结构设计原理课程设计

1、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+2 X 1.75m=17.5mo2. 设计荷载：公路I级车辆荷载，人群荷载3.0kN/m ,结构重要性指数丫 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=1.83M Pa 弹性模量Ec=3.45X 104 MPa(2) 预应力钢筋采用I X 7标准型-15.2-1860-

2、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=1.95X 105 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=2.0 XI05 M Pa 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=280

3、MPa 弹性模量 E s=2.0 X 105 MPa4. 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/m3）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(kNmVG1PK(kN)MG1PK(kN m)VG1PK(kN)MG1P

4、K(kN n)VG1PK(kN)0476.97080.73080.73905.02428.05153.1872.45153.1872.453487.84238.49590.34P 40.37590.3440.374650.460787.120787.1202#梁可变荷载内力计算结果截面车道何载人群何载距支点 截面的 距离X（mm）取大弯矩最大剪力最大弯矩最大剪力M(kN m)对应 剪力V(kN)对应 弯矩M(kN m)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.

5、5637.13153.65L/49750590.34148.98150.781440.72230.6732.4617.74183.68跨中19500787.1218.6577.771483.29307.5714.267.89155.26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+ MGK)+1.4 M Q1K+1.12 MQ2KVd=1.2(V GK

6、1P+VGK1n+ VGK2)+1.4 V Q1K+1.12 V Q2K2) 短期组合(用于正常使用极限状态计算)M= (MGK1P+ MGK1+ MGK3+0.7 M Q1K/(1+U)+1.12 M Q2KVS=(VGKP+GK1r+GK+0.7V Q1K/(1+U)+1.12V Q2K3) 长期组合(用于正常使用极限状态计算)M-= (Mgk1p+ Mgk1+ MgK)+0.4 M Q1k/(1+u)+ MQ2KVl= (V GK1P+ VGK1+ Vgk2)+0.4 V Q1K/(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(kN

7、m)Vd(kN)Ms(kN m)Vs(kN)ML(kN m)VL(kN)支点取大弯矩01249.4990818.079920735.4827取大弯矩01249.4990818.079920735.4827、-M、7取大弯矩2492.8861204.5541360.595770.5631286.384680.29变截面取大弯矩3849.4761120.1342281.595761.0771799.9674.086L/4取大弯矩8670.5675.03125243.555438.5954957.568381.874取大弯矩7451.472628.00325243.555424.9255222.23

8、2376.586跨中取大弯矩1154.1842.08126991.42325.139176610.10111.92067取大弯矩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30+rf1j028+10p J8. 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5.7.1条进行局部承压