中南大学桥梁工程课程设计40米简支箱梁计算书

中南大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 混凝土桥课程设计计算说明书

学生姓名曾琦

指导教师于向东

学院土木工程学院

专业班级土木工程试验0901班

完成时间 2012年6月13日

目录

1.计算说明..............................................................................................................

1.1、结构体系....................................................................................................

1.2、施工方法....................................................................................................

2、模型及荷载.......................................................................................................

2.1、计算模型....................................................................................................

2.2、计算荷载....................................................................................................

3、配筋面积估算...................................................................................................

4、40m预应力砼简支梁计算报告书.....................................................................

1 计算说明

1.1 结构体系

本桥为双线有碴简支箱梁桥，桥梁全长40m，支点间距38.5m，桥面宽12.6m （线间距为5.0m），采用预应力混凝土简支箱梁。梁高经过反复比选，最后确定为3.2m等高度梁。截面布置详见桥梁结构图。

梁体圬工采用C50混凝土，纵向预应力钢束采用高强度低松弛钢绞线，钢绞线公称直径15.2mm，规格为12-7φ5和15-7φ5，钢束张拉控制应力为1283.4MPa，普通钢筋采用HRB335和Q235，各项材料弹性模量及强度数值依照《铁路桥涵钢筋混凝土结构设计规范》(TB 10002.3-2005)

1.2 施工方法

采用满堂支架现浇法施工。

2模型及荷载

2.1计算模型

计算软件采用桥梁博士V3.1.0版，采用平面梁单元建模，全桥共离散为41个单元和42个节点，支点节点号为2和41，其中2号节点设为固定铰支座，42号节点设为滑动铰支座。计算模型如图1所示。

图2.1 桥梁有限元分析离散图

2.2 计算荷载

1、自重及二期恒载：结构自重按26kN/m3计算，二期恒载为190kN/m。

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2、双线中—活载作用下按《铁路桥涵设计基本规范》规定，两线同时作用时，取折减系数0.9

其中冲击系数1+μ=1+α*6/（30+L ），α=4*(1-h)≤2.0, L 为桥梁跨度。 对于本桥：1+μ=1+2*6/（30+40）=1.171 3、温度影响

按《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1)办理：整体升降温25℃，纵向温度荷载按顶板升温5℃考虑。

对于单箱单室箱形截面，其横向计算按升温、降温两种情况考虑温度变化的影响力，其计算模式如下：

4、混凝土收缩徐变：按规范（JTGD62-2004）附录F 取用；

3配筋面积估算

表3.1 所需钢筋面积 单位（m^2）

根据钢筋面积选择的钢束信息如下表：

表3.2 钢束信息

4.40m预应力砼简支梁计算报告书

1.工程概况

本桥为双线有碴简支箱梁桥，桥梁全长40m，支点间距38.5m，桥面宽12.6m（线间距为5.0m），采用预应力

混凝土简支箱梁。本报告为该简支梁的纵向计算报告

2.技术标准和设计参数

2.1技术标准

1、箱梁标准截面及纵向模型见附图

2、设计时速350Km/h;

3、正线数目：双线，线间距5.0m；

4、环境类别：碳化环境T2级；

5、养护方式：桥上不设人行道检查车

6、活载：采用中—活载图式，见附图：

2.2 梁部纵向设计参数

1、梁部设计一般按全预应力构件设计。锚下控制应力按0.7fpk考虑，索型按

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体内索设置。

2、梁部竖向静活载挠度：当L≤30m时，f≤L/2000；当L＞30m时，f≤L/1500。

3、应检算列车脱轨荷载作用下的强度和稳定性,按地铁规范9.3.7条执行。

4、稳定性计算：K=∑Md/∑Mq≥1.3

5、预应力管道的构造要求按铁路规范执行，联络线除外。

6、混凝土箱梁的纵向计算必须考虑有效宽度，按公路规范记取。

经计算比较，决定箱梁跨中有效宽度按90%计，箱梁支点翼缘有效宽度按80%计。（取12倍顶板厚*2+腹板厚*2）

7、预应力混凝土梁的后期徐变拱度或挠度不大于15mm。预拱度按梁体自重、二期恒载、张拉预应力索、

混凝土收缩徐变加1/2列车静活载荷载反向设置。

8、计算梁水平位移，并据此确定梁缝。本次设计标准联梁缝按8cm考虑。

9、收缩徐变

环境条件按野外一般条件计算，相对湿度取70%。徐变终极值，按规范附录A 计算，徐变终了时间取3年。

10、预应力

采用低松驰高强预应力钢绞线，抗拉强度标准值：fpk=1860Mpa

弹性模量：Ep=195000Mpa。

梁部设计纵向束采用15-15、15-12。

11、列车竖向动力

按《地铁设计规范》(GB50157-2003)办理。

其中动力系数1+u=1+0.8*α*(6/(30+L)，α=4*(1-h)≤2

横向计算的冲击系数按局部构件的冲击系数办理。

12、风力

按现行铁路规范计算。

13、温度

不均匀升温按现行公路规范执行。

体系温度按＋20℃，－20℃考虑。

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