桥院系：土木工程系

专业：铁道工程

年级： 2 0 0 7

姓名：李小锋

指导教师：马戎

西南交通大学峨眉校区

2010 年06 月10日

课程设计任务书

专业土木工程07铁道工程姓名李小锋学号

开题日期：2010年5月10日完成日期：2010年6月10日

题目预应力钢筋混凝土简支T形梁桥

一、设计的目的

1、通过对简支梁的设计，了解简支梁的计算方法及计算步骤，学会运用不同的方法解决在计算过程中遇到的问题。

2、学会运用相关学科知识，各科间的相互渗透，以达到高效解决问题的能力。

3、总结在设计中遇到的问题，思考在实际生活中这些问题该怎样解决，为以后从事相关工作打下一定的基础，对以后做毕业设计也有个很好的促进作用。

二、设计的内容及要求

内容：1、计算桥面板内力（最大弯矩和剪力）

2、计算主梁内力（跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力）

要求：1、本课程设计须按教务对课程设计的排版格式要求，形成电子文档，并打印成文本上交，同时电子文档也须上交。

三、指导教师评语

四、成绩

指导教师(签章)

年月日

一、 设计资料

1标准跨径：m 5.421465.000.20L =-⨯+=）（ 2设计依据：

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》（JTG D62—2004）） 3设计方法：承载能力极限状态法

二、方案简介及上部结构主要尺寸

本桥是某起汽车专用公路上的一座六梁式后张法预应力混凝土简支梁T 梁桥，该桥分为上下行左右幅分离式布置，梁全长为L1m ，计算跨度为（L1-1.2）m ，梁高H=L/20=2.125取H=2.1m ，主梁中心距2.6m ，T 梁混凝土设计标号为C50,涉及安全等级二级。

单幅桥面行车道宽度为14m ，单幅桥面总宽度为15m ，防撞栏宽度为50cm ，T 梁之间采用湿接缝连接，湿接缝宽度为60cm 。

桥面铺装为8cmC40防水混凝土铺装层+5cm 沥青混凝土铺装层。 桥台采用重力式U 型桥台。

设计荷载等级采用-II 级，单幅桥按四车道设计。

三、尺寸拟定：

计算跨径：m 41.31.2.-42.5L 1== 梁高：h=2.1m 梁肋厚度：b=18cm 上翼缘：260cm ，T 梁的尺寸如图1和2所示。

图1

图2

四、基本参数

1．设计荷载 1.1公路-II 级

1.2结构中每片梁中主梁上的横隔板预制块数保证桥桥面板为四边支撑的单向板。将其产生的重力（中主梁g ，边主梁g ’）沿主梁纵向均匀分摊给各主梁，预制横隔梁的重力密度为25KN/3

m 2.主要材料

T 梁混凝土：C50混凝土

现浇湿接缝及现浇横隔板接头混凝土：C50混凝土； 铺装层混凝土：上层为5cm 厚C40W6防水混凝土； 预应力钢绞线：270级7Φ5（Φj15.24mm ） 普通钢筋：直径≥12mm 采用HRB335钢筋 直径＜12mm 采用R235钢筋。 3.材料参数

(1) C50混凝土：

弹性模量：4a Ep=3.4510MP ⨯ 轴心抗压强度设计值：Cd a f =22.4MP 轴心抗压强度设计值：Cd a f =1.83MP 轴心抗压强度标准值：Cd a f =32.4MP

轴心抗压强度标准值：Cd a f =2.65MP

容重：26.0k N/ 3

m

(2) C40混凝土铺装层：容重：25.0 k N/ 3

m (3) 沥青混凝土铺装层：容重：23.0 k N/ 3m (4) 钢绞线：弹性模量：5a Ep=1.9510MP ⨯

抗拉强度设计值：pd a f =1260MP 抗拉强度标准值：pk a f =1860MP 张拉控制应力：0.751395con pk a f MP σ==

五、行车道板的内力计算：

恒载及其内力：

图3单向板计算图示 5.1每延米板条上恒载g

g 0.08250.05230.16257.15kN/m =⨯+⨯+⨯=

跨中恒载弯矩：m kN gl M g /04.66.215.78

1

81220

0=⨯⨯== 5.2汽车荷载：

140P kN = 作用范围：110.20.6a b m m ⨯=⨯

铺装层厚度：m h 13.005.008.0=+=

m

h a a 46.013.022.0212=⨯+=+=

m h b b 86.013.026.0212=⨯+=+=

5.3板的有效工作宽度：

13

.313.372.213.34.136

.223272.23

6.24.146.0321取a d l l d h a a ∴<=+⨯=+=++=+

++=

5.4每米宽度简支板条的跨中活载弯矩：

跨中弯矩公式由图推导：()2222(1)(

)11222482op pb pb b b l P M a μμ⎛⎫

=+•-•=+- ⎪⎝⎭

则()

m kN b a P M P /77.15286.06.213.381403.1218120=⎪⎭

⎫

⎝⎛-⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=μ 5.5跨中荷载弯矩：

m kN M M M p g /81.2177.1504.6000=+=+=

41

076.01.216.0<==H t

（即主梁抗扭能力大者）

跨中弯矩：m kN M M ⋅=⨯=+=91.1081.215.05.00中 支点弯矩：m kN M M ⋅-=⨯-=-=267.1581.217.07.00支

5.6支点剪力计算，如图1—2所示：

0 2.60.18 2.42l l b m =-=-= 20.460.160.62a a t m

'=+=+=

114022.36kN/22 3.13P A m a =

==⨯ '21111140140()P -P)(3.13-0.62)(-)66.06kN/222220.620.862 3.130.86

A a a m

'=-=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯（10.86

2.4220.82232.42y -

== ，2

1.255

2.4230.8272.42y -==