结构设计原理课程设计.doc

结构设计原理课程设计一、设计题目预应力混凝土简支 T 梁设计 二、设计资料 1.桥梁跨径与桥宽 标准跨径：40m（墩中心距 离） 主梁全长：39.96m 计算跨径：39.0m 桥面净空：净 14+21.75m=17.5m。 2.设计荷载：公路 I 级车辆荷载，人群荷载 3.0kN/m，结构重要性指数 0=1.1。 3.材料性能参数 (1)混凝土 强度等级为 C50，主要强度指标为： 强度标准值 ck=32.4MPa，tk=2.65MPa 强度设计值 cd=22.4MPa，td=1.83MPa 弹性模量 Ec=3.45104 MPa (2)预应力钢筋采用 l7 标准型-15.2-1860-II-GB/T5224-1995 钢绞线，其强度指标为： 抗拉强度标准值 抗拉强度设计值 弹性模量 Ep=1.95105 MPa 相对界限受压区高度 b=0.4， pu=0.2563 (3)预应力锚具采用 OVM 锚具相关尺寸参见附图 (4)普通钢筋 1)纵向抗拉普通钢筋采用 HRB400 钢筋，其强度指标为 抗拉强度标准值sk=400MPa 抗拉强度设计值sd=330MPa 弹性模量 Es=2.0l05 MPa 相对界限受压区高度 b=0.53， pu=0.1985 2)箍筋及构造钢筋采用 HRB335 钢筋，其强度指标为 抗拉强度标准值sk=335MPa 抗拉强度设计值sd=280MPa 弹性模量 Es=2.0105 MPa 4.主要结构构造尺寸 主梁高度 h=2300mm，主梁间距 S=2500mm，其中主梁上翼缘预制部分宽为 1600mm，现浇段宽为900mm，全桥由7片梁组成，设7道横隔梁。桥梁结构尺寸参见附图。 5.内力计算结果摘录 （1）恒载内力 1）预制主梁（包括横隔梁）的自重 g1p=24.46kN/m2）主梁现浇部分的自重 g1m=4.14kN/m 3）二期恒载(包括桥面铺装、人行道及栏杆) g2p=8.16kN/m恒载内力计算结果预制梁自重现浇段自重二期恒载弯矩剪力弯矩剪力弯矩剪力MG1PK(kNm）VG1PK (kN)MG1PK(kNm）VG1PK (kN)MG1PK(kNm）VG1PK (kN)0476.97080.73080.73905.02428.05153.1872.45153.1872.453487.84238.49590.3440.37590.3440.374650.460787.120787.1202# 梁可变荷载内力计算结果截面车道荷载人群荷载距支点截面的距离X（mm）最大弯矩最大剪力最大弯矩最大剪力M(kNm)对应剪力V(kN)对应弯矩M(kNm)对应剪力V(kN)对应弯矩位置支点00251.93251.930032.6932.690变截面2000153.18282.948258.8521602.7859.8632.5637.13153.65L/49750590.34148.98150.781440.72230.6732.4617.74183.68跨中19500787.1218.6577.771483.29307.5714.267.89155.26(2)活载内力 车辆荷载按密集运营状态A级车道荷载计算，冲击系数1+u=1.2。人群荷载按3.5kN/m计算。活载内力以2#梁为准，跨中截面按刚接梁法计算横向分布系数，支点截面按杠杆法计算横向分布系数。 (3)内力组合 1）基本组合（用于承载能力极限状态计算）Md=1.2(MGK1P+ MGK1m+ MGK2)+1.4 MQ1K+1.12 MQ2K Vd=1.2(VGK1P+VGK1m+ VGK2)+1.4 VQ1K+1.12 VQ2K 2)短期组合（用于正常使用极限状态计算） Ms= (MGK1P+ MGK1m+ MGK2)+0.7 MQ1K/(1+u)+1.12 MQ2K Vs=(VGK1P+VGK1m+VGK2)+0.7VQ1K/(1+u)+1.12VQ2K 3）长期组合（用于正常使用极限状态计算） ML= (MGK1P+ MGK1m+ MGK2)+0.4 MQ1K/(1+u)+ MQ2K VL= (VGK1P+ VGK1m+ VGK2)+0.4 VQ1K/(1+u)+ VQ2K 各种情况下的组合结果见下表截面位置项目基本组合短期组合Ss长期组合SLMd(kNm)Vd(kN)Ms(kNm)Vs(kN)ML(kNm)VL(kN)支点最大弯矩01249.4990818.079920735.4827最大弯矩01249.4990818.079920735.4827变截面最大弯矩2492.8861204.5541360.595770.5631286.384680.29最大弯矩3849.4761120.1342281.595761.0771799.9674.086L/4最大弯矩8670.5675.03125243.555438.5954957.568381.874最大弯矩7451.472628.00325243.555424.9255222.232376.586跨中最大弯矩1154.1842.08126991.42325.139176610.10111.92067最大弯矩9270.13742.08127245.21353.255836781.23429.079336.应力计算应力验算包括短暂状态应力验算、持久状况正应力验算、持久状况主应力验算。短暂状况的应力验算指构件在施工阶段由预加力（扣除相应预应力损失）、构件自重及其他施工荷载引起的截面应力验算。持久状况正应力验算指使用阶段正截面混凝土的法向应力、受拉钢筋的拉应力验算。 7.裂缝宽度验算 +=rs8.主梁变形（挠度）计算 包括荷载短期效应组合下主梁挠度验算、预加力引起的上拱度计算及预拱度 设置。 9.锚固端局部承压的验算 (1)按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的9.4.1条在锚下设置锚垫板、钢筋网、螺旋钢筋。(2)按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的5.7.1条进行