预应力简支梁桥毕业设计

1 前言

毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。

目前，我国桥梁建筑中仍以预应力钢筋混凝土结构为主，其材料钢筋和混凝土造价较低，材料来源丰富，且可以浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力也不低，经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年，预应力钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑史上。框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于办公楼是最常用的结构体系。

预应力混凝土简支梁桥的设计，除了要根据桥面高度、承载要求等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外，要特别重视桥梁截面形式和桥梁的总体布置。桥梁截面形式是指桥梁的平面和立面；桥梁的总体布置指桥梁的平面布置和竖向布置。桥梁截面形式和桥梁的总体布置对桥梁结构的各方面性能有决定性的作用。

毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过查阅资料、设计计算、论文撰写以及图纸绘制，加深了对规范等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。并熟练掌握了AutoCAD和结构设计软件桥梁大师，基本上达到了毕业设计的目的与要求。

框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，后面采用建筑结构软件桥梁大师进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对比。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。

2方案比选

2.1 方案一：预应力钢筋混凝土简支梁（锥型锚具）

2.1.1方案简介

本方案采用四跨简支结构，标准跨径为25m，计算跨径为24.2m，桥梁总长100m。T型主梁梁高1.75m，其高跨比为1.75/25=1/14.3,主梁间距为2.2m,共4片主梁,其具体尺寸见图纸。

在设计中,将整个桥面分为单幅,桥墩采用较为简单的双柱式钻孔灌注桩轻型桥墩,其

细部尺寸见图纸。

2.1.2 基本构造布置

（一）设计资料

1、桥梁跨径及桥宽

标准跨径：25m（墩中心距）

全桥共：100m，分4跨

主梁全长：24.96m

桥面净空：净—7m，2×1.0人行道

计算跨径：24.2m

（二）设计荷载

1．公路一级，人群荷载3.5kN/m，两侧人行道、栏杆重量分别为1.0 kN/m和4.0kN/m。

2．材料及工艺

本桥为预应力钢筋混凝土T型梁桥，锥形锚具；

混凝土：主梁采用40号混凝土，人行道、栏杆及桥面铺装用20号混凝土；

预应力钢筋：冶金部TB—64标准及《公预规》规定的6φs15.2钢绞线，每束7根。

3.纵横断面构造：4片主梁间距2.2m，6道横隔板，间距5.0m.T型梁尺寸如表2.1

4．钢筋、混凝土用量见表2.2

5．主要工程量见表2.3

6.断面构造图见图2.4：

图2.4 断面构造图

7.主梁截面沿纵向的变化示例见图2.5

图2.5主梁截面沿纵向的变化示例图

简直梁的优点是构造、设计计算简单，受力明确，缺点是中部受弯矩较大，并且没有平衡的方法，而支点处受剪力最大，如果处理不好主梁的连接，就会出现行车不稳的情况

2.2方案二：钢筋混凝土箱形梁桥

2.2.1方案简介

本方案为钢筋混凝土等截面箱形梁桥。全桥分4跨，每跨均采用标准跨径25m。桥墩为重力式桥墩，桥台为U型桥台。

（2）尺寸拟定

本桥拟用净跨径为25.0m。桥面行车道宽7m,两边各设1.0m的人行道。主梁截面采用多箱多室闭合箱，全宽9m，由6个拱箱组成，高为1.2m。

箱形截面尺寸拟定如图2.6

图2.6 箱形截面尺寸图

a.截面宽度：由构件强度、刚度和起吊能力等因素决定，一般为130～160cm。取140cm。

b.箱壁厚度：预制箱壁厚度主要受震捣条件限制，按箱壁钢筋保护层和插入式震动棒的要求，一般需有10cm，若采用附着式震捣器分段震捣，可减少为8cm,取8cm。

c.相邻箱壁间净宽：这部分空间以后用现浇混凝土填筑，构成拱圈的受力部分，一般用10～16cm，这里取16cm。

d.底板厚度：6～14cm。太厚则吊装重量大，太薄则局部稳定性差且中性轴上移。这里取10cm。

e.盖板：有钢筋混凝土板和微弯板两种型式，最小厚度6～8cm,这里取8cm。

f.现浇顶部混凝土厚度：一般不小于10cm，这里取10cm。

g.横隔板：多采用挖空的钢筋混凝土预制板，厚6～8cm，间距3.0～5.0m。横隔板应预留人行孔，以便于维修养护。这里取厚6cm。

（3）桥面铺装及纵横坡度

桥面采用沥青混凝土桥面铺装，厚0.10m。桥面设双向横坡，坡度为2.0%。为了

排除桥面积水，桥面设置预制混凝土集水井和φ10cm铸铁泄水管，布置在拱顶实腹区段。双向纵坡，坡度为1.5%。

（4）施工方法

采用无支架缆索吊装施工方法，拱箱分段预制。采用装配——整体式结构型式，分阶段施工，最后组拼成一个整体。

2.3方案比选

2.3.1方案比选见表2.7

2.3.2方案比较说明

T型简支梁桥属于静定结构，且相邻桥孔各自单独受力。我国拟定了标准跨径为10m、、13m、16m、20m的四种跨径的简支混凝土T型梁桥，其主要用于小跨经。预应力混凝土T型谅解构简单、受力明确，节省材料，架设方便，跨越能力较大的优点。