柞小高速老庄河大桥结构毕业设计答辩

桥

梁

资

料设计荷载：公路—Ⅰ级，车道荷载10.5kN/m、车辆荷载360kN车、群荷载2.5kN/m

桥面宽度：净—11.25m×2+1.5×2m(人行道)+2m中央隔离带)+2×0.5m（护栏）上部结构：预应力钢筋混凝土箱行连续梁下部结构：双柱式桥墩（墩柱高3.5m）钻孔灌注桩基础（桩身高38.0m）桥面铺装：采用C40防水混凝土为10cm

混凝土垫层平均厚度20cm坡度：横坡2%、纵坡2.5%材料：预应力钢筋采用7фj15.2钢绞线

非预应力钢筋采用直径≥12mm的用Ⅱ级螺纹钢筋，直径<12mm的用Ⅰ级光圆钢筋

主梁采用C50混凝土,墩台采用C30混凝土第1页/共16页第一页，共17页。设计依据

（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）（3）《公路桥涵施工技术设计规范》（JTJ041-89）（4）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）（5）《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ022-85）

第2页/共16页第二页，共17页。本设计选取了三个不同类型的桥型方案进行比选图，如下：方案一：280m独塔双跨式斜拉桥，采用单箱三室等高度箱梁。方案二：69m+120m+69m预应力混凝土连续梁桥，采用单箱双室变高度箱梁。方案三：270m中承式拱桥，采用等截面肋拱。方案比选第3页/共16页第三页，共17页。方案二细部尺寸本设计采用变高度的直线梁。根据《桥梁设计常用数据手册》第481、482页关于截面细部尺寸的规定：支点处：H=（1/15—1/20）L，跨中H=（1/30—1/5）L，箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和构造两个方面的控制。支墩处底版还要承受很大的压应力，一般来讲：变截面的底板厚度也随梁高变化，底板一般为25-100cm（变厚），顶板25-30cm（等厚），腹板一般为30-80cm（变厚）。综上所述：确定边跨支点处梁高1.8m,中跨支点7.0m,跨中截面2.7m，顶板30cm，支点处底板60cm，跨中处底板25cm，腹板60cm。第4页/共16页第四页，共17页。预应力混凝土箱梁内力计算：（1）永久荷载内力计算（2）可变荷载内力计算；（3）内力组合；（4）预应力筋的计算与布置（5）预应力损失计算（6）主梁截面几何特性计算；（7）主梁截面验算；上部结构计算下部结构计算（1）支座设计（2）墩身设计与验算（3）桩基础设计第5页/共16页第五页，共17页。永久荷载计算本设计计算的永久荷载有：一期恒载、二期恒载、基础变位引起内力。（1）一期恒载计算：用CAD面域命令和massprop

计算出截面面积或使用midas中截面特性编辑器计算。（2）基础变位引起内力：计算方法是三跨连续梁的四个支点中的每个支点分别下沉，其余的支点不动，所得到的内力进行叠加，绘制弯矩、剪力包络图，取最不利的内力范围。第6页/共16页第六页，共17页。可变荷载计算本设计计算的可变荷载有：汽车荷载、人群荷载、温差应力。（1）汽车荷载内力计算：

a冲击系数：用《桥通规》4.3.2，连续梁结构基频公式计算。

b横向折减系数、纵向折减系数:《桥梁工程》课本第39页

c横向分布系数：方法一：采用增大系数乘以车道折减系数，方法二：采用等刚度原则，将连续梁的某一跨等代为等跨径等截面简支梁来计算荷载的横向分布系数，本设计采用方法一第7页/共16页第七页，共17页。可变荷载计算（2)人群荷载：同汽车荷载计算方法（3）温差应力计算：使用midas计算温度应力，本桥桥面采用10cm沥青混凝土铺装。根据《桥通规》表4.3.10-3规定差基数为：℃，℃，14度到5.5度线性变化阶段厚10cm，5.5度到0度的线性变化阶段厚30cm，计算简图如下，取跨中截面进行计算把截面单元划分为四份：温度效应计算简图

第8页/共16页第八页，共17页。荷载效应组合荷载效应组合包括：承载能力极限状态组合；正常使用极限状态组合。而正常使用极状态组合包括：短期作用组合；长期作用组合。在组合过程中注意：结构的重要系数；各种荷载的分项系数第9页/共16页第九页，共17页。预应力筋的计算与布置（1）计算原理：(荷载短期效应弯矩组合设计值)

（预应力损失，按20%的控制应力计）（2）配筋表：按短期效应最大组合，按短期效应最小组合，然后去两种配筋表的最大钢绞线根数。第10页/共16页第十页，共17页。预应力筋的计算与布置（3）钢束的布置：a注意混凝土保护层厚度b锚具的间距不应小于2倍的波纹管直径c留有一定数量的备用管道，一般占总数的1%d具体布置详看布置原则，布置构造要求（4）配筋表：按短期效应最大组合，按短期效应最小组合，然后去两种配筋表的最大钢绞线根数。第11页/共16页第十一页，共17页。预应力损失的计算《公预规》规定，预应力混凝土构件在正常使用极限状态计算中，后张法应考虑下列因素引起的预应力损失值。预应力筋束与管道壁之间的摩擦锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩混凝土的弹性压缩预应力筋束的应力松弛混凝土的收缩和徐变第12页/共16页第十二页，共17页。主梁截面特性计算主梁截面特性计算包括:净截面计算和换算截面计算两部分。净截面几何性质为毛截面去除预应力孔道后截面的性质；换算截面几何性质为孔道压浆后钢束与混凝土梁形成的整体后的截面性质。前者用于施工阶段的内力计算，后者用于使用阶段。净截面和换算截面几何性质主要计算截面形心、截面积和截面惯性矩。第13页/共16页第十三页，共17页。主梁截面验算

主梁截面验算：正截面抗弯承载力验算；斜截面抗剪承载力验算；正截面抗裂验算；混凝土法向应力验算；挠度验算。验算不合格时：调整办法第14页/共16页第十四页，共17页。答辩完毕谢谢老师的耐心观看第15页/共16页第十五页，共17页。感谢您的观看。第16页/共16页第十六页，共17页。内容总结桥

梁

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料。方案二：69m+120m+69m预应力