30米后张法预应力混凝土简支T梁桥设计.doc

预制装配式30米后张法预应力混凝土简支T梁桥设计一 、设计依据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 D6-2004）；二、设计标准1、公路技术等级：高速公路；2、设计时速：80km/h；3、路基横断面：1)整体式路基；2)车道数量：双向四车道； 3)车道宽度：3.75m；4)右侧硬路肩宽度：2.5m；5)右侧土路肩宽度：0.75m； 6)左侧路缘带宽度：0.5m； 7)中央分隔带：2.00m； 8)路基横断面图，如图1所示。4、汽车荷载：公路I级；5、桥梁横断面：根据路基横断面确定如图所示。1)整体式；2)车道数量：双向四车道；3)车道宽度：3.75m；4)右侧硬路肩宽度：2.75m；5)防撞护栏宽度：0.5m； 6)左侧路缘带宽度：0.5m； 7)中央分隔带：2.00m；8)桥梁横断面图：如图2所示，其中桥面净宽为10.75m（半幅）；6、标准化跨径：。三、基本资料1、桥梁跨径类型：大桥（4跨）；2、安全等级：安全等级为一级，结构重要性系数：；3、环境条件：类；4、材料1)主梁（1）混凝土：，；（2）预应力钢筋：型钢绞线，；（3）非预应力钢筋 R235：，；HRB335: ，；（4）锚具：夹片式群锚；（5）波纹管：塑料波纹管；（6）容重：。图1整体式路基横断面图(单位：cm)图2桥梁横断面图(单位：cm)2）防撞护栏：每侧;3）中央分隔带：（半副）；4）桥面铺装（1）7cm厚C40钢筋混凝土：容重；（2）防水层（3）10cm厚沥青混凝土面层：容重；5、支座每片T梁每端1个支座，一端为公路矩形板式普通橡胶支座，另一端为公路矩形板式聚四氟乙烯滑板式橡胶支座。四、尺寸拟定1、跨径1)标准化跨径：；2)计算跨径：；3)梁长：。2、一般构造图一般构造图，见图纸；3、T梁跨中截面毛截面几何特性（由AutoCAD计算）1)边主梁无湿接缝：截面积：,惯性矩：； 带湿接缝：截面积：,惯性矩：；2)内主梁无湿接缝：截面积：,惯性矩：； 带湿接缝：截面积：,惯性矩：； a)无湿接缝 b)带湿接缝图3 边梁跨中截面（具体尺寸见一般构造图） a)无湿接缝 b)带湿接缝图4 内梁跨中截面（具体尺寸见一般构造图）3)每道内横隔梁的体积（端横隔梁体积近似取用内横隔梁体积） 边主梁（无湿接缝）： 边主梁（有湿接缝）： 内主梁（无湿接缝）： 内边主梁（有湿接缝）：。五、主梁设计（一）作用及其作用效应一）永久作用及其作用效应1、预制T梁每延米自重（一期恒载）a、边梁自重(考虑7道横隔梁的自重)b、内梁自重(考虑7道横隔梁的自重)2、湿接缝每延米自重（二期恒载）3、每片T梁分摊到的每延米桥面自重（二期恒载）（边梁和内梁相同）1）共6片T梁，两侧防撞护平均分配到每片T梁上的每延米自重2）共6片T梁，桥面净宽内桥面铺装分配到每片T梁的每延米自重3）每片T梁分摊到的每延米桥面系自重4、每片T梁每延米总重边梁：内梁：5、永久作用效应计算1）截面弯矩和剪力(1)最大弯矩及相应剪力弯矩影响线剪力影响线最大弯矩：，相应剪力：。(2)最大剪力及相应弯矩弯矩影响线剪力影响线最大剪力：，相应弯矩：。2）截面弯矩和剪力(1)最大弯矩及相应剪力弯矩影响线剪力影响线最大弯矩：，相应剪力：。(2)最大剪力及相应弯矩弯矩影响线剪力影响线最大剪力：，相应弯矩：。3）截面弯矩和剪力(1)最大弯矩及相应剪力最大弯矩：，相应剪力：。弯矩影响线剪力影响线 (2)最大剪力及相应弯矩最大剪力：，相应弯矩：。弯矩影响线剪力影响线4)支点截面最大剪力最大剪力：。剪力影响线14）永久作用效应计算结果见表1和表2。二）可变作用及其作用效应计算对于本桥，考虑的可变作用有：汽车荷载与汽车冲击力。1、汽车荷载及其作用效应1）汽车荷载桥规规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。公路-I级的车道荷载由均布荷载和集中力组成，标准值为 计算剪力效应时，。2）汽车荷载横向分布系数（1） 跨中截面处的荷载横向分布系数计算-刚性横梁法a)，可采用刚性横梁法。b)由于桥梁左右半幅对称，仅考虑半幅即可，如图所示。其中：， 。c) 荷载横向分布影响线由于桥梁半幅横断面结构对称，所以只需计算1号至3号梁的横向分布影响线即可。1号梁：，2号梁：，3号梁：，c)跨中荷载横向分布系数查桥梁工程P34，设计车道数为3。对各梁横向分布影响线按横向最不利布载，如图5所示。各梁跨中荷载横向分布系数计算如下：两行汽车：三行汽车： 跨中的荷载横向分布系数偏安全地取下列数值： 两行汽车： 三行汽车：（2）支点处的荷载横向分布系数计算-杠杆原理法荷载横向分布影响线及其最不利布置如图6所示。各片梁的荷载横向分布系数为支点处的荷载横向分布系数取为：。（3）荷载横向分布系数沿跨长的变化由主梁一般构造图可知，主梁共7道横隔梁，其中2道端横隔梁，5道中横隔梁。支点至第1道内横隔梁之间截面的横向分布系数按直线内插求得，其它截面取跨中截面的荷载横向分布系数。图5 跨中荷载横向分布影响线及其最不利布载图6 支点荷载横向分布影响线及其最不利布载3）横向折减系数桥梁设计车道数为2时，横向折减系数；设计车道数为3时，横向折减系数。 4）汽车荷载作用效应(1) 跨中截面弯矩及剪力a) 最大弯矩及相应剪力最大弯矩：，相应剪力：。弯矩影响线剪力影响线荷载横向分布系数沿跨长的变化b) 最大剪力及相应弯矩最大剪力：，相应弯矩：。荷载横向分布系数沿跨长的变化弯矩影响线剪力影响线 (2)截面最大弯矩及相应剪力a) 最大弯矩及相应剪力最大弯矩：相应剪力：荷载横向分布系数沿跨长的变化弯矩影响线剪力影响线(2) 最大剪力及相应弯矩最大剪力：，相应弯矩：。荷载横向分布系数沿跨长的变化弯矩影响线剪力影响线3）支点截面最大剪力最大剪力：。荷载横向分布系数沿跨长的变化剪力影响线14) 汽车荷载作用效应结果（不考虑冲击系数）见表1和表2。表1和表2 中数值为两行车和三行车作用效应中大的数值。2、汽车荷载冲击系数简支T梁桥的基频为冲击系数为 考虑冲击系数的汽车荷载作用效应结果见表1和表2。三）作用效应组合各种作用效应组合见表1和表2。表1 主梁作用效应组合汇总（边梁）项目截面截面支点截面相应相应相应相应一期恒载标准值2078.31002078.311039.155142.35142.351039.155284.73二期恒载标准值（湿接缝）135.356600135.356667.67839.2719.27167.678318.54二期恒载标准值（桥面铺装及防撞栏）1074.966001074.966537.482973.627873.6278537.482941.32汽车荷载标准值（不计冲击系数）2153.728121.38792050.0041613.694153.8144230.50231474.137汽车荷载标准值（计冲击系数）2677.5150150.90942548.5652006.145191.2221286.56041832.647持久状况构件应力验算可变作用标准值组合2677.5150150.90942548.5652006.145191.2221286.56041832.647持久状况承载能力极限状态基本组合7694.880211.27317514.354781.782538.0095671.48324538.885持久状况正常使用极限状态可变作用短期效应组合()1874.260105.63661783.9961404.301133.8555200.59231282.853持久状况正常使用极限状态可变作用长期效应组合()1097.781061.872841044.912822.519478.40107117.4898751.3851表2 主梁作用效应组合汇总（内梁）项目截面截面支点截面相应相应相应相应一期恒载标准值2160.377002160.3771080.188147.971147.9711080.188295.94二期恒载标准值（湿接缝）270.713200270.7132135.356618.54218.542135.356637.08二期恒载标准值（桥面铺装及防撞栏）1074.966001074.966537.482973.627873.6278537.482941.32汽车荷载标准值（不计冲击系数）2167.0220121.80072056.6511626.988153.8144230.95751477.46汽车荷载标准值（计冲击系数）2694.0420151.42262556.8292022.672191.2221287.12641836.778持久状况构件应力验算可变作用标准值组合2694.0420151.42262556.8292022.672191.2221287.12641836.778持久状况承载能力极限状态基本组合7978.9250211.99177786.8274935.374555.8799690.14594675.123持久状况正常使用极限状态可变作用短期效应组合()1885.8290105.99581789.781415.87133.8555200.98851285.745持久状况正常使用极限状态可变作用长期效应组合()1077.617060.569051022.731809.068776.48884114.8506734.7113六、行车道板设计（一）作用及作用效应考虑到主梁翼缘板内钢筋时连续的，故行车道板可按悬臂板（边梁）和两端固结的连续板（内梁）两种情况来计算。1、边梁悬臂板作用及作用效应计算1）永久作用及其作用效应（1）主梁架设完毕时（一期恒载）（2）成桥后 （3）总的永久作用效应2）可变作用及其作用效应无可变作用。3）作用效应组合2、内梁连续板作用及作用效应计算1）永久作用及其作用效应（1）主梁架设完毕时（2） 成桥后（3）永久作用效应2）可变作用及其作用效应（1）车辆荷载及其后轮着地尺寸后轴重：；后轮着地尺寸：，设桥面铺装厚度，则：（2） 有效分布宽度计算当计算弯矩时，计算跨径则。当计算剪力时，。l 车轮作用在跨中时：单轮时，取双后轮时：取，折算为单轮的有效分布宽度为。双后轮时有效分布宽度无重叠，因此取单轮的有效分布宽度，为l 车轮作用在支承处时：取l 车轮作用在支承附近处时：l 有效分布宽度沿跨长的变化（3）汽车荷载及其作用效应3）作用效应组合七、横隔梁设计（一）作用及作用效应袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂