中桥3x20预应力砼简支空心板桥施工图设计

目录

前言 (1)

第1章计算依据与基础资料 (2)

1.1标准 (2)

1.2 主要材料 (2)

1.3 设计要点 (2)

第2章方案比选 (3)

第3章横断面布置 (4)

第4章汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算 (6)

4.1跨中横向分布系数 (6)

4.2 支点横向分布系数： (7)

4.3永效用久作用： (7)

4.4可变效应作用计算 (8)

4.5支点到4

l处的荷载横向分布系数 (10)

第5章可变效应计算 (11)

5.1车道荷载效应 (11)

第6章作用效应组合 (13)

第7章预应力钢筋的布置 (14)

7.1 材料及截面配筋 (14)

7.2预应力钢筋数量的估算及布置 (14)

7.3预应力钢筋的布置 (15)

第8章普通钢筋数量的布置 (16)

第9章承载能力极限状态计算 (19)

9.1跨中截面正截面抗弯承载能力计算 (19)

9.2斜截面抗剪承载力计算 (19)

第10章预应力损失计算 (23)

第11章正常使用极限状态计算 (28)

11.1正截面抗裂性验算 (28)

11.2斜截面抗裂性验算 (31)

第12章变形计算 (35)

12.1正常使用阶段的挠度计算 (35)

第13章预加应力引起的反拱度计算及预拱度的设置 (36)

13.1预加应力引起的反拱度计算 (36)

13.2预拱度的设置 (37)

第14章持久状态应力验算 (38)

第15章短暂状态应力验算 (41)

第16章最小配筋率复核 (44)

第17章板式橡胶支座 (45)

第18章盖梁计算 (46)

18.1设计盖梁尺寸与内力计算 (46)

18.2斜截面承载力计算 (47)

第19章墩柱计算 (48)

19.1内力计算 (48)

19.2承载力复合 (48)

第20章桩基础计算 (50)

20.1桩基设计参数 (50)

20.2桩的计算宽度 (50)

20.3变形系数 (50)

20.4最大弯矩及最大弯矩位置 (50)

20.5局部冲刷线（自然地面）处桩的水平位移 (51)

20.6桩基内力计算 (51)

20.7桩身承载力复合 (52)

结论 (53)

前言

我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥，预应力技术的运用，使得混凝土梁桥在跨径、裂缝控制、施工方法等方面不断取得突破，预应力的广泛应用使得它成为桥梁建筑领域中的重要技术之一。本次设计通过施加预应力以达到控制裂缝宽度，增大跨径，节约建筑材料和投资的目的。针对我国中、小跨径桥梁众多与预应力技术本身的广泛适应性的情况，因而本次设计对我国桥梁事业的发展具有重要意义。

桥梁的设计，除了了解桥位处的地质，地形及水文情况外，还应对所设计桥梁的的构造特点，建筑材料及相应的预应力计算方法和施工方法，这些内容是紧密联系的，相辅相成的。此次设计用到了大学四年学到的所有的专业课本的知识，同时也还用到了许多规范和专业参考书，力求在设计中尽量做到规范、合理、清楚。经过这次设计使我所学的基础知识和专业知识更加系统、巩固、延伸和拓展，对我以后后的工作具有连号的知道意义。

桥梁工程的大量实践，为我国的桥梁建设积累了大量的成功经验，但也的得到了不少的教训，为改善设计理念和理论，提高了桥梁工程的设计和施工水平，贯彻了桥梁工程“实用、经济、美观、环保”的原则，提供了更为广阔的探索空间。

本设计是关于桥梁上部结构的初步设计。要求完成必要的设计和桥梁的总体布置图、主梁一般构造图、主梁预应力钢束构造图等图纸。设计分别阐述了各部分的计算过程，力求更加明了易懂。同时也限于本人水平的不足，设计中也一定存在很多不足，敬请老师批评指正。

第1章计算依据与基础资料

1.1标准

∙跨径：桥梁标准跨径20m；计算跨径19.6m；预制板长19.96m ∙设计荷载：公路－Ⅱ级

∙桥面宽度：路基宽26m，半幅桥全宽12.74m

0.5m(护栏墙)+11.74m(行车道)+ 0.5m(护栏墙)＝12.74m

∙桥梁安全等级为一级，环境条件Ⅱ类

1.2 主要材料

混凝土：主梁C50；铺装c40，其他均C30、。容重：25kN/m3

钢筋：主筋HRB335，箍筋R235，预应力钢筋采用抗拉强度标准值

mpa

f

pk

1860

=

,抗拉

强度设计值

mpa

f

pd

1260

=

,公称直径15.24mm，公称面积140mm2

1.3 设计要点

（1）按先张法部分预应力混凝土A类构件设计，考虑50mm厚的桥面铺装层混凝土参与截面组合作用；

（2）预应力张拉控制应力值

0.75

con pk

f

σ=

，预应力张拉台座长假定为50m，混凝土强度

达到90％时才允许放张预应力钢筋;

（3）计算预应力损失时计入加热养护温度差20℃引起的预应力损失; （4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d; （5）环境平均相对湿度RH=55％;

（6）将空心板吊装就位时混凝土龄期为90d。

第2章方案比选

方案一预应力混凝土板桥

本方案设计为装配式简支预应力空心板桥，采用C50混凝土浇筑预制主梁，栏杆和人行道采用C40混凝土，C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层;角缝采用C40混凝土浇注，封锚混凝土也用C40;桥面连续铺装用C30混凝土。预制板安装就位后，在企口缝内填筑标号比预制板高的小石子混凝土，并浇筑厚6cm的C30水泥混凝土铺装层连成整体。

方案二；预应力混凝土简支T梁桥

该方案采用混凝土简支T梁桥，桥面净宽为12米。桥梁上部结构采用6片主梁，主梁间距取用2米，其中预制主梁宽1.6米。吊装后铰缝宽为60厘米。桥面没有2%的单向横坡，由桥面铺装三角垫层来实现，桥墩采用直径为1.2米的双柱式圆形墩，基础采用直径为1.2米的双排桩，共4个桥墩。预应力混凝土简支梁桥的特点：

1.简支梁桥属于单孔静定结构，它受力明确，结构简单，施工方便，结构内力系受外力影响，能适应在地质较差的桥位上建桥。

2.在多孔简支梁桥中，由于各跨经结构尺寸同意，其结构尺寸易于设计成系列化，标准化。有利于组织大规模的工厂预制生产并用现代化起重设备，进行安装，简化施工管理工作，降低施工费用。

3.装配式的施工方法可以节省大量模板，并且上下部结构可用时施工，显著加快建桥速度缩短工期。

4.在简支梁桥中，因相邻各单独受力，桥墩上常设置相邻简支梁的支座，相应可以增加墩的宽度。

方案三.预应力混凝土箱梁桥

梁体各控制截面高分别为：端支座处及边跨直线段和跨中处为3.20m，中支点处梁高为5.30m，梁高按圆曲线变化，圆曲线半径为335.871m；桥面组成为道碴槽宽度为9.1m，两侧人行道宽度各1.25m。全桥箱梁顶宽11.6m；边支点处箱梁底宽6.629m，中支点处箱梁底宽 5.429m。箱梁横截面为单箱室斜腹板；腹板斜率为1:3.5。顶板厚34cm，腹板后分别为36cm、75cm，底板厚由跨中的39cm按圆曲线变化至中支点梁根部的90cm，中支点处加厚到120cm；全桥共设5道横隔梁，分别设于中支点、端支点和中间跨跨中截面。预应力混凝土箱梁具有整体性好、结构钢度大、接缝少、挠度行车舒适、跨中建筑高度小。可以减少下部工程量和简化下部施工，外型美观，钢筋混凝土节省，以及应用施工场地小经济效益显著等，但其结构和工艺较复杂，二次内力系是精确计算。

经过仔细的比对，一号方案从施工方法、经济因素等多方面都优异于其他方案。