装配式钢筋混凝土简支T梁设计计算

装配式钢筋混凝土简支T梁设计计算
装配式钢筋混凝土简支T梁设计计算

装配式钢筋混凝土简支T 梁设计计算

1

设计资料:

桥面宽度: 13.5m 净11+2×(0.25+1.00)

设计荷载:公路—II 级 桥梁横截面布置

桥面铺装:4cm 厚沥青混凝土(233/kN m );6-12cm 厚水泥混凝土垫层

(243/kN m ),主梁混凝土为263/kN m

主梁跨径及全长:标准跨径:l b =35.00m ;净跨l=34.96m ;计算跨径:l 0=34.6m

2 设计依据:

《JTG —D60—2004》 《JTG —D62—2004》

3设计内容:

主梁布置及尺寸拟定:

桥梁横断面布置图(单位:cm)

4 行车道板计算;

4.1 恒载及其内力

(以纵向1m 宽板条进行计算);

4.1.1 每延米板上的恒载g;

沥青面层铺装:

10.04 1.0230.92/g KN m =??=

桥面铺装混凝土垫层:

20.09 1.024 2.16/g KN m =??=

T 梁翼板自重: ()3

0.160.25 1.025 5.125/2

g KN m

+=??=

合计:

0.92 2.16 5.1258.205/i g g KN m ==++=∑ 4.1.2 每米宽板条的恒载内力: 已知 0 1.15l m =

弯矩:

2211

8.205 2.5 6.4188

og M gl KN m ==??=?

剪力:

011

8.205 2.39.4422

og Q gl KN ==??=

4.2 汽车车辆产生的内力计算;

将汽车荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力为p=140kN,轮压分布宽度

如图所示。

轮压分布宽度图 (单位:cm)

车辆荷载后轮着地长度为

220.2,0.6a b ==

则1220.220.130.46a a H m =+=+?=

1220.620.130.86b b H m =+=+?=

荷载于悬臂根部的有效分布宽度:

()1 2.5

0.46 1.29 1.4,33

l a a m m =+=+

=<无重叠 则,作用于每米宽板条上的弯矩为:

()()11400.861/2 1.3 2.536.5188 1.292op P M l b KN m

a μ?

?=+?

-=??-=? ????

0 6.4136.5142.92og op M M M KN m =+=+=?,由于/1/4t h <所以

跨中弯矩:00.521.46/M M KN m =+=中 支点弯矩:00.730.04M M KN m =-=-?支

剪力为:

1140

54.26/22 1.29

P A KN m a ===?,'10.460.3350.795a a t m =+=+=

()()2

2'2'1

140 1.290.795 4.18/88 1.290.795

P A a a KN m aa b =

-=-=?? 0110/2 2.30.86/2

0.8132.3

l b y l --=

==()()'020

/6

2.3 1.290.795/6

0.9642.3

l a a y l ----=

=

=

()()()11221 1.354.260.813 4.180.96462.59op Q A y A y KN μ=++=??+?=

=9.4462.5972.03og op Q Q Q KN +=+=支

5主梁内力计算

5.1恒载内力计算:

桥面铺装重力;栏杆的重力作用取用 0;

桥面铺装为:

110.041123(0.060.12)1124/5 6.78/2g kN m ??

=??++??=????

(为简化计算,将桥面铺装的重力平均分配给各主梁)

横隔梁重力 边主梁:

20.160.25 2.50.2

{[2.1()]()}0.15525/34.6

22

1.18/g kN m

+-=-????=

中主梁:122 1.18 2.36/g kN m =?=

主梁:

()30.160.25

[0.2 2.3(

) 2.50.2]2523.29/2

g kN m +=?+?-?= 栏杆和人行道:

4 5.02/

5 2.00/g KN m =?= 恒载总重力 边主梁:

23.29 6.78 1.18233.25/g kN m =+++=

中主梁:

123.29 6.78 2.36234.43/g KN m =+++=

恒载内力表

5.2活载内力计算:

5.2.1主梁横向分布系数计算:

5.2.1.1 支点处横向分布系数(杠杆法)

支点处采用杠杆法,由对称可知只需计算1,2,3号梁。 由下图可知各号梁在支点截面处的横向分布系数:

对于一号梁:642.02

283

.01=+=

oq m , 1.398or m =

对于二号梁:10.2800.481

0.882

oq m ++=

= ,0=or m

对于三号梁:88.02

48

.028.01=++=oq m ,0=or m

5.2.1.2 跨中横向分布系数(偏心压力法)

5

2

22222

1

2

112

15/34.6/13.5 2.562

(2 2.5) 2.50( 2.5)(2 2.5)62.51(2.52)0.6

562.51(2.52)0.2

562.5

i

i l B a

m ηη===>=?+++-+-?=?=+=?=-=-∑

跨中采用偏心压力法进行计算横向分布系数;分别计算各号梁的横向分布系数,得

到其影响线如下

1号梁

11

(0.60.4560.3520.208)0.8082

cq m =+++=

10.68or m =

同理

2号梁

21

(0.40.3290.2770.205)0.6062

cq m =+++=

20.440or m =

同理

330.26/20.60.220.4

cq or m m =?==?=

3号梁

5.2.1.3荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化;

0.84

0.642

0.642

1号梁

0.606

0.88

0.88

2号梁

0.6

0.88

0.88

3号梁

5.2.2冲击系数μ的计算:

10250

E 3.4510N/C m =?

的混凝土,

24220.9315,0.45927,0.93152624.22//24.22/9.81 2.47/ 3.320.1767ln 0.01570.196(1) 1.196

C c Z

A m I m G kN m m G g KNs m f H f μμ===?=====

===-=+=

5.2.3各号主梁活载内力计算表:

本桥采用公路—II 级荷载,由于跨径为35m ;有q k =10.5×0.75=7.875kN/m ;由内插法得

3000.75225k P KN =?=;人群荷载:3.00.75 2.25/KN m ?=

考虑冲击系数后:(说明:计算剪力效应时,需要乘系数1.2) 跨中弯矩,跨中剪力计算:

()1)i k j k S m q P y μξω=+???+?∑(

2l M M 影响线图 221

34.6149.658

m ω=?=

/2l Q 影响线 211

34.60.5 4.32522

m ω=???=

0Q 影响线 21

34.6117.32

m ω=??=

活载跨中弯矩,跨中剪力计算表 ()1)i k j k S m q P y μξω=+???+?∑(

计算支点截面剪力或靠近支点截面的剪力时,应另外计及支点附近因荷载横向分布系数变化而引起的内力增(或减)值,以一号梁为例:

()()00100(1)() 1.221134.68.851334.68.458.85,0.915234.6

(1)() 1.22A c k c k c k c k a Q m m q y m m P y a m y a Q m m q y m m P y μξμξ??

?=+-+-?????

??

??

?-? ?

??=?-===??

?=+-+-?????

??

()()8.85

1.196 1.00.6420.847.8750.9150.6420.842701271.49KN

??=??-??+-??????=- 所以一号主梁支点剪力:()()111 1.2c k k Q m q P y Q μξω=+???+??+?支

()1.196 1.00.847.87517.3270171.19336.93KN

=???+?-=

6 横隔梁内力计算;

6.1作用在横隔梁上的计算荷载

在计算时可假设荷载在相邻横隔梁之间按照杠杆原理法传布,鉴于具有多根内横隔梁的桥梁,跨中处的横隔梁受力最大,通常只计算跨中横隔梁的内力,其余横隔梁可依

据中横隔梁偏安全地选用相同的截面尺寸和配筋。

下图示出接近跨中横隔梁纵向的最不利荷载布置。

225KN

7.875KN/m

计算弯矩时:

111

()(7.875 4.3211951)113.25222

oq k k P q p y kN =Ω+=????+?=;

计算剪力时:

11

(7.875 4.321 1.21951)132.9322

oq P kN =????+??=

6.2 绘制中横隔梁的内力影响线

6.2.1.求2、3中间处及3号梁截面处弯矩影响线(杠杆法)

1、2号梁的荷载横向分布影响线竖坐标值如下图

求2-3号梁截面中间处弯矩Mr 2-3 P=1作用在1号梁轴上时:

111211.50.51 1.50.6 1.5 1.40.40.5 1.4 1.5 1.40.56

M r d d d

ηηη=?+?-?=??+??-?=-

预应力混凝土简支T梁计算报告midas

4po 指导老师:李立峰 专业:桥梁工程 班级:桥梁一班 姓名: * * * 学号: **********

一、计算资料 跨度与技术指标 标准跨径:L=25m 计算跨径:L0=24m 汽车荷载:公路一级 设计安全等级:二级 桥梁概况及一般截面 此计算为一预应力混凝土简支梁中梁的计算,不计入现浇带,其跨中与支点截面如图1-1所示,纵断面图如图1-2所示。 使用的材料及其容许应力 混凝土:C50,轴心抗压强度设计值m mm=22.4mmm ,抗拉强度设计值m mm= 1.83mmm,弹性模量m m=3.45×104mmm。 钢筋混凝土容重:γ=26kN/m3

钢筋:预应力钢束采用3束φ×7的钢绞线,抗拉强度标准值m mm=1860mmm,张拉控制应力σcon==1395MPa 截面面积:m m=3×140×7=2940mm2,孔道直径:77mm 预应力钢筋与管道的摩擦系数: 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:(1/m) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:6mm 结束点:6mm 纵向钢筋:采用φ16的HRB335级钢筋,底部配6根,间距为70mm,翼缘板配16根,间距为100mm。 施工方法 采用预制拼装法施工;主梁为预制预应力混凝土T梁,后张法工艺;预制梁混凝土立方体强度达到设计混凝土等级的85%,且龄期不少于7天后方可张拉预应力钢束;张拉时两端对称、均匀张拉(不超张拉),采用张拉力与引伸量双控。 钢束张拉顺序为:N2—N3—N1 二、计算模型 模型的建立 本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型(图2-1),其节点的布置如图2-2 所示。在计算活载作用时,横向分布系数取m=,并不沿纵向变化。在建立结构模型时,取计算跨径m0=24m,由于该结构比较简单,计算跨度只有24m,故增加单元不会导致计算量过大,大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部,以便于读取数据。 对于横隔板当作节点荷载加入计算模型,其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。 每个节点对应的x坐标值如表2-1所示

钢筋混凝土简支T梁与行车道板配筋设计桥梁工程课程设计书

配式钢筋混凝土简支T 型梁桥设计工程计算 课程设计书 一、课题与设计资料 (一)设计资料 1、装 (1)桥面净空 净—8+2×1m 人行道 (二)设计荷载 公路-II 级和人群荷载标准值为32m kN (三)主梁跨径和全长 标准跨径:墩中心距离); 支座中心距离); 主梁全长:主梁预制长度)。 (四)材料

1)主梁、横隔梁: 钢筋:主钢筋采用Ⅱ级钢筋,其它用钢筋采Ⅰ用级钢筋 混凝土:C30(容重为25KN/m3) 2)桥面铺装:沥青混凝土(容重为23KN/m3)混凝土垫层C25(容重为23KN/m) 3)人行道:人行道包括栏杆荷载集度6KN/m (五)缝宽度限值:Ⅱ类环境(允许裂缝宽度0.02mm)。 (六)设计依据及参考资料 ①《公路桥涵设计通甩规范》(JTGD60-2004) ②《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004) ③《桥梁工程》,姚玲森主编,人民交通出版社,北京。 ④《桥梁计算示例集—混凝土简支梁(板)桥》,易建国主编,人民 交通出版社,北京。 ⑤《结构设计原理》,沈浦生主编。 ⑥《结构力学》 二、设计内容 (一)主梁 1.恒载内力计算;

1.1恒载集度 主梁: m kN g /85.1425)]22.098.1(2 18 .012.05.122.0[1=?-?++?= 横隔梁: m kN g /132.25 .1952518.0)22.098.1()218 .012.020.1(2=???-?+- = 人行道和栏杆:m kN g /2.15 6 3== 桥面铺装:m kN g /368.05 23 0.102.0230.106.04=??+??= 作用于主梁上的全部恒载集度: 35.17368.0132.285.144321=++=+++=g g g g g KN/m 1.2恒载内力 跨中截面 m kN l l g l gl M ?=??-???=??-?= 667.82445.1925.1935.1725.195.1935.172142221 1/4跨截面 m kN l l l g M ?=-??=-??= 50.618)45.195.19(45.1935.1721)4(421 kN l l g Q 58.84)25.194 1 5.19(35.1721)241(21=??-??=?-= 支点截面 0=M kN Q 16.169)205.19(35.172 1 =?-??=

30m预应力混凝土简支T梁

一、计算依据与基础资料 (一)、设计标准及采用规范 1、标准 跨径:桥梁标准跨径30m;计算跨径(正交、简支);预知T梁长。 设计荷载:公路——Ⅱ级 桥面宽度:分离式路基宽(高速公路),半幅桥全宽 桥梁安全等级为一级,环境条件为Ⅱ类 2、采用规范:交通部颁布的预应力混凝土简支T梁设计通用图; 《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涵设计规范》JTG D62-2004; 刘效尧等编著,《公路桥涵设计手册-梁桥》,人民交通出版社,2011; 强士中,《桥梁工程(上)》,高等教育出版社,2004。 (二)、主要材料 1、混凝土:预制T梁,湿接缝为C50、现浇铺装层为C50、护栏为C30. 2、预应力钢绞线:采用钢绞线s ㎜,?pk=1860MPa,E p=×105MPa 3、普通钢筋:采用HRB335,? sk =335MPa,E s =×105MPa (三)、设计要点 1、简支T梁按全预应力构件进行设计,现浇层80mm厚的C40的混凝土不参与截面组合作用。 2、结构重要性系数取; 3、预应力钢束张拉控制应力值σ con =? pk ; 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、存梁时间为90d; 7、湿度梯度效应计算的温度基数,T 1=14℃,T 2 =℃。 二、结构尺寸及结构特征(一)、构造图

构造图如图1~图3所示。

(二)、截面几何特征 边梁、中梁毛截面几何特性见表1 边梁、中梁毛截面几何特性 (全截面) 边梁中梁(2号梁) 毛截面面 积A(㎡) 抗弯惯矩 I(m4) 截面重心 到梁顶距 离y x (m) 毛截面面 积A(㎡) 抗弯惯矩 I(m4) 截面重心 到梁顶距 离y x (m) 支点几何特性跨中几何特性 (预制截面) 边梁中梁(2号梁) 毛截面面 积A(㎡) 抗弯惯矩 I(m4) 截面重心 到梁顶距 毛截面面 积A(㎡) 抗弯惯矩 I(m4) 截面重心 到梁顶距

钢筋混凝土简支T梁设计指导书

20m 钢筋混凝土简支T 梁结构设计指南 一、计算书1.设计资料 (1)某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。 标准跨径:20.00m ; 计算跨径:19.50m 。 (2)计算内力 跨中截面弯矩 M d,1/2=?; 支点截面弯矩 M d,0=0。 跨中截面剪力 V d,1/2=?kN ; 支点截面剪力 V d,0=?kN 。 2.截面钢筋计算 2.1跨中截面的纵向受拉钢筋的计算 为了便于计算,将图1(a)实际T 型截面换算成图1(b)所示的计算截面 80140 1102 f h mm '= += 其余尺寸不变。 (1) 按《公路桥规》计算T 形截面梁受压翼板的有效宽度 180 80 140 1300 1300 110 180 (a)(b) 图1跨中截面尺寸图(尺寸单位:mm )

(2)计算梁的有效高度 (3)判断T 形梁截面类型 (4)受压区高度 (5)主筋面积计算 (6)钢筋布设 根据以下原则: 1) 选用钢筋的总面积应尽量接近计算所需的钢筋s A ; 2) 梁内主筋直径不宜小于10mm ,也不能大于40mm ,一般为12~32mm 。 3) 受拉钢筋的布置在满足净保护层的条件下,应尽量靠近截面的下边缘,钢筋的净距和叠高都满足构造要求。 (7)截面复核 1)检查钢筋布置是否符合规范要求; 2)判断T 形截面的类型; 3)校核截面抗弯承载力。 2.2腹筋的计算 (1)检查截面尺寸 判断依据:检查截面尺寸(由抗剪上限值控制),要求300(0.5110d V γ-≤?(式中d V 为支点剪力组合设计值,0h 为支点截面有效高度),否则修改尺寸。 (2)检查是否需要设置腹筋 判断依据:检查是否需要设置腹筋 1)若3020(0.5010)d td V f bh γα-≤?,则不必按计算设置腹筋,只需要按构造要求配 钢筋(R235钢筋时,min ()0.18%sv ρ=,HRB335钢筋时,min ()0.12%sv ρ=) 2)若332000(0.5010)(0.5110td d f bh V αγ--?≤≤?,需要进行腹筋设计} (3)剪力图分配 {计算步骤:1)绘制剪力d V 沿跨径变化的图; 2)求出按构造配置钢筋的长度l ; 3)由剪力包络图求出距支座中心线h/2处的计算剪力V ',其中由混凝土箍筋承担 的剪力为0.6V ',由弯起钢筋承担的剪力为0.4V '。}

钢筋混凝土简支T梁桥设计

钢筋混凝土简支T梁桥设计

湖南农业大学 课程设计说明书 课程名称:《道路与桥梁工程设计》课程设计题目名称:钢筋混凝土简支T梁桥设计计算 班级:2009 级土木工程专业 4 班 姓名:陈勇 学号:200941933420 指导教师:杨敬林 评定成绩: 教师评语: 指导老师签名:

钢筋混凝土简支T梁桥设计计算课程设计任务书 题目: 钢筋混凝土简支T梁桥设计计算 1.课程设计教学条件要求 桥梁结构课程设计是土木工程专业桥梁工程实践环节课,通过设计进一步巩固桥梁结构基本原理和基本知识,以及桥梁构造,培养设计动手能力,初步学会运用桥梁设计规范,桥梁标准图,估算工程材料数量,完成桥梁总体布置图的技能。并为毕业设计以及今后专业工作中奠定必要基础。 本课程设计要求学生在一周的时间内通过指导教师的指导,完成《任务书》中的全部内容,学生通过本课程的设计练习,使学生掌握钢筋混凝土简支T梁设计计算的步骤和方法,学会对T梁进行结构自重内力计算、汽车荷载和人群荷载内力计算、内力组合;在汽车和人群荷载内力计算时,学会用杆杠原理法、偏心受压法和G-M法求解荷载横向分布系数。 2.课程设计任务 2.1 设计资料 1 桥面净宽:净-7或8或9+2×1.0或0.75或0.5m人行道(各人按表中数据查询) 2 主梁跨径及全长 标准跨径:l b=10或13或16或20.00m(墩中心距离)(各人按表中数据查询) 计算跨径:l =9.50或12.50或15.50或19.50m(支座中心距离)(对应上面之数值) =9.96或12.96或15.96或19.96m(主梁预制长度)(对应上面之数值)主梁全长:l 全 3 设计荷载 汽车I级;人群荷载3.0kN/m2或4.0kN/m2或5.0kN/m2(各人按表中数据查询)汽车Ⅱ级;人群荷载3.0kN/m2或4.0kN/m2或5.0kN/m2(各人按表中数据查询) 4 材料x 钢筋:主筋用Ⅱ级钢筋,其他用Ⅰ级钢筋。 混凝土:20号或25号或30号(自选) 5 桥面铺装: 沥青表面处厚2cm(重力密度为23KN/m3),C25混凝土垫层厚6~12cm(重力密度为24KN/m3),C30T梁的重力密度为25KN/m3。

预应力混凝土简支T梁桥

西南交通大学土木工程专业 桥梁工程课程设计 ――混凝土简支梁桥 设计计算书 姓名:余章亮 学号: 20060046 班级:土木2班 指导教师:荣国能 成绩: 二○○九年十二月

目录 第一章设计依据 (4) 一、设计规范 (4) 二、方案简介及上部结构主要尺寸 (4) 三、基本参数 (5) 四、计算模式及采用的程序 (7) 第二章荷载横向分布计算 (8) 第三章主梁内力计算 (12) 一、计算模型 (12) 二、恒载作用效应计算 (12) 1 恒载作用集度 (12) 2 恒载作用效应 (13) 三、活载作用效应计算 (14) 1 冲击系数和车道折减系数 (14) 2 车道荷载取值 (15) 3 活载作用效应的计算 (15) 三、主梁作用效应组合 (18) 第四章预应力钢筋设计 (19) 一、预应力钢束的估算及其布置 (19) 1 跨中截面钢束的估算和确定 (19) 2 预应力钢束布置 (20) 二、计算主梁截面几何特性 (22) 1 截面面积及惯性矩计算 (22) 2 截面几何特性汇总 (24) 三、钢束预应力损失计算 (24) 1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (24) 2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (25) 3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (26) 4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 (26) 5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (27) 6 钢束预应力损失汇总 (29) 第五章主梁验算 (30) 一、持久状况承载能力极限状态承载力验算 (30) 1 正截面承载力验算 (30) 二、持久状况下正常使用极限状态抗裂验算 (35) 1 正截面抗裂验算 (35) 2 斜截面抗裂验算 (36) 三、持久状况构件的应力验算 (38)

预应力混凝土简支T梁计算报告(midas)

预应力混凝土简支T梁计算报告 指导老师:李立峰 专业:桥梁工程 班级:桥梁一班 姓名:* * * 学号:**********

一、计算资料 跨度与技术指标 标准跨径: 计算跨径: 汽车荷载:公路一级 设计安全等级:二级 桥梁概况及一般截面 此计算为一预应力混凝土简支梁中梁的计算,不计入现浇带,其跨中与支点截面如图1-1所示,纵断面图如图1-2所示。 使用的材料及其容许应力

混凝土:C50,轴心抗压强度设计值,抗拉强度设计值,弹性模量。 钢筋混凝土容重: 钢筋:预应力钢束采用3束φ×7的钢绞线,抗拉强度标准值,张拉控制应力σcon==1395MPa 截面面积:,孔道直径:77mm 预应力钢筋与管道的摩擦系数: 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:(1/m) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:6mm 结束点:6mm 纵向钢筋:采用φ16的HRB335级钢筋,底部配6根,间距为70mm,翼缘板配16根,间距为100mm。 施工方法 采用预制拼装法施工;主梁为预制预应力混凝土T梁,后张法工艺;预制梁混凝土立方体强度达到设计混凝土等级的85%,且龄期不少于7天后方可张拉预应力钢束;张拉时两端对称、均匀张拉(不超张拉),采用张拉力与引伸量双控。 钢束张拉顺序为:N2—N3—N1 二、计算模型 模型的建立 本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型(图2-1),其节点的布置如图2-2所示。在计算活载作用时,横向分布系数取m=,并不沿纵向变化。在建立结构模型时,取计算 跨径,由于该结构比较简单,计算跨度只有24m,故增加单元不会导致计算量过大, 大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部,以便于读取数据。 对于横隔板当作节点荷载加入计算模型,其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。

预应力混凝土简支T梁计算报告(midas)

预应力混凝土简支T梁计算报告 指导老师:立峰 专业:桥梁工程 班级:桥梁一班 姓名: * * * 学号: **********

一、计算资料 1.1 跨度与技术指标 标准跨径:L=25m 计算跨径:L0=24m 汽车荷载:公路一级 设计安全等级:二级 1.2 桥梁概况及一般截面 此计算为一预应力混凝土简支梁中梁的计算,不计入现浇带,其跨中与支点截面如图1-1所示,纵断面图如图1-2所示。 1.3 使用的材料及其容许应力 混凝土:C50,轴心抗压强度设计值m mm=22.4mmm ,抗拉强度设计值m mm= 1.83mmm,弹性模量m m=3.45×104mmm。 钢筋混凝土容重:γ=26kN/m3 钢筋:预应力钢束采用3束φ15.2mm×7的钢绞线,抗拉强度标准值m mm=

1860mmm,拉控制应力σcon=0.75f ak=1395MPa 截面面积:m m=3×140×7=2940mm2,孔道直径:77mm 预应力钢筋与管道的摩擦系数:0.25 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:0.0015(1/m) 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值: 开始点:6mm 结束点:6mm 纵向钢筋:采用φ16的HRB335级钢筋,底部配6根,间距为70mm,翼缘板配16根,间距为100mm。 1.4 施工方法 采用预制拼装法施工;主梁为预制预应力混凝土T梁,后法工艺;预制梁混凝土立方体强度达到设计混凝土等级的85%,且龄期不少于7天后方可拉预应力钢束;拉时两端对称、均匀拉(不超拉),采用拉力与引伸量双控。 钢束拉顺序为:N2—N3—N1 二、计算模型 2.1 模型的建立 本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型(图2-1),其节点的布置如图2-2 所示。在计算活载作用时,横向分布系数取m=0.5,并不沿纵向变化。在建立结构模型时,取计算跨径m0=24m,由于该结构比较简单,计算跨度只有24m,故增加单元不会导致计算量过大,大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部,以便于读取数据。 对于横隔板当作节点荷载加入计算模型,其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。 每个节点对应的x坐标值如表2-1所示 节点的x坐标值表2-1

装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算

目录 一、题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计 (2) 二、基本设计参数 (2) 三、计算内容 (2) 1. 主梁截面设计 (2) 2. 计算主梁的荷载横向分布系数 (3) 2.1 计算几何特性 (3) 2.2 计算抗弯参数θ和抗扭参数α (5) 2.3 计算各主梁横向影响线坐标 (5) 3. 主梁内力计算 (10) 3.1 永久作用效应 (10) 3.2 可变作用效应 (11) 4. 由弯矩剪力作用效应组合,绘出弯矩和剪力包络图 (16) 5. 进行主梁正截面、斜截面设计及全梁承载力验算 (16) 5.1配置主梁受力设计 (16) 5.2持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算 (18) 5.3斜截面抗剪承载力计算 (19) 5.4箍筋设计 (23) 5.5斜截面抗剪承载力验算 (23) 5.6 持久状况斜截面抗弯极限承载力验算 (28) 5.7 持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算 (28) 5.8 持久状态正常使用极限状态下挠度验算 (29) 6. 行车道板、横隔梁内力计算 (32) 7. 横隔梁的内力计算及配筋 (34) 7.1 计算跨中横隔梁的弯矩影响线坐标 (34)

7.2计算荷载的峰值 (35) 7.3横隔梁截面配筋与验算 (37) 8. 图纸绘制 (39) 桥梁工程课程设计任务书 一、题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算 二、基本设计参数 1. 桥面净空:净-9+2×1.0m(人行道) 2. 主梁跨径及全长 标准跨径: 10.00m(墩中心距离) 主梁全长: 9.50m(支座中心距离) 计算跨径: 9.96m(主梁预制长度) 3. 设计荷载:公路—I 级荷载,人群3.0KN/m2。 4. 材料:钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋。 混凝土:C50,容重26kN/m3;桥面铺装采用沥青混凝土:容重23kN/m3;桥面铺装混凝土垫层:容重24kN/m3。 5. 设计依据 ⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004) ⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004); 6. 参考资料 ⑴结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社;

钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计说明

一.目录 二.任务书 结构设计原理》课程设计设计任务书 (钢筋混凝土简支T 梁主梁设计) 1. 设计资料 1.1.1桥梁跨径 标准跨径:16.00m ; 主梁全长:15.96m ; 计算跨径:15.60m ; 1.1.2设计荷载 恒载产生的弯矩:686.64kN ·m 汽车荷载产生的弯矩:435.60 kN ·m (已计入冲击系数) 356.60 kN ·m (未计入冲击系数) 人群荷载产生的弯矩: 94.33 kN ·m 支点计算剪力:401.11 kN ·m 跨中计算剪力:101.55 kN ·m 1.1.3材料要求 1)梁体采用C25混凝土,抗压设计强度 11.5cd f Mpa =; 2)主筋采用HRB400钢筋,抗拉设计强度330sd f Mpa =。 (注:① 钢筋均采用焊接骨架; ② 每个同学按要求选择相应序号数据进行设计计算; ③ 箍筋采用R235级钢筋,弯起钢筋和斜筋采用与主筋相同等级的钢筋。 教师批阅:

1.1.3 主梁横断面图 图1:主梁横断面(单位: ) 2、设计计算容 1)正截面强度设计与验算 2)斜截面强度设计与验算 3)用C语言或FORTRAN9O编写程序对手算结果进行验算(包括正截面的截 面设计与强度复核,斜截面的截面设计中的箍筋的计算) 4)主梁裂缝宽度验算 5)主梁挠度验算。 6)绘制配筋图一,并计算钢筋与混凝土数量。 3、应提交的成果 1)设计计算书一份 2)源程序一份(还包括数据的输入以及结果的输出,打印一份,电子版一 份,独立完成,不得与他人雷同) 3)配筋图一(3号图纸,可手绘也可用CAD绘图,必须独立完成,不得与 他人雷同) 教师批阅:

预应力混凝土简支T梁桥的设计

预应力混凝土简支T梁桥的设计 摘要预应力混凝土简支T梁公路桥,公路一级,有防撞栏杆,无人行道。设计首先确定截面尺寸,梁的片数的确定,然后荷载的计算,包括恒载(一期,二期),活载等,完成在极限承载力状态和正常使用极限状态下的验算。接着完成预应力钢筋的估束,钢筋的配置和预应力的损失。主要截面的验算。最后完成控制截面的承载能力、抗裂性、应力水平及结构的变形等多项指标进行验算。 关键字内力计算承载能力极限状态正常使用极限状态预应力钢束预应力损失截面验算 设计基本流程: 1.根据桥型方案,确定结构的相关基本尺寸。 2.结构内力计算。对于本课程设计而言,结构内力计算的主要工作包括荷载横向分布系数和单根T梁的内力计算。并完成在承载能力极限状态下和正常使用极限状态下的相 应内力组合。 3.预应力钢束的设计。按照结构的受力及构造等的要求,完成预应力钢束的布置工作,并完成预应力损失的计算。 4.主要截面的验算。主要针对控制截面的承载能力、抗裂性、应力水平及结构的变形等多项指标进行验算。

对于装配式预应力混凝土简支T梁桥而言,多片T梁通过横隔板及桥面板联系在一起形成一个整体受力结构。由于结构的空间整体性,当桥上作用荷载时,各片主梁将共同参与工作,形成了各片主梁之间的内力分布。对于绝大多数工程设计人员而言,直接应用空间分析方法进行结构设计是不现实的。按照《材料力学》和《结构力学》方法计算结构内力。计算内容包括: 1.各片主梁的内力计算结果(考虑对称性,只给出一半主梁的结果); 2.控制断面(包括支座断面、1/8跨断面、1/4跨断面、3/8跨断面和跨中断面等)的弯矩和剪力; 3.单独列出自重、二期恒载和活载的计算结果; 4.对于移动荷载(本课程设计中的车道荷载)应按影响线进行最不利加载。对于影响线的求法,可以参考《结构力学》的相关内容(如机动法)。 目前,对于多主梁结构的荷载横向分布系数的计算方法有:刚性横梁法、绞接板法、刚接梁法以及正交异性板法(G-M 法)等。关于荷载横向分布系数的计算方法可以参考相关专业书籍和文献。在设计中,在支座位置处荷载横向分布系数可按“杠杆原理法”(关于杠杆原理的相关理论,可参考相关书籍,本课程设计不作专门介绍)进行计算,而跨中位置处荷载横向分布系数按“刚性横梁法”进行计算。 据反力互等原理,单位荷载作用在某一根主时,各主梁的反力等于单位荷载在这些主梁上移动时该主梁的反力变

装配式钢筋混凝土简支T梁设计

装配式钢筋混凝土简支T 梁设计 一、设计资料 钢筋混凝土T 形截面简支梁。标准跨径b L 20.00m = ,计算跨径19.50j L m = 。主筋采用HRB400钢筋(sd f =330MPa ;;E s =2.0×105 MPa ),箍筋采用HRB335钢筋(sd f =280 MPa ;E s =2.0×105 MPa )。混凝土为C30(cd f =13.8 MPa ; td f =1.39 MPa ; 2.01tk f MPa =; E c =3.00×104 MPa 。),环境类别为一类,安全等级 为二级。梁的截面尺寸如图1所示(单位mm ); 其承受的内力如表1所示。 表1 梁内力计算表 弯矩标准值M d 图1 梁截面尺寸图(单位mm ) 剪力标准值V d (注:车辆荷载引起的弯矩已计入冲击系数,1+μ =1.19) 二、承载力极限状态计算时作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》规定:按承载力极限状态计算时采用的基本组合为永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合,其效应组合表达式为:)( 2 111 00∑∑==++=n j QjK Qj C K Q Q m i GiK Gi ud S S S S γψγγ γγ

(一)设计弯矩计算 1、跨中截面γ0M d,L/2=γ0(γG M 恒+γq M 汽+Ψc γQ M 人) =1.0×(1.2×702+1.4×608+0.8×1.4×55)=1755.2kN ·m 2、1/4跨截面γ0M d,L/4=γ0(γG M 恒+γQ M 汽+Ψc γQ M 人) =1.0×(1.2×560+1.4×466+0.8×1.4×40)=1369.2kN ·m (二)设计剪力计算 1、跨中截面 γ0V d,L/2=γ0(γ G1 V 汽+γ G2 V 人) =1.0×(1.4×45.5+0.8×1.4×2.0)=65.94kN 2、支点截面 γ0V d,0=γ0(γG V 恒+γ G1 V 汽+γ G2 V 人) =1.0×(1.2×160+1.4×128+0.8×1.4×4)=375.68kN 三、跨中截面纵向受拉钢筋计算 (一)计算T 形截面受压翼缘有效宽度 f b ',计算高度 f h ' 1、翼缘板的平均厚度 f h '=(80+140)/2=110mm 2、根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定:T 形截面受弯构件位于受 区的翼缘计算宽度,应按下列三者中最小值取用。 ○1对于简支梁为计算跨径的1/3。 f b '=L/3=19500/3=6500mm ②相邻两梁轴线间的距离。f b '= S=1600mm ③取b+2h b +12f h ',此处b 为梁的腹板宽,b h 为承托长度,f h '为不计承托的翼缘厚度。 f b '= b+2h b +12f h '=180+2?0+12×110=1500mm 。故取f b '=1500mm (二)、主钢筋数量计算 1、采用焊接钢筋骨架,取 s a =30+0.07h=30+0.07×1300=121mm ,

最新预应力混凝土简支T梁桥设计

绪论 桥梁是一种为全社会服务的公益性建筑,它与人类社会的发展繁荣和人们生产生活的便利息息相关。桥梁建筑是人类认识自然和改造自然的产物,又是人类各个历史阶段文明发展的结晶。桥梁建筑发展的动因与人类社会生产力、材料工业、科学技术等的发展密切相关。我国从“七五”开始,公路建设进入了高等级公路建设的新阶段,近几年随着公路等级的不断提高,路桥方面知识得到越来越多的应用,同时,各项规范也有了较大的变动,为掌握更多路桥方面知识,我选择了35m 装配式预应力混凝土简支T 梁设计这一课题。 本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,选定装配式预应力T 形截面简支梁桥,该类型的梁桥具有受力均匀、稳定,且对于小跨径单跨不产生负弯矩,施工简单且进度迅速等优点。设计内容包括拟定桥梁纵,横断面尺寸、上部结构计算,下部结构计算,施工组织管理与运营,施工图绘制,各结构配筋计算,书写计算说明书、编制设计文件这几项任务。在设计中,桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在施工及使用过程中恒载以及活载的作用力,采用整体的自重荷载集度进行恒载内力的计算。按照新规范公路 2 级车道荷载进行布置活载,并进行了梁的配筋计算,估算了钢绞线的各种预应力损失,并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度,正应力及主应力的验算。下部结构采用以钻孔灌注桩为基础的墩柱,并分别对桥墩和桩基础进行了计算和验算。 毕业设计使得学生的独立系统的完成一项工程设计,因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创造能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。通过毕业的设计这一时间较长的教学环节,学生独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高,还可以培养土木工程专业本科生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能,解决具体问题的能力。已达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。 在本次设计过程中,新旧规范的交替,电脑制图的操作,都使我的设计工作一度陷入僵局。在指导老师彭老师及本组其他组员的帮助下,才使的

钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计示例

钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计1.计算书 1.1 设计资料 1.1.1桥梁跨径及桥宽 标准跨径:20.00m; 主梁全长:19.96m; 计算跨径:19.50m; 桥面净宽:净—7m+2*0.75m=8.5m。 1.1.2设计荷载 汽车荷载采用公路—B级,人群荷载3kN/m2。 1.1.3 主梁纵横面尺寸 图1主梁横断面图(单位:mm) 图 2 主 梁 纵 断 面 图 (单位:mm) 主 梁 中 线支 座 中 心 线

1.1.4梁控制截面的作用效应设计值: (1)用于承载能力极限状态计算的作用效应组合设计值 跨中截面弯矩组合设计值1, 2 1850.2d M KN m =?,其他各截面弯矩可近似按抛物线 变化计算。 支点截面剪力组合设计值 ,0367.2d V KN m =?,跨中截面剪力组合设计值 1,2 64.2d V KN =,其他截面可近似按直线变化计算。 (2)用于正常使用极限状态计算的作用效用组合设计值(梁跨中截面) 恒载标准值产生的弯矩750GK M KN m =? 不计冲击力的汽车荷载标准值产生的弯矩 1562.4Q K M KN m =? 短期荷载效应组合弯矩计算值为 1198.68S M KN m =? 长期荷载效应组合弯矩计算值为 1002.46l M KN m =? 人群荷载标准值产生的弯矩值为 255Q K M KN m =? 1.1.5材料要求 (1)梁体采用C25混凝土,抗压设计强度 11.5cd f Mpa =; (2)主筋采用HRB335钢筋,抗拉设计强度280sd f Mpa =。

1.2 截面钢筋计算 1.2.1跨中截面的纵向受拉钢筋的计算 由设计资料查附表得11.5cd f Mpa =, 1.23td f Mpa =280sd f Mpa =, 0.56b ξ=,0 1.0γ=,弯矩计算值01,2 1850.2d M M KN m γ==? 1、计算T 形截面梁受压翼板的有效宽度: 180 80 180 (a) (b) 图2 跨中截面尺寸图(尺寸单位:mm ) 为了便于计算,将图2(a )的实际T 型截面换算成图2(b )所示的计算截面 80140 1102 f h mm '= += 其余尺寸不变,故有: (1)011 19500650033 f b L mm ' = =?= (0L 为主梁计算跨径) (2)21218020121101500f h f b b b h mm ''=++=+?+?= (3)1600f b mm '=(等于相邻两梁轴线间的距离) 取上述三个数据中最小的值,故取1500f b mm '= 2、因采用的是焊接钢筋骨架,设钢筋重心至梁底的距离 300.07300.071300121s a h mm =+=+?=,则梁的有效高度即可得到,013001211179s h h a mm =-=-=。

13装配式预应力混凝土简支T梁说明

装配式预应力混凝土简支T梁说明 一、技术标准与设计规范 1、《公路工程技术标准》JTG B01-2003 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、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 5、《公路交通安全设施设计技术规范》(JTG D81-2006) 二、技术指标 主要技术指标表 三、主要材料 1、混凝土 1) 水泥:应采用高品质的强度等级为62.5、52.5、42.5的硅酸盐水泥,同一座桥的预制梁应采用同一品种水泥。 2) 粗骨料:应采用连续级配,碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm,以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。 3) 混凝土:预制T主梁及横隔梁、湿接缝、封锚端采用C50;桥面现浇层采用C40防水混凝土,防水混凝土的抗渗等级为S4。 2、普通钢筋 普通钢筋采用HPB300和HRB335钢筋,《钢筋混凝土用钢第一部分:热轧光圆钢筋》(GB 1499.1-2008)和《钢筋混凝土钢带肋钢筋》(GB1499.2-2007)的规定”凡钢筋直径大于等于12mm者,采用HRB335热轧带肋钢;凡钢筋直径小于12mm者,采用HPB300钢筋。 本册图纸中采用了直径d=10mm的HPB300钢筋;HRB335钢筋主要采用了直径d=12、16、20、25mm四种规格。 3、预应力钢筋 采用抗拉强度标准值fpk =1860MPa,公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线,其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2003)的规定。 4、其他材料 1)钢板:钢板应采用《碳素结构钢》GB700-2006规定的Q235B钢板。 2)锚具:预制T梁钢束采用15-5与15-7型夹片锚、固定端P型锚具及其配件,预应力管道采用圆形金属波纹管。 3)支座:采用板式橡胶支座与四氟滑板支座,其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。 4)防水层:改性沥青防水涂料层内必须设置胎体增强材料,胎体增强材料采

装配式钢筋混凝土简支T梁桥设计

装配式钢筋混凝土简支T梁桥设计 1 基本设计资料 1.1跨度和桥面宽度 (1)标准跨径:20.90m (2)计算跨径:19.70m (3)主梁全长:20.80m (4)桥面宽度(桥面净空):净7m(行车道)+2×1.5(人行道)。 1.2技术标准 设计荷载:公路——Ⅰ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧10KN/m计算,人群荷载为3KN/m。 环境标准:Ⅰ类环境。 设计安全等级:一级。 1.3主要材料 混凝土:C25,C35 (容重为24KN/m3和26KN/m3) 主筋:Ⅱ级钢筋 构造钢筋:Ⅰ级钢筋 桥面铺装:上层采用厚0.02m沥青混凝土(容重为23KN/m3);垫层为厚0.06~0.12m的C25混凝土(容重为24KN/m3) 人行道:人行道包括栏杆何在集度为10KN/m 设计荷载: 汽车荷载:车辆荷载和车道荷载; 人群荷载:3.0KN/m;

1.4结构的基本尺寸: 全桥共有5片T 形梁组成,每片T 形梁高1.5m ,宽1.60m ;桥上横坡为双 向1.5%坡度,桥面由C25混凝土铺装;设有三根横隔梁。如图所示: 2 行车道板内力计算 2.1结构自重及其内力 (1)每延米板上的结构自重g 沥青表面处治:)(m /46.023102.0g 1KN =??= C25混凝土垫层:)/16 .224109.0g 2m KN (=??= T 梁翼板自重:) (m /75.32512 2 .01.0g 3KN =??+= 合计:)(KN/m 6.37g g g g 3 2 1 =++= (2)每米宽板条的恒载内力

) (,m 56.1-7.037.62 1-gl 21 -2g min 20 ?=??==KN M )/46 .47.037.6l g 0g m KN Q (=?=?= 2.2汽车车辆荷载产生的内力 将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轮作用力为KN 140p =,轮压分布宽度如图所示。查表车辆荷载后轮着地长度为m 2.0a 2=,宽度为m 6.0b 2=,则 )(m 42.011.022.02a a 21=?+=+=H )(m 82.011.026.02b b 21=?+=+=H (1)荷载对于悬臂根部的有效分布宽度 )()(m 4.1d m 82.17.0242.0l 2a a 01=?=?+=+= ∴)(m 22.37.024.142.0l 2d a a 01=?++=++= (2)由于汽车荷载局部加载在T 梁的翼板上,故冲击系数: 1)计算结构跨中截面的截面惯矩: 求主梁截面的重心位置y : ) ()()(cm 13.4920 1501320-1602150 201502131320-160y =?+?? ?+??= 求截面惯矩: )()()()()(cm 69.763837913.49-2 1501502015020121213-13.4920-160131320-1601212323=??+??+??+??= I 2)计算桥的基频: 已知:) (m /026.13KN G = )(210/m 1015.3N E ?= 则 )(22c /m s 8.132781 .913026 g m ?=== N G )(z 10.68 .327.1095848 .01015.37.19214.3m 2l f 102c c 2 H EI =????== π

钢筋混凝土简支T梁设计指导

20m 钢筋混凝土简支T 梁设计指南 一、计算书 1.设计资料 见设计任务书 2.截面钢筋计算 2.1跨中截面的纵向受拉钢筋的计算 为了便于计算,将图1(a)实际T 型截面换算成图1(b)所示的计算截面 80140 1102 f h mm '= += 其余尺寸不变。 (1) 按《公路桥规》计算T 形截面梁受压翼板的有效宽度 180 80 180 (a)(b) 图1跨中截面尺寸图(尺寸单位:mm ) (2)计算梁的有效高度 (3)判断T 形梁截面类型 (4)受压区高度 (5)主筋面积计算 (6)钢筋布设 根据以下原则: 1) 选用钢筋的总面积应尽量接近计算所需的钢筋s A ; 2) 梁内主筋直径不宜小于10mm ,也不能大于40mm ,一般为12~32mm 。

3) 受拉钢筋的布置在满足净保护层的条件下,应尽量靠近截面的下边缘,钢筋的净距和叠高都满足构造要求。 (7)截面复核 1)检查钢筋布置是否符合规范要求; 2)判断T 形截面的类型; 3)校核截面抗弯承载力。 2.2腹筋的计算 (1)检查截面尺寸 {判断依据:检查截面尺寸(由抗剪上限值控制),要求300(0.5110d V γ-≤?(式中d V 为支点剪力组合设计值,0h 为支点截面有效高度),否则修改尺寸。 (2)检查是否需要设置腹筋 {判断依据:检查是否需要设置腹筋 1)若3020(0.5010)d td V f bh γα-≤?,则不必按计算设置腹筋,只需要按构造要求配 钢筋(R235钢筋时,min ()0.18%sv ρ=,HRB335钢筋时,min ()0.12%sv ρ=) 2)若332000(0.5010)(0.5110td d f bh V αγ--?≤≤?,需要进行腹筋设计} (3)剪力图分配 {计算步骤:1)绘制剪力d V 沿跨径变化的图; 2)求出按构造配置钢筋的长度l ; 3)由剪力包络图求出距支座中心线h/2处的计算剪力V ',其中由混凝土箍筋承担 的剪力为0.6V ',由弯起钢筋承担的剪力为0.4V '。} (4)箍筋计算 {计算依据:常用箍筋直径应不小于8mm ,且不小于1/4主筋直径和股数,再按 下式计算箍筋间距:Sv = (mm ) 式中:V '—距支座中心h/2处截面上的计算剪力值(KN ) P —斜截面内纵向受拉钢筋的配筋率,100P ρ=,0 s A bh ρ= ,当 2.5P >时,取 2.5P =; 1α—异号弯矩影响系数。计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时,

预应力混凝土简支T梁桥的设计

预应力混凝土简支T梁桥 的设计 Revised by Liu Jing on January 12, 2021

预应力混凝土简支T梁桥的设计 摘要预应力混凝土简支T梁公路桥,公路一级,有防撞栏杆,无人行道。设计首先确定截面尺寸,梁的片数的确定,然后荷载的计算,包括恒载(一期,二期),活载等,完成在极限承载力状态和正常使用极限状态下的验算。接着完成预应力钢筋的估束,钢筋的配置和预应力的损失。主要截面的验算。最后完成控制截面的承载能力、抗裂性、应力水平及结构的变形等多项指标进行验算。 关键字内力计算承载能力极限状态正常使用极限状态预应力钢束预应力损失截面验算 设计基本流程: 1.根据桥型方案,确定结构的相关基本尺寸。 2.结构内力计算。对于本课程设计而言,结构内力计算的主要工作包括荷载横向分布系数和单根T梁的内力计算。并完成在承载能力极限状态下和正常使用极限状态下的相应内力组合。 3.预应力钢束的设计。按照结构的受力及构造等的要求,完成预应力钢束的布置工作,并完成预应力损失的计算。 4.主要截面的验算。主要针对控制截面的承载能力、抗裂性、应力水平及结构的变形等多项指标进行验算。 对于装配式预应力混凝土简支T梁桥而言,多片T梁通过横隔板及桥面板联系在一起形成一个整体受力结构。由于结构的空间整体性,当桥上作用荷载时,各片主梁将共同参与工作,形成了各片主梁之间的内力分布。对于绝大多数工程

设计人员而言,直接应用空间分析方法进行结构设计是不现实的。按照《材料力学》和《结构力学》方法计算结构内力。计算内容包括: 1.各片主梁的内力计算结果(考虑对称性,只给出一半主梁的结果); 2.控制断面(包括支座断面、1/8跨断面、1/4跨断面、3/8跨断面和跨中断面等)的弯矩和剪力; 3.单独列出自重、二期恒载和活载的计算结果; 4.对于移动荷载(本课程设计中的车道荷载)应按影响线进行最不利加载。对于影响线的求法,可以参考《结构力学》的相关内容(如机动法)。 目前,对于多主梁结构的荷载横向分布系数的计算方法有:刚性横梁法、绞接板法、刚接梁法以及正交异性板法(G-M法)等。关于荷载横向分布系数的计算方法可以参考相关专业书籍和文献。在设计中,在支座位置处荷载横向分布系数可按“杠杆原理法”(关于杠杆原理的相关理论,可参考相关书籍,本课程设计不作专门介绍)进行计算,而跨中位置处荷载横向分布系数按“刚性横梁法”进行计算。 据反力互等原理,单位荷载作用在某一根主时,各主梁的反力等于单位荷载在这些主梁上移动时该主梁的反力变化值,即该主梁的反力影响线(也即该主梁的荷载横向分配系数影响线)。由主梁的横向分配系数影响线,可以确定每片主梁的最不利荷载横向加载位置,从而得出每片主梁的最不利横向荷载分配系数。 主梁自重及桥面铺装以均布荷载的形式作用在梁上;防撞护栏采用荷载横向分配系数的计算方法将防撞护栏分摊到各片主梁上。车道荷载:关于车道荷载的相关内容查阅《公路桥涵设计通用规范》计算车道荷载时,应参考该规范注意如下事项:按照计算得到每片主梁荷载横向分配系数;考虑车道横向折减系数;考虑车道纵向折减系数;虑汽车荷载冲击系数。

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