35m预应力简支梁桥毕业设计_secret.doc
公路—Ⅰ级35m预应力简支梁桥（计算书119页，CAD图纸8张）
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公路—Ⅰ级35m预应力简支梁桥（计算书119页，CAD图纸8张）,公路,35,预应力,简支梁桥,计算,cad,图纸
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. 第一章 工程概述 . 5 计题目 . 5 计资料 . 5 1 3 桥梁设计的基本要求 . 5 用上的要求 ： . 5 济上的要求 ： . 5 构和尺寸上的要求 ： . 5 工上的要求 ： . 6 观上的要求 ： . 6 第二章 方案比选 . 6 位概述 . 6 案一：预应力简支 T 梁结构 . 6 应力简支 T 梁结构（祥图见 ）立面图 . 6 桥主要尺寸 . 6 应力简之 T 梁结构特点： . 6 应力简支 T 梁结构经济性 . 7 筋混凝土简支 T 形桥梁 . 8 案二：钢筋混凝土非预应力简支 T 梁桥 . 8 筋混凝土桥立面图（详图见 ） . 8 桥主要尺寸 . 8 筋混凝土简支桥梁的特点 . 8 筋混凝土简支梁桥经济性 . 9 案确定 . 9 第三章 桥梁设计资料及上部构造布置 .计资料 . 桥梁跨径及桥宽 . 11 计荷载 . 11 境 . 11 料及工艺 . 11 计要求 . 11 工方法 . 11 计依据 . 12 本计算数据 . 12 造布置（上部结构） . 13 截面布置 . 13 截面沿跨长的变化 . 18 隔梁的设置 . 19 造布置图 见 纸 . 19 个验算截面断面图 见 . 19 第四章 主梁作用效应计算 . 20 梁编号 . 17 号梁永久作用效应计算 . 20 永久作用集度 . 20 久作用 效应 . 21 可 变作用效应计算（修正刚性横梁法 ） . 22 击系数和车道折减系数 . 22 算主梁的的荷载横向分布系数 . 22 道荷载的取值 . 26 算可变作用效应 . 27 梁作用效应组合 . 32 第五章 预应力钢束估算、布 置 . 33 应力钢筋面积的估算 . 33 应力钢筋布置 . 34 预应力钢筋面积估算及布置 . 40 张法预应力混凝土梁主梁截面几何特性计算 . 错误 !未定义书签。 道压浆前 . 43 面、栏杆及人行道施工和运营阶段 . 44 中截面面积、惯矩、静矩的计算 . 45 面面积及惯矩计算 . 46 面净矩计算 . 47 化点截面面积和惯矩计算，静矩计算 . 48 化点面积惯矩计算 . 49 化点截面静矩计算 . 50 点截面面积及惯矩静矩计算 . 51 点截面面积及惯矩计算 . 52 点截面静矩计算 . 53 分点面积及惯矩静矩计算 . 55 分点面积及惯矩计算 . 55 分点静矩计算 . 56 梁截面几何特性汇总 . 57 第七章 钢束预应力损失计算 . 58 应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 . 59 锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 . 60 筋与台座间的温差引起的应力损失 . 61 钢束应力松弛引起的预应力损失 . 62 泥土收缩和 徐变引起的预应力损失 . 63 桥后钢束混凝土弹性压缩引起的预应力损失 . 63 加应力计算 . 64 束预应力损失汇总 . 69 第八章 截面承载力验算 . 69 截面承载力验算 . 69 定混凝土受压区高度 . 70 算正载面承载力 . 71 算最小配筋率 . 71 截面承载力验算 . 72 核主梁载面尺寸 . 72 面抗剪承载力验算 . 73 算斜截面水平投影长度 C . 73 筋计算（斜截面） . 74 剪承载力计算（斜截面） . 74 弯承载力验算（斜截面） . 76 它斜截面承载力验算 . 76 第九章 抗裂验算 . 76 截面抗裂验算 . 76 截面抗裂计算 . 76 第十章 应力计算 . 83 久状况正截面混凝土压应力验算 . 84 久状况预应力筋拉应力验算 . 86 久状况 斜截面混凝土主压应力验算 . 87 暂状况预加应力阶段的应力验算 . 94 暂状况构件的吊装应力验算 . 96 第十一章 变形验算 . 98 算由预加力引起的跨中反拱度 . 98 算由荷载引起的跨中挠度 .构刚度验算 .挠度的设置 .十二章 局部承压计算 .部承压区的截面尺寸验算 .部抗压承载力验算 .十三章 横隔梁计算 .定作用在跨中横隔梁上的可变作用 .中横隔梁的作用效应影响线 .面作用效应计算 . 110 面配筋计算 . 111 第十四章 行车道板计算 . 113 臂板荷载作用效应计算（考虑跨中边梁） . 113 久作用 . 113 变作用 . 114 载能力极限状态作用效应基本组合 . 114 续板荷载作用效应计算（考虑跨中处） . 114 久作用 . 115 变作用 . 117 用效应组合 . 119 面设计、配筋及承载力验算 . 119 第一章 工程概述 计题目 城市桥梁设计（ ） 计资料 道路等级：城市快速路 荷载：城市 A 级 桥道宽：独立桥宽 道路纵断面图，桥位平面图，桥道标高 材料：钢材，级，混凝土 30，支座用橡胶板式支座 详细计算数据见第三章 1 3 桥梁设计的基本要求 桥梁是公路或城市道路的重要组成部分，特别是大、中桥梁对当地的政治、经济、国防等都具有中重要的意义。因此，应根据所设计桥梁的适用任务、性质和所在路线的远景发展需要、按照实用、经济和适当照顾美观的原则进行总体规划和设计。与设计其他工程结构物一样，在桥梁设计中必须考虑以下各项要求。 用上的要求： 桥上的车行道与人行道宽度应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足未来交通量增长的需求。桥型、跨度大小和桥下净空应满足泄洪、安全通航或用通车等要求。建成的桥梁要保证使用年限，并便于检查和维 修 济上的要求： 桥梁设计应体现经济上的合理。在技术经济比较中，应充分考虑桥梁在使用期间的运营条件以及养护和维修等方面的问题。另外，桥梁设计应根据因地制宜、就地取材、方便施工的原则，合理选用适当的桥型。还要能满足快速施工的要求以达到缩短工期的目的，不仅能降低造价，而且提早通车在运输上将带来很大的经济效益。 构和尺寸上的要求： 整个桥梁结构及其各部分构件，在制造、运营、安装和适用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 工上的要求： 桥梁结构应便于制造和架 设。应尽量采用先进的工艺技术和施工机械，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。 观上的要求： 一座桥梁应具有优美的外形，应与周围的精致相协调。城市桥梁和旅游地区的桥梁，可较多地考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的细部装饰。 第二章 方案比选 位概述 该桥位于城市支路上，跨越 剑江。该桥长约 35 米，其路线标高与地面标高之差有 。故在考虑桥型时要注意桥下净空与美观。在考虑工艺施工时，更注意不影响附近居民的生活。 案一：预应力简支 应力简支 T 梁结构（祥图见 ）立面图 桥主要尺寸 本设计采用一跨， T 梁全长 浇混凝土 50用 5 片主梁，预制主梁采用 凝土，计算跨径 34m，桥面铺装采用 10 30 混凝土，面层用 30 面布置，人行道宽 行道 7m。预应力筋为低松弛钢纹线。 应力简之 T 梁结构特点： 1 预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征： 混凝土材料以砂、石为主，可 就地取材，成本较低； 结构造型灵活，可以根据使用要求浇铸成各种形状的结构； 结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少； 结构的整体性好，刚度较大，变性较小； 可以采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产； 结构自重较大，自重耗掉大部分材料的强度，因而大大限制其跨越能力； 预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，并明显降低自重所占全部设计荷载的比重，既节省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲劳的能力； 预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装 手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。 2. 由于采用预制构件，因而可以在预制场内批量生产。这样则便于统一生产管理并严格控制预制构件的尺寸。采用标准构件时更有利于技术操作，提高预制速度，节约模板用费。 3. 由于在下部结构施工的同时便可以进行上部结构的预制，因而节约了施工时间，加快了施工速度，有利于提高经济效益。 4. 整片梁的吊装就位仅需要吊装设备，简支梁的预应力筋张拉可在工厂进行，而负弯矩的布置或张拉可在梁上或挂蓝上进行，因而减少了施工设备，又可避免造成 地面障碍，在拥挤的市区或风景区以及城市立交桥等一些要求施工中不能中断交通的工程中特别适用。 保护环境，节约用费。 应力简支 T 梁结构经济性 （ 1）造价 材料费的估价 由于目前缺乏经济指标的资料，而各地区的计算又不一致，故暂按材料用量来衡量。一片主梁的体积为 桥总体积为 面铺装的垫层为 10青混凝土的 3们体积分别为 （ 2）工期 该桥梁采用预制 T 梁， 对于本设计方案可以用上、下结构平行施工，可节约时间。 （ 3）养护与组修 在桥梁规定使用年限内维修费用的多少要考虑，预应力桥主梁裂缝不出现或很少，维修费用少。 （ 4）舒适度 由于只有一跨，桥面连续，施工接缝少，提高了行车速度和行车舒适度。 筋混凝土简支 案二：钢筋混凝土非预应力简支 筋混凝土桥立面图（详图见 ） 桥主要尺寸 本设计方案分两跨，每跨计算跨径 17m，主梁长 梁间距 高 长 12 片主梁，每边人行道外悬 制 T 梁采用 凝土，普通钢筋用 钢筋，桥面铺装采用 1030 防水混凝土。 3青铺装。桥面布置为人行道 行道 7m。桥台采用 2 个直径为 上是盖梁。 筋混凝土简支桥梁的特点 1 预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征： 混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低； 结构造型灵活，可以根据使用要求浇铸成各种形状的结构； 结构的整体性好，刚度较大，变性较小； 可以采用预制方 式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产； 结构自重较大，自重耗掉大部分材料的强度，因而大大限制其跨越能力； 2. 由于采用预制构件，因而可以在预制场内批量生产。这样则便于统一生产管理并严格控制预制构件的尺寸。采用标准构件时更有利于技术操作，提高预制速度，节约模板用费。 3. 由于在下部结构施工的同时便可以进行上部结构的预制，因而节约了施工时间，加快了施工速度，有利于提高经济效益。 保护环境，节约用费。 占全部设计荷载（包括恒载和活载的 30% 60%）跨度越大则自重所占的比值更显著增大。鉴于材料大部分为结构本身的重量说消耗，大大限制了钢筋混凝土梁式桥的跨越能力。 梁河横板耗损大 利于养护 筋混凝土简支梁桥经济性 （ 1）造价：一片主梁体积 17=桥的总体积为 面铺装 10水混凝土 3沥青铺装 中间桥墩费用极大（上部费用较少）。 （ 2）该桥梁采用的预制 T 梁，对于不了方案可以用上、 下结构平行施工，节约时间。 （ 3）养护与维修：容易开裂，维修费用高 （ 4）舒适度：施工缝比一跨的多，没有方案 1 的舒适度好。 案确定 钢筋混凝土与预应力 T 梁简支梁桥在我国都有相当的历史，技术相当成熟，两者都属于梁桥，其受力相同。 表 2案比选表 第一方案 第二方案 预应力简支 T 梁桥 钢筋混凝土简支 梁高 大 小 受力特点 垂直荷载作用大，支座仅产生垂直反力，而无水平推力，T 梁下缘是压应力或拉应力极小，不开裂 垂直荷载作用下，支座仅产生垂直反力， 而无水平推力， T 梁下缘可能较大的拉应力，容易开裂 技术 成熟 成熟 结构自重 重 较重 表 2） 施工 梁体采用预制，然后用架桥机架设，由于单片梁体自重较大，对架桥机要求高，现流部分宽度大，每跨桥所需粱数少，工作量小 梁体采用预制，然后用架桥机架设，单片梁体自重较小，架设方便，但每块梁宽小，每跨桥所需的粱数少，工作量大，较简单 使用安全 安全 安全 美观 好 好 经济 混凝土，钢筋，原料可就地取材，成本较低。梁体自重体积较大，材料用量大 混凝土，钢筋，原料可就地取材，成本较低。梁体自 重体积较小，材料用量小，但加了一个桥墩和基础费用极大 两种方案都属于简支梁桥，在我国发展历史很悠久了，技术力量雄厚、经济、实用、美观等方面相差不多，综上所述，选用预应力简支梁桥（一跨） 方 案 类 型 比 较 项 目 第三章 桥梁设计资料及上部构造布置 计资料 梁跨径及桥宽 标准跨径： （墩中心距离） 主梁全长： 计算跨径： 34m 桥面净空： 7m+2 设计荷载 公路 级，人群荷载 构重要性系数 10 每侧的栏杆及人行道构件重量的作用力为 m。 境 桥址位于城市地区，跨河桥，类环境条件，年平均相对湿度为 75%。 料及工艺 混凝土：主梁采用 杆及桥面铺装用 应力钢筋：采用公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ 的 3 15纹线，共用 25 根，配 3 束， 860非预应力钢筋： 钢筋，抗拉强度标准值 30。直径 d 公式左边 此，本设计主梁端部的局部承压满足规范要求。 第十三章 横隔梁计算 定作用在跨中横隔梁上的可变作 用 鉴于具有很多根内横隔梁的桥梁跨中处的横隔梁受力最大，通常可只计算跨中横隔梁的作用效应，其余横隔梁可依据跨中横隔梁偏安全地选用相同的截面尺寸和配筋。 根据桥规规定，桥梁结构的局部加载计算应采用车辆荷载，图 13出跨中横隔梁纵向的最最不利荷载位置： 图 13中横隔梁的受截 图式 (q=m) 纵向一行车轮和人群荷载对跨中横隔梁的计算荷载为： 汽车： 0) 0(2121 跨中横隔梁受力影响线的面积： 25)1515(21 人群荷载 ）（人 m/中横隔梁的作用效应影响线 通常横隔梁弯矩作为靠近桥中线的截面较大，而剪力则在靠近两侧边缘处的截面较大，所以图 13示的跨中横隔梁。本设计可以只取 A、 B 两个截面计算横隔梁的弯距，取横隔梁和 2号梁右截面计算剪力。本设计采用修正的刚 性横梁法计算横隔梁作用效应，先需作出相应的作用效应影响线。 图 13A 影响线和加载图 图 13 A 点的 M 弯矩影响线和加载图 图 13B 影响线和加载图 图 13 B 点 M 弯矩影响线和加载
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