mT梁m桥宽公路

1、作者：Pan Hon glia ng仅供个人学习2011届交通土建（本科）毕业设计癸:5x13米简支变连续 T型梁桥施工图设计班级：09交建本学 号： 姓名：刘斌指导教师：黄立浦2011年4月5x13米简支变连续T型梁桥施工图设计学生姓名：刘 斌学 号： 所在函授站：班 级：09交建本指导教师：黄立浦完成日期：2011年04月毕业设计（论文）任务书 题目：13米T型简支梁桥施工图设计指导老师 黄立浦姓名 刘 斌 班级 09交建本 学号 基本任务及要求：设计任务1、基本资料:荷载：公路-I级;桥宽：18m；人群荷载3.0kN/m2 ;双向横坡：1.5%;桥位处地质情况：另见地质资料。2、拟定推荐

2、方案的结构尺寸。纵断面、横断面、平面布置图，及细部尺寸的拟定。3、上部结构设计计算。控制截面的选择、恒载内力，活载内力（横向分布系数的计算，活载的 加载）承载能力极限状态和正常使用极限状态下的内力组合，出包络图。4、下部结构布置，支座的设计及验算5、绘制施工图（桥型整体布置图，结构一般构造图）。基本要求1、掌握中、小桥施工图设计的内容、方法、步骤；2、运用计算机进行结构设计计算，施工图的绘制；3、学习科研论文的撰写，进行专题研究，了解专业动态；4、培养精心设计，认真负责，严谨的工作作风；5、设计思想正确，计算无误，设计文件工整，语句通顺，表达清楚，图纸整洁，布局合理；&正确地运用所学理论知识解

3、决工程实际问题，培养和训练分析问题解决问题的能力。二、应提交的文件和图表（或设计图纸）1、设计计算说明书，说明书的书写遵照毕业设计指导书的要求书写;设计计算说明书应该包括以下内容：（1）主梁截面几何特性计算（2）恒载、活载内力计算（跨中、支点等截面内力影响线及活载布置）(3) 内力组合(承载能力极限状态和正常使用极限状态内力包络图、内力组 合表)(4) 支座的设计计算2、施工图及编写说明，施工图主要绘制结构的一般构造图、数量不少于规 定的数；具体要求见下表要求，表中打 、是必做内容。序号图名图号序号图名图号1设计说明V18伸缩缝构造图2材料数量汇总表19桥墩一般构造图V3桥型总体布置图V20桥

4、墩盖梁钢筋构造图V4横断面构造图V21桥墩桩柱钢筋构造图5中板一般构造图V220#桥台一般构造图V6边板一般构造图V232#桥台一般构造图7主梁预应力钢筋构造图248梁端钢筋构造图259中板普通钢筋构造图10边板普通钢筋构造图11桥面铺装构造图12斜板钝角桥面铺装加 强钢筋图13桥面连续构造图14人行道板及泄水管布置图15栏杆构造图V16人行道板一般构造图17人行道板中块配筋图3、专题总结，有能力的同学选做;三、文献查阅指引1、主要参考文献1 交通部新颁公路桥涵设计规范、图纸;2 范立础主编.桥梁工程（上册）M.北京：人民交通出版社，2002.3 姚玲森主编.桥梁工程M.北京：人民交通出版社，

5、2008.4 江祖明，王崇礼主编.公路桥涵设计手册-墩台与基础M.北京：人民交通出版社,1994.5 叶见曙主编.结构设计原理M.北京：人民交通出版社，2001. 公路桥涵设计手册梁桥（上下册）M.北京：人民交通出版社，1996.7公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004） M.北京：中华人民共和国交通部发布,2004.以及其它由设计题目组指导教师选择提供或学生根据设计需要自己选择的目录摘要1第1章计算概述2.1.1 技术标准和设计规范 2跨度和桥面宽度2技术标准2.设计规范2.1.2设计计算参数2.永久作用2.可变作用3.1.3主梁截面形式与毛截面计算3主梁截面形式3.毛截面几何特性计

6、算31.4主桥总体纵向计算5.计算方法概述 5.施工方法概述 5.数值符号规定5.荷载组合5.第2章纵梁计算报告 7.2.1 一期恒载（主梁自重）72.2二期恒载1.2.3恒载内力计算7.冲击系数和车道折减系数计算7计算荷载的取值7.计算主梁的荷载横向分布系数8计算活载内力8.计算活载弯矩 8.2.4中梁计算9.主梁截面特性 9242恒载、活载内力计算 1.0243承载能力极限状态及正常使用极限状态正截面强度验算 11荷载组合.162.5边板计算20主梁截面特性 20恒载、活载内力计算21承载能力极限状态及正常使用极限状态正截面强度验算 .22荷载组合27第3章支座设计计算验算3.13.1选定

7、支座的平面尺寸 .313.2确定支座的厚度3.13.3验算支座的偏转32验算支座的偏转情况32计算梁端转角.32验算偏转情况.333.4验算支座的抗滑稳定性33计入汽车制动力时 33不计入汽车制动力时 33参考文献34致 谢36摘要本设计是根据设计任务书的要求和设计规范的规定，对5x13米简支变连续T型梁桥（18米桥宽）进行方案设计的。对该桥的设计，本着“安全、经济、美观、实用”， 经由以上的八字原则以及设计施工等多方面考虑、比较，最终确定先简支后连续混凝土 T型简支梁桥为施工图设计推荐方案。拟定推荐方案的结构尺寸，包括纵断面、横断面、 平面布置图以及细部尺寸的拟定。在设计中，桥梁上部结构的计

8、算主要是控制截面的选择、恒载内力，活载内力（横向分布系数的计算，活载的加载）承载能力极限状态和正常使用极限状态下的内力 组合，并出包络图，着重分析了桥梁在使用中恒载以及活载内力。采用整体的体积以及 自重系数，荷载集度进行恒载内力的计算。 运用杠杆原理法、G-M法求出活载横向分布 系数，根据公路一I级荷载加载，进行活载内力计算。然后根据内力组合进行了主梁的 配筋计算，对于预应力混凝土估算钢绞线的各种预应力损失，并进行预应力阶段和使用 阶段主梁截面的强度和变形验算、锚固区局部强度验算和挠度的计算。下部结构采用以 钻孔灌注桩为基础的墩柱，采用板式橡胶支座，并对支座进行设计和验算。最后绘制施 工图（桥

9、型整体布置图，结构一般构造图）。本设计对简支空心板的主梁截面几何特性计算，恒载、活载内力计算（跨中、支点 等截面内力影响线及活载布置），内力组合（承载能力极限状态和正常使用极限状态内 力包络图、内力组合表），最后进行支座的设计计算，风载，地震，以及结构动力特性 没有考虑。本设计计算采用桥梁博士计算，全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制，计算机编档、排版，打印出图纸和计算书。关键词：钢筋混凝土、 T型梁桥、钻孔灌注桩。第1章计算概述1.1技术标准和设计规范跨度和桥面宽度桥跨布置:413.0 m,桥梁全长52 m。标准跨径：计算跨径：12.5m桥面总宽：净一18.0m （行车道）+2X 0.5m（人

10、行道）技术标准行车道数：双向4车道桥面横坡：1.5% （双向坡）荷载等级：公路I级设计规范（一）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）（二）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）（三）公路工程抗震设计规范（JTJ 004-89）（四）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）（五）公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）（六）公路工程技术标准（JTG B01-2003）（七）公路桥梁伸缩装置（JT/T327-2004）（八）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）本设计均按中华人民共和国工程建设标准强制性条文 公路工程

11、部分执行。1.2设计计算参数混凝土：预制T型梁采用C40混凝土；桥面铺装上层采用12cm的沥青混凝 土；普通钢筋：采用R235钢筋、HRB335钢筋。永久作用一期恒载：一期恒载包括主要材料重，混凝土容重取23kN/m3。二期恒载：主要包括桥片铺装、防撞栏杆。桥面铺装：C40钢筋混凝土铺装厚12cm,容重24kN/m3；防撞栏杆：单侧8kN/m。收缩徐变：收缩徐变时间取10年，即3650天。可变作用1汽车荷载荷载等级：公路I级。横向分布系数：采用平面结构程序进行总体计算。2温度荷载整体温差：升温20r，降温20r，平均温度15C。局部温差：按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）中第条

12、计算。3支座沉降基础不均匀沉降按照0.5cm计算。1.3主梁截面形式与毛截面计算主梁截面形式图1.1主梁横断面图a）立面图b）平面图c）中梁断面图d）边梁断面图图1.2纵梁一般构造图毛截面几何特性计算通过桥梁博士软件计算结果：中板：任务类型：截面几何特征计算截面高度：1.16m计算结果：基准材料：中交新混凝土:C40混凝土基准弹性模量：3.3e+04 MPa换算面积：0.442 m*2换算惯矩：5.12e-02 m*4中性轴高度：0.842 m沿截面咼度方向5点换算静矩(自上而下)：主截面：占号：八、V高度(m):静矩(m*3)11.160.020.876.38e-0230.585.77e-0

13、240.293.64e-0250.00.0即 Am=0.442 叭yx = 0.842m,l0=5.12m。边板：任务类型：截面几何特征计算截面咼度：0.56 m计算结果：基准材料：中交新混凝土 :C40混凝土基准弹性模量:3.3e+04 MPa换算面积：0.242 m*2换算惯矩：6.87e-03 m*4中性轴高度：0.346 m沿截面咼度方向5点换算静矩(自上而下):主截面：占号：八、V高度(m):静矩(m*3)10.560.020.421.71e-0230.281.73e-0240.141.16e-0250.00.0即 Am=0.242 ffl2, yx= 0.346m, lm=6.87

14、 m1.4主桥总体纵向计算计算方法概述总体纵向计算采用平面杆系理论，根据桥梁施工流程划分结构计算阶段。计算软件采用桥梁博士 3.0。桥型布置图如下所示，取单跨单片梁进行计算。图1.3桥型布置图施工方法概述主梁采用预制拼装。数值符号规定弯矩M :以使单元下缘受拉为正，单元上缘受拉为负。剪力Q:以使单元产生顺时针转动为正，反之为负。轴力N :以单元受压为正，受拉为负。应力：以压应力为正，拉应力为负。位移：以向上为正，向下为负。荷载组合短期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应组合。长期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应组合。 标准组合：作用区标准值，汽车荷载考虑冲击系数。

15、基本组合：永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合。偶然组合：永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作 用标准值效应相组合。第2章纵梁计算报告主梁利用桥梁博士计算，一片纵梁共划分 20个单元、21个节点，模型如下 图所示：a）中梁示意图 b）边梁示意图图2.1计算模型2.1 一期恒载（主梁自重）根据主梁构造，对边主梁和主梁考虑四部分恒载集度，即：按跨中截面计的自重及梁端腹板、底板加厚部分、端横隔梁自重。2.2二期恒载二期恒载包括栏杆和人行道、桥面铺装层和现浇湿接缝三项。2.3恒载内力计算冲击系数和车道折减系数计算结构的冲击系数与结构的基频有关，故应线计算结构的基频，简支梁桥

16、的基 频可按下式计算（2.1）其中（2.2）式中一结构的计算跨径（m）；E结构材料的弹性模量（N/m2）;结构跨中截面的截面惯矩（m4）； me结构跨中处的单位长度质量（kg/m）；G结构跨中处延米结构重力（N/m）；g重力加速度，g=9.81（m/V）。计算荷载的取值对于本设计中的公路I -级荷载，均布荷载qk=10.5kN/m。桥梁集中荷载Pk的值与桥梁的计算跨径I有关。当I 50 m寸，Pk = 360 kN。两者之间则采用内插法求得l=12.5m时，公路-I 级 Pk=210 kN。233计算主梁的荷载横向分布系数 荷载横向分布如下表：表2-1恒载横向分布梁号汽车人群10.4490.5

17、9420.792030.792040.793050.793060.793070.793080.793090.4550.553计算活载内力在计算活载内力时，本设计对于横向分布系数的取值做如下处理：计算主梁可变作用弯矩时，均采用全梁统一的横向分布系数取me；计算跨中及四分点可变作用剪力效应时，由于剪力影响线的较大坐标也位于桥跨中部，故也采用横向分布系数me；计算支点可变作用剪力效应时，从支点至四分点梁段，横向分布 系数从直线过渡到me,其余梁段均取me。计算活载弯矩弯矩计算按以下公式计算式中一汽车冲击系数；车道横向折减，对于本设计中的四车道桥梁，取;跨中的荷载横向分布系数；桥梁集中荷载。最大影响线

18、纵标；人群荷载（每延米）； 影响线面积。2.4中梁计算主梁截面特性表2-2主梁截面特性（原始截面信息）单元号节点号截面抗弯惯距截面面积截面咼度110.05120.44230.842220.05120.44230.842330.05120.44230.842440.05120.44230.842550.05120.44230.842660.05120.44230.842770.05120.44230.842880.05120.44230.842990.05120.44230.84210100.05120.44230.84211110.05120.44230.84212120.05120.4423

19、0.84213130.05120.44230.84214140.05120.44230.84215150.05120.44230.84216160.05120.44230.84217170.05120.44230.84218180.05120.44230.84219190.05120.44230.84220200.05120.44230.842表2-3 主梁截面特性（第1施工阶段截面信息）单元号节点号截面抗弯惯距截面面积截面高度中性轴高110.06400.52691.160.846220.06400.52691.160.846330.06400.52691.160.846440.06400.5

20、2691.160.846550.06400.52691.160.846660.06400.52691.160.846770.06400.52691.160.846880.06400.52691.160.846990.06400.52691.160.84610100.06400.52691.160.84611110.06400.52691.160.84612120.06400.52691.160.84613130.06400.52691.160.84614140.06400.52691.160.84615150.06400.52691.160.84616160.06400.52691.160.8

21、4617170.06400.52691.160.84618180.06400.52691.160.84619190.06400.52691.160.84620200.06400.52691.160.846242恒载、活载内力计算支点反力影响线图2.3反力影响线跨中内力影响线为图2.4跨中弯矩影响线图2.5跨中剪力影响线活载按不利情况布置，如下图所示图2.6支座剪力最不利情况布载图2.7跨中弯矩最不利情况布载图2.8 跨中剪力最不利情况布载承载能力极限状态及正常使用极限状态正截面强度验算表2-4承载能力极限状态内力表单元号内力属性Mj极限抗力受力类型是否满足最小配筋率是否满足-3850.轴心受1

22、最大弯矩0.0000拉是是最小弯矩0.00-3850.轴心受是是00拉406.0-359.0下拉偏2最大弯矩00拉是是-963.0下拉偏最小弯矩47.500拉是是746.0-359.0下拉偏3最大弯矩00拉是是-596.0下拉偏最小弯矩88.800拉是是1020.下拉偏4最大弯矩0050.90拉是是124.0-806.0下拉偏最小弯矩00拉是是5最大弯矩1230.50.90下拉偏是是00拉最小弯矩153.00-806.00拉下拉偏是是1370.下拉偏6取大弯矩0050.90拉是是176.0-359.0下拉偏最小弯矩00拉是是1510.下拉偏7最大弯矩0050.90拉是是192.0-359.0下

23、拉偏最小弯矩00拉是是1610.下拉偏8最大弯矩0050.90拉是是203.0-359.0下拉偏最小弯矩00拉是是1680.下拉偏9最大弯矩0050.90拉是是207.0-359.0下拉偏最小弯矩00拉是是1700.下拉偏10最大弯矩0050.90拉是是205.0-359.0下拉偏最小弯矩00拉是是1700.下拉偏11最大弯矩0050.90拉是是196.0-359.0下拉偏最小弯矩00拉是是1680.下拉偏12最大弯矩0050.90拉是是最小弯矩182.00-359.00下拉偏拉是是13取大弯矩1620.0050.90下拉偏拉是是最小弯矩161.00-806.00下拉偏拉是是续表单元内力属性M

24、j极限抗力是否满足最小配筋率是否满足号受力类型1510.下拉偏14最大弯矩0050.90拉是是135.0-806.0下拉偏最小弯矩00拉是是1390.下拉偏15最大弯矩0050.90拉是是102.0下拉偏最小弯矩00.00拉是是1230.下拉偏16最大弯矩0050.90拉是是-789.0下拉偏最小弯矩62.400拉是是1030.下拉偏17最大弯矩0050.90拉是是-2290.下拉偏最小弯矩17.0000拉是是748.0-359.0下拉偏18最大弯矩00拉是是-34.6上拉偏最小弯矩00.00拉是是19最大弯矩405.0-359.0下拉偏是是00拉最小弯矩-92.40-1970.00上拉偏拉是

25、是20最大弯矩-3.10-2300.00上拉受弯是是最小弯矩-157.00-2300.00上拉受弯是是图2.9最大抗力及抗力对应内力图图2.10抗力及抗力对应内力图表2-5正常使用极限状态内力组合1单元号MaxMMi nMMaxQMi nQ10.00.025286.7215353.323177.2328310020964.1439014118848.6547517616029.6654520414112.97592227122-3.818637243105-21.2966125388.0-39.41067125671.0-58.21168525453.9-72.41268724536.7-90

26、.61365523019.4-108146022092.12-12415544182-15.232.5-16217395109-49.7-1881828463.3-67.0-2101915111.3-78.6-23220-3.1-47.082.79.53表2-6正常使用极限状态内力组合2单元号MaxMMi nMMaxQMi nQ10.00.037684.0222851.534574.5342096.931358.7457613628138.7569816924312.56792196217-9.597863216190-31.88924231167-55.299622

27、39144-80.010976241122-1061198923798.6-1241298822675.6-1481394421052.4-1711487218729.2-193157961585.96-22016695123-17.2-2471758381.4-40.3-2841842133.8-63.4-31619226-19.9-76.6-34720-3.1-80.01389.53表2-7正常使用极限状态内力组合3单元号MaxMMi nMMaxQMi nQ10.00.049481.4229949.845471.8355093.441353.4475313137129.0590916232

28、3-4.2661.03e+03187290-31.771.12e+03206255-59.281.2e+03219227-88.491.25e+03225199-120101.26e+03225171-152111.28e+03219142-173121.27e+03207114-205131.22e+0318984.7-233141.13e+0316455.7-260151.03e+0313426.7-2931690696.9-2.17-3271776153.8-31.0-376185534.53-59.8-41719298-50.9-74.6-45820-3.1-1131939.53中梁支

29、座反力如下表:表2-8 支座反力汇总单元序号基本组合148520481244荷载组合按承载能力极限状态，表达式为：组合1 ： 1.2x恒载+1.4x汽车荷载人群荷载按正常使用极限状态（短期效应组合），表达式为：组合2： 1.0x恒载+0.7x汽车荷载+1.1x人群荷载按正常使用极限状态（长期效应组合），表达式为:组合3: 1.0x恒载+0.4x汽车荷载+0.4x人群荷载表2-9使用阶段荷载使用何载类型结构重力汽车荷载人群何载单元号弯矩剪力弯矩剪力弯矩剪力10.00090.30.0000395.00.019.12055.6080.7238.0000364.05.778.1300105.071.2

30、434.0000331.8010.87.2400148.061.7590.0000298.2015.46.4500185.052.1705.0000265.0019.55.6600216.042.6778.0000242.2022.24.9700241.033.1854.0000218.7024.34.2800259.023.6905.0000200.6026.03.6900271.014.0947.0000182.9027.23.01000277.4.51957.0000164.5028.92.41100277.-5.01957.0000145.5028.12.01200271.0-14.5

31、945.0000127.9027.81.51300258.0-24.1912.0000108.6026.01.21400239.0-33.6853.00088.47024.80.81500214.0-43.1794.00069.32022.10.61600183.0-52.7703.00050.10019.90.31700146.0-62.2595.00030.92015.20.21800103.0-71.7438.00011.88010.00.119052.80-81.2239.006.6395.620.020-3.109.530.0000182.00.030.9组合情况见下表2-9表2-1

32、0 荷载组合表组合类型组合1组合2组合3单元号弯矩剪力弯矩剪力弯矩剪力10.00671.560.00376.820.00251.942406.30615.59228.47344.49153.08229.573745.70556.99420.68310.91282.92206.5141020.6498.45577.7277.38390.0183.422881230.2699.4474.6160.358439.850243.82061373.2785.0536.0141.366395.432217.41871512.4865.9592.4121.976349.667190.35891607.592

33、1.7631.6105.089312.356167.56441682.2964.5660.995274.989144.72688.011704.1978.2671.2102237.805122.05071.111704.1978.2671.2112199.24598.70053.791679.4963.1660.1125162.17976.14636.931616.1925.6633.4139123.62652.82419.581508.6863.2590.014684.42729.2482.111393.2794.2540.4-15.115645.9826.08841225.0696.047

34、1.8-32.51687.340-17.20001025.2579.2390.0-49.7172-31.132-40.3385421.4282.5-66.918748.90-69.418-63.332419404.33-88.13226.36-76.53150.68-78.5420-3.72267.27-3.10137.95-3.1082.702.5边板计算主梁截面特性表2-11主梁截面特性（原始截面信息）单元号节点号截面抗弯惯距截面面积截面咼度110.05020.42880.834220.05020.42880.834330.05020.42880.834440.05020.42880.83

35、4550.05020.42880.834660.05020.42880.834770.05020.42880.834880.05020.42880.834990.05020.42880.83410100.05020.42880.83411110.05020.42880.83412120.05020.42880.83413130.05020.42880.83414140.05020.42880.83415150.05020.42880.83416160.05020.42880.83417170.05020.42880.83418180.05020.42880.83419190.05020.428

36、80.83420200.05020.42880.834表2-12主梁截面特性（第 1施工阶段截面信息）单元号节点号截面抗弯惯距截面面积截面高度中性轴高110.06300.51341.160.839220.06300.51341.160.839330.06300.51341.160.839440.06300.51341.160.839550.06300.51341.160.839660.06300.51341.160.839770.06300.51341.160.839880.06300.51341.160.839990.06300.51341.160.83910100.06300.51341.

37、160.83911110.06300.51341.160.83912120.06300.51341.160.83913130.06300.51341.160.83914140.06300.51341.160.83915150.06300.51341.160.83916160.06300.51341.160.83917170.06300.51341.160.83918180.06300.51341.160.83919190.06300.51341.160.83920200.06300.51341.160.839恒载、活载内力计算支点反力影响线图2.15反力影响线跨中内力影响线为图2.16跨中弯矩

38、影响线图2.17跨中剪力影响线活载按不利情况布置，如下图所示图2.18支座剪力最不利情况布载图2.19跨中弯矩最不利情况布载图2.20跨中剪力最不利情况布载承载能力极限状态及正常使用极限状态正截面强度验算表2-13承载能力极限状态内力表单元号内力属性Mj极限抗力受力类型是否满足最小配筋率是否满足0.-385轴心受1最大弯矩00.0拉是是最小弯矩0.-385轴心受是是00.0拉36-328下拉偏2最大弯矩0.0.0拉是是47-136下拉偏最小弯矩.30.0拉是是67-205下拉偏3最大弯矩8.0.0拉是是88-892下拉偏最小弯矩.6.0拉是是95-143下拉偏4最大弯矩2.0.0拉是是12-6

39、99下拉偏最小弯矩4.0.0拉是是5最大弯矩11-105下拉偏是是80.0.0拉15-581下拉偏最小弯矩3.0.0拉是是13-91.下拉偏6取大弯矩60.09拉是是17-516下拉偏最小弯矩6.0.0拉是是15-83.下拉偏7最大弯矩00.08拉是是19-513下拉偏最小弯矩3.0.0拉是是15-81.下拉偏8最大弯矩90.05拉是是20-455下拉偏最小弯矩4.0.0拉是是16-81.下拉偏9最大弯矩60.05拉是是20-452下拉偏最小弯矩9.0.0拉是是续表单元号内力属性Mj极限抗力受力类型是否满足最小配筋率是否满足10最大弯矩1690.0-81.5下拉偏拉是是最小弯矩208.0-452.0下拉偏拉是是11最大弯矩1690.0-81.5下拉偏拉是是最小弯矩201.0-461.0下拉偏拉是是12取大弯矩1650.0-81.5拉下拉偏是是1218-513下拉偏最小弯矩8.0.0拉是是15-81.下拉偏13取大弯矩90.05拉是是16-575下拉偏最小弯矩9.0.0拉是是15-8