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30米预应力混凝土T型梁桥毕业设计及工程经济学课程设计.doc
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30米预应力混凝土T型梁桥毕业设计及工程经济学课程设计.doc
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I
目录
第 1 章 桥型方案比选 ..............................................................................1
1.1 方案一:预应力混凝土简支 T 型梁桥 .....................................1
1.1.1 基本构造布置..........................................................................1
1.1.2 设计荷载...................................................................................1
1.2 方案二:钢筋混凝土箱型拱桥 ...................................................2
1.3 方案三:预应力混凝土连续箱梁 ..................................................3
1.4 方案最终确定 ...................................................................................3
第 2 章 上部结构设计..........................................................................4
2.1 设计资料及构造布置......................................................................4
2.1.1 设计资料...................................................................................4
2.1.2 横截面布置 ..............................................................................6
2.1.3 横截面沿跨长变化...............................................................11
2.1.4 横隔梁的布置........................................................................11
2.2 主梁作用效应计算.......................................................................12
2.2.1 永久作用效应计算...............................................................12
2.2.2 可变作用效应计算(修正刚性横梁法)......................15
2.2.3 主梁作用效应组合 .............................................................25
2.3 预应力钢束的估算及其布置.....................................................26
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II
2.3.1 跨中截面钢束的估算和确定 ............................................26
2.3.2 预应力钢束布置 ...................................................................27
2.4 计算主梁截面几何特性..............................................................34
2.4.1 截面面积及惯性矩计算 .....................................................34
2.4.2 截面静距计算........................................................................37
2.4.3 截面几何特性汇总...............................................................39
2.5 钢束预应力损失计算 ..................................................................40
2.5.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失
.............................................................................................................41
2.5.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失.................42
2.5.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失...............................43
2.5.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失...............................46
2.5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失..........................46
2.5.6 预加力计算及钢束预应力损失汇总...............................49
2.6 主梁截面承载力与应力验算.....................................................53
2.6.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算......................53
2.6.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算..........................62
2.6.3 持久状态构件的应力验算.................................................67
2.6.4 短暂状况构件的应力验算.................................................74
2.7 主梁端部的局部承压验算 ..........................................................78
2.7.1 局部承压区的截面尺寸验算 ............................................78
2.7.2 局部抗压承载力验算..........................................................81
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III
2.8 主梁变形验算 .................................................................................82
2.8.1 计算由预加力引起的跨中反拱度 ...................................82
2.8.2 计算由荷载引起的跨中挠度 ............................................85
2.8.3 结构刚度验算........................................................................86
2.8.4 预拱度的设置........................................................................86
2.9 横隔梁计算......................................................................................87
2.9.1 确定作用在跨中横隔梁上的可变作用..........................87
2.9.2 跨中横隔梁的作用效应影响线........................................88
2.9.3 截面作用效应计算...............................................................90
2.9.4 截面配筋计算........................................................................91
2.9.5 截面抗剪承载力验算要求................................................95
2.10 行车道板计算 ...............................................................................95
2.10.1 悬臂板荷载效应计算........................................................95
2.10.2 连续板荷载效应计算........................................................98
2.10.3 截面设计、配筋与承载力验算 ...................................103
结论 ..............................................................................................................106
致谢 ..............................................................................................................107
参考文献.....................................................................................................108
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/89051593/bg4.jpg)
1
第 1 章 桥型方案比选
根据本设计桥梁的桥位地形、水文条件,并综合考虑工程的经济
性和施工的难易程度,本桥跨布置的单跨跨径宜在 30m 以上,因此
选定简支 T 型梁桥、连续箱梁桥和连续钢构桥这三种桥型方案来进行
方案比选。
1.1 方案一:预应力混凝土简支 T 型梁桥
1.1.1 基本构造布置
(1)设计资料
标准跨径:30m;
主梁全长:29.96m;
计算跨径:29m;
桥面净空:净─9m+2
�
1.5m(人行道)=12m;
(2)上部结构为预应力混凝土 T 型梁,梁高 2.3m;下部结构为柱式墩身,
肋板式桥台,桩基础;采用简支连续施工。
(3) 预应力混凝土简支 T 梁预应力混凝土 T 形梁桥有结构简单,受力
明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大等优点,是目前公路
桥梁中最经济合理的桥型之一,被广泛用于中小跨径桥型中。
1.1.2 设计荷载
公路-II 级计算跨径小于 50m 时人群荷载 3.0KN/m
2
,每侧人行栏、
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/89051593/bg5.jpg)
2
防撞栏重力作用分别为 1.52KN/m 和 4.99KN/m。
(1)材料及工艺
本桥为预应力混凝土 T 型梁桥,锥形锚具;
混凝土:主梁与横隔梁均采用 C50 混凝土,桥面铺装用 C30 混凝土;
预应力钢筋: 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵
设计规范》(JTG D62—2004)的直径 15.2 钢绞线,每束五根,全梁
配六束,抗拉强度标准值
pk
f
=1860Mpa。
简支梁的优点:结构简单,架设方便,可减低造价,缩短工期,同时
最易设计成各种标准跨径的装配式构件。但相邻两跨之间存在异向转
角,路面有折角,影响行车平顺。
1.2 方案二:钢筋混凝土箱型拱桥
本桥采用钢筋混凝土箱型拱桥因为跨度很大(对连续梁桥),在
外载和自重作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,
支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩,因此,采用变截面梁能符
合梁的内力分布规律,变截面梁的变化规律采用二次抛物线。
优点:结构刚度大,变形小,行车平顺舒适,伸缩缝少,抗震能
力强,线条明快简洁,施工工艺相对简单,造价低,后期养护成本不
高等。
缺点:桥墩处箱梁根部建筑高度较大,桥梁美观欠佳。超静定结
构,对地基要求高等。
施工方法:采用悬臂浇筑施工,用单悬臂—连续的施工程序,这
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