桥梁工程课程方案(两跨连续结构)

1、2010级道路与桥梁专业桥梁工程课程设计题先简支后连续预应力混凝土连续 T 梁桥设计计算一、设计基本资料1、桥梁线形布置： 平面线形为直线，无竖曲线，设单向纵坡2%。2、主要技术标准（1）桥跨布置： 2×30m 先简支后连续，桥梁总体布置如图 1 所示；主梁横断面布置如图 2 所示， T 梁截面尺寸如图 3 所示 ,主梁一般构造如图 4 所示。（2）荷载等级：公路 （学号为奇数的），公路 级（学号为偶数的）。人群荷载 3.0kN/m2（学号数字能被 4 整除的），人群荷载 4.0kN/m2（学号数字能被 3 整除的），人群荷载 3.5kN/m2（学号数字为其他的） 。（3）桥梁宽度：

2、2×（1.75m+0.5m+10.75+0.5）m+1m=28m，单幅桥横坡为2%。（4）航道等级：无通航要求。（5）设计洪水频率： 1/100。（6）地震动参数：地震动峰值加速度 0.05g，地震动反应谱特征周期为 0.35s，采用简易设防。（7）设计基准期： 100 年。（8）结构重要性系数： 1.1。3、主要材料（1）混凝土： 30m 预制 T 形梁及其现浇接缝、封锚、墩顶现浇连续段和桥面现浇层均采用C50 混凝土，基桩采用C25，其余均采用 C30。（2）普通钢筋：普通钢筋必须符合“ GB1499-1998”和 “ GB13013-1991”标准的规定，其中：钢筋直径D 12

3、mm 全部采用HRB335 钢筋，抗拉强度标准值fsk=335MPa；钢 筋直 径 D 12mm 全 部采用 R235 钢筋 ，抗拉 强度标准值fsk=235MPa。（ 3）钢材：所采用的钢材技术标准必须符合普通碳素结构钢技术条件（ GB/T700-1988）规定的 Q235，选用的焊接材料应符合碳钢焊条（ GB/T5117-1995）及低合金钢焊条 （ GB/T5118-1995）的要求，并与所采用1的钢材材质和强度相适用，达到与母材等强度的要求。（4）预应力钢绞线：采用公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范S（JTG D62-2004）中的 15.2，抗拉强度标准值 fpk= 1860M

4、pa, 公称直径 15.2mm，弹性模量 Ep=1.95 ×105Mpa,技术标准必须符合 ASTM416-90 和 GB5224-95，钢绞线的性能应符合预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224-95)的要求。（5）锚具：预应力锚具采用 OVM15-9 型锚具及其配套的设备； T 梁接头顶板束采用 BM15 型锚具及其配套的设备。 技术标准必须符合国标 预应力筋锚具、夹具和连接器（ GB/T14370-93），产品均须抽样检测，检测标准应符合国标及国际预应力协会后张法预应力体系验收和应用建议 （ FIB-1991）要求。本桥所采用的锚具使用等级均为一级。（6）预应力管道：采用预埋圆形

5、和扁形塑料波纹管成型。（7）支座 ：桥梁支座根据设置部位不同，分别采用GYZ 、GYZF4 板式橡胶支座，其技术条件应符合交通部标准公路桥涵板式橡胶支座JT/T4 的规定。（8）伸缩缝：两端桥台处设 SSF-80A 型大变位伸缩缝，伸缩缝应在厂家的指导下施工，安装时必须满足该处桥面标高的要求。（9）桥面铺装： 10cm 厚防水混凝土现浇层 +10cm 厚沥青混凝土。4、设计计算依据（1）公路工程技术标准（JTGB01-2003）；（2）公路桥涵设计通用规范 （ JTG D60-2004）（以下均简称为通规 ）；（3）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG D62-2004）（以下均

6、简称为公预规）。5、基本计算数据根据公预规中各条的规定，混凝土、钢绞线和钢筋的各项基本数据以及在各阶段的容许值如表 1.1 所示。表 1.1基本计算数据名称项目符号单位数据立方体强度标准值f cu，kMpa50主梁弹性模量EcMpa3.45 ×104混凝轴心抗压强度标准值fckMpa32.4土轴心抗拉强度标准值ftkMpa2.65轴心抗压强度设计值fcdMpa22.42轴心抗拉强度设计值ftd短暂极限压应力0.7 f ck状态极限拉应力0.7 f tk压应力极限值：极限压应力0.5 f ck极限主压应力0.6 f ck持久拉应力极限值st -pc0.7 f tk状态0.7 f tk短

7、期效应组合极限拉应力短期效应组合极限主拉应力It- pc长期效应组合极限拉应力标准强度fpk15.2弹性模量Ep抗拉设计强度fpd钢绞最大控制应力 con0.75 f pk线持久状态应力0.65 f pk标准荷载组合钢筋混凝土1材料沥青混凝土2重度钢绞线3钢绞线与混凝土的弹性模量比EPMpa1.83Mpa20.72Mpa1.757MpaMpa16.2Mpa19.44Mpa1.855Mpa1.855Mpa0MpaMpa1860Mpa51.95 ×10Mpa1260Mpa1395Mpa1209kN/m 325.0kN/m 323.0kN/m 378.5无量纲5.65二、设计要点和结构尺寸

8、拟定1、设计要点主梁按部分预应力混凝土A 类构件设计，该桥上部结构为 2×30m 的连续梁桥，采用先简支后连续的施工方法，施工步骤如下：（1）预制简支 T 梁，吊装到位；（2）浇筑墩顶连续段接头混凝土，达到设计强度后， 张拉负弯矩区预应力钢束并压注水泥浆；（3）再拆除临时支座，完成体系转换；（4）完成主梁横向连接缝的浇筑；3（5）最后进行防撞护栏和桥面铺装的施工。预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的90%后，且龄期不小于4d 方可张拉。预制梁内正弯矩钢束采用两端张拉，锚下控制应力为0.75fpk = 1395Mpa；墩顶桥面现浇层负弯矩钢束采用单端张拉，锚下控制应

9、力为0.72fpk = 1339.2Mpa；未计入预应力钢筋与锚圈口之间的损失。2、主梁结构基本尺寸主梁片数和主梁间距及基本尺寸如图2 所示。三、设计内容：1、主梁截面几何特性计算。2、主梁作用效应计算。（1）结构自重作用效应计算。（2）汽车荷载作用效应计算。（3）温差应力和基础沉降内力计算。（4）内力组合设计计算。3、预应力钢束的估算及布置。4、预应力损失和有效预应力计算。5、配束后主梁内力计算和内力组合。6、截面强度验算。7、抗裂验算。8、持久状况构件的应力验算。9、短暂状况构件的应力验算。10、挠度验算。四、设计成果：提交设计计算书（手写稿）1 份。五、附图：1、图 1 桥跨总体布置图。

10、2、图 2 主梁横断面布置图。3、图 3T 梁断面图。4、图 4 主梁一般构造图。4670035030003000350150150160000002002552图 1 桥跨总体布置图（尺寸单位：cm）2800/21350501755010755005001001160160250800250160160图 2主梁横断面布置图（尺寸单位：cm）5751959030751959030525505.111812513530203050235191950300128268.7.818189891111011111512109214242图 3.a)边梁支点断面图图 3.b)边梁跨中断面图3090240903030902409030525505.11181251503020305023050191950300128268.7.8181898911110111152109214242图 3.c)中梁支点断面图图 3.d)中梁跨中断面图图 3 T梁断面图（尺寸单位： cm）62421