预应力混凝土简支梁桥上部结构
前言
随着经济不断发展，桥梁建设得到了飞速发展，它已从最开始的方便人们过河、跨海之用，已广泛应用于各种场合，它的用途不断多样化，它的形式也在最基本的三种受力体系上逐渐多样化，不仅从功能上、规模上，还从美观上、经济效益上，逐渐与时代发展相协调。所以桥梁建筑已不仅是交通线上的重要载体，也是一道美丽的风景被人津津乐道。
本设计说明书所编写的是葫芦岛小寨沟大桥的上部设计方案。通过详细的勘察确定上部可变荷载，拟定桥梁尺寸，以确定相应的内力，配置以合适的预应力钢筋，使其提高桥梁的承载力，使达到桥梁的耐久性要求。在桥梁的使用期内，完成桥梁的使命。
通过本次设计，我基本上掌握了桥梁上部设计的基本内容，从选截面尺寸，到配置钢筋，每一个细节都是经过多次考虑，通过反复验算，使桥梁结构满足要求，且以经济合理的材料用量完成。所以上部设计是要求桥梁设计者，从一开始就要考虑到最后，这样就不会盲目的试算。但通过试算，使我深刻了解到了适算的真正含义。本次设计旨在使我巩固、加深本科期间所学理论知识，使自己能够具备在以后工作中利用知识解决问题的的能力。
限于编者的水平，设计之中一定存在不少缺点，恳请老师批评指导。
1 概述
1.1 设计资料
桥孔布置为5×25预应力混凝土简支桥梁，跨径为25m，桥梁总长为125m。
设计车速为80/
km h，整体式两车道。
路线等级：二级公路；荷载等级：公路-II级荷载；人群荷载：2
kN m。
3.0/
桥面宽：
3.75×2（双车道）+2×1.5（人行道）＋2×0.5（栏杆）=11.5m
1.2 工程地质资料
该地区土质主要分5层：1、粉质粘土 2、卵石土 3、粉砂 4、强风化岩 5、弱风化岩。
地下水类型为第四季孔隙水，水位埋深4m左右，含水层主要岩性为砾石，厚3m左右。地震烈度为八度。
1.3 水文及气候资料
桥梁位于葫芦岛建昌市境内，雨热同季光照充足，四季分明，年平均气温8.2℃。一月平均气温－10℃，最低气温－26.9℃；七月平均气温23.4℃，最高气温40.7℃。年平均降水量550毫米，多集中在七、八月份。设计洪水频率百年一遇。
1.4 设计依据
《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）
2 方案比选
2.1 方案比选的主要标准
桥梁设计的标准遵循以下原则：安全性、适用性、经济性、美观性，其中以安全性与经济性最为重要。桥型的选择应符合因地制宜、就地取材和便于施工与养护的原则。
很据原始资料及使用要求初步拟定一下三种方案。
2.2 方案编制
2.2.1 预应力混凝土简支箱型梁桥
图2-1 简支梁桥 Fig 2-1 Simple beam Bridge
2.2.2 预应力混凝土连续箱型梁桥
图2-2 连续梁桥
Fig 2-2 Continuous girder bridge
灌注式桩基础
柱式桥墩
灌注式桩基础
埋置式桥台
柱式桥墩
2.2.3 拱式桥
图2-3 拱式桥
Fig 2-3 Arch Bridge
2.3方案比选
方案一：预应力混凝土简支箱型梁桥。简支梁受力明确，构造简单，施工方便，可便于装配施工。省时省工，适用于本设计的规模。简支梁桥属于静定结构，受力不如连续梁桥，养护麻烦。但是构造低廉，劳动力耗用少，工作量小、经济，中小型桥梁尤其适用。
方案二：预应力混凝土箱型连续梁桥，该结构属于超静定结构，受力较好，无伸缩，行车条件好，养护方便。柱式墩台，配合桩基础结构稳定，施工方便，对地基的强度不过分依赖。但是预应力连续梁的技术先进，工艺要求比较严格，需要专门设备和专门技术熟练的队伍，且预应力梁的反拱度不容易控制，该方案机具耗用多，前期投入大，成本较多，成本难回收。
方案三：拱桥技术成熟，有大量的可以借鉴的经验，但需要大量的吊装设备，占用大量场地及劳动力。拱桥跨越能力大，可以就地取材，坚固耐久，养护维修费用少，承载能力大，但拱桥自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部墩台圬工量。施工步骤多，需要劳动力多，剑桥时间长。由于水平推力大，在连续多孔拱中，必须设单项墩，防止连拱破坏，且平原地区不适合建造。
综上所诉：本着经济、安全、适用的原则，又考虑本工程所处的地质条件及未来适用条件，方案二工程大，投资多；方案三建设时间长，劳动多，且不适合平原地区；在承载能力相同的条件下应优先采用方案一。
3 主梁的设计
3.1 设计资料
3.1.1 技术设计标准
简支梁跨径：标准跨径L=25m ，计算跨径l=24.5m ；
桥面净宽： 3.75×2（双车道）+2×1.5（人行道）＋2×0.5（栏杆）=11.5m ；
荷载：公路-II 级荷载；人群荷载：23.0/kN m ； 安全等级为二级，结构重要性系数0 1.0γ=； 环境：非严寒地区，I 类环境条件。
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JDT D62-2004）》要求，按照A 类预应力混凝土构件设计此梁。
施工方法采用后张法施工；预制主梁时，预留孔道采用预埋金属波纹管成型；钢绞线采用TD 双作用千斤顶两端同时张拉；主梁安装就位后现浇28cm 宽的湿接缝。最后按1.5%施工沥青桥面铺装层。
3.1.2 材料
1)预应力钢筋：采用标准的低松弛钢绞线（17?标准型），抗拉强度标准值
1860pk f MPa =，抗拉强度设计值1260pd f MPa =，公称直径15.2mm ，公称截面积2139mm ，弹性模量51.9510p E MPa =?，锚具采用夹片式群锚。
2)非预应力钢筋：HRB400级钢筋，抗拉强度标准值400sk f MPa =，抗拉强度设计值
330sd f MPa =；HRB335级钢筋，抗拉强度标准值335sk f MPa =，抗拉强度设计值280sd f MPa =。
3)混凝土：主梁采用C50，43.4510c E MPa =?，轴心抗压强度标准值32.4ck f MPa =，轴心抗拉强度标准值 2.65tk f MPa =；轴心抗压强度设计值22.4cd f MPa =，轴心抗拉强度设
计值 1.83td f MPa 。
3.2 主梁截面尺寸拟定
3.2.1 横截面布置
3-1 主
梁跨中使用阶段截面尺寸图
Fig 3-1 Girder
cross-section size used in phase diagram
图3-2 主梁跨中预制阶段截面尺寸
Fig 3-2 Pre-stage of the main beam under section size
梁高：110cm ；
箱梁腹板（直腹式），取厚度：25cm ； 主梁间距：230cm ；
翼板宽度；202cm （28cm 为湿接缝宽度）；
翼板厚度：翼板端部12cm ，翼板与腹板连接处16cm 。
根据“公路桥规”条文说明，由于箱型梁的顶板直接承受活载，为了改善其受力状态，顶板与腹板相交处设置承托。另外，设置承托也可以增加箱型截面的抗扭能力，故采用1:1形式，取高度：8cm ；
底板宽度：腹板间距a 和悬臂长b 应满足
3
1~5.21 a b ，取a=41cm ，b=120cm ，则a
b
=0.342； 腹板厚度：为满足抗剪及施工要求，取25cm 。 桥面铺装：面层 沥青混凝土9cm ，容重323/kN m ， 三角垫层 防水混凝土15cm ，容重325/kN m 。
3.2.2 纵断面的布置
横截面沿跨长的变化，靠近支点时为适应预应力钢筋的弯起布置，从/8L 跨截面截面，腹板和底板开始加厚。
图3-3 主梁端截面尺寸图(尺寸单位：cm)
Fig 3-3The main beam end section size chart(size unit: cm) 3.2.3 毛截面几何特性
（以中主梁使用阶段计算为例）
图3-4 中主梁使用阶段分割块（单位尺寸：cm ）
Fig 3-4 Stage in the main beam using the split block(size unit: cm)
1)面积
21cm 1681214=?=A 2A =12×202=24242cm 3A =21
×41×8=1642cm
4A =70×
82=57402cm 5A =120×98=117602cm 6A =2cm 32882
1
=?? 2654321cm 9236422=++-++=A A A A A A A
2)分块截面形心至上边缘距离
y 1=6cm y 2=6cm y 3=12+8×31=14.67cm y 4=12+282
=53cm
y 5=12+2
98
=61cm y 61=12+8×31=14.67cm y 62=86+31×8=88.67cm
3)分块面积对上缘净距：i i i S A y =?
S 1=168×6=1008cm 3 S 2=2424×6=14544cm 3 S 3=164×14.67=1405.88cm 3 S 4=5740×53=304220cm 3 S 5=11760×61=717360cm 3 S 61=31×14.67×2=938.88cm 3 S 61=32×88.67×2=5674.88cm 3
S=2S 1+S 2+2S 3-S 4+S 5+S 61+S 62=441125.52cm 3 4)分块面积的自身惯性矩xi I
76.479236
52
.441125S y u ===
A y u -y 1=41.76cm y u -y 2=41.76 y u -y 3 =33.09cm y u -y 4=-5.24cm y u-y 5=-13.24cm y u -y 61=33.09 y u -y 62=-40.91cm 所以有
421cm 80.29297476.41168=?=X I 422cm 78.422720776.412424=?=X I 423x cm 49.17957109.33164=?=I
42
4cm 62.15760624.5-5740=?=）（X I 425cm 78.206149924.13-11760=?=）（X I
4261cm 34.3503809.3332=?=X I
42
62cm 10.5355691.40-32=?=）（X I
4
626154321cm 4.7253382I 2I 2I I -2I I 2I =+++++=∑xi
I
5）自身惯性矩i I
431cm 20161214121=??=
I 432cm 2908812202121
=??=I 43311.583841361cm I =??= 434cm 33.321163138270121
=??=I
435cm 941192098120121=??=I 436cm 78.1138836
1
=??=I
4654321i
cm 01.6230348I 4I I -2I I 2I =++++=∑I
∑∑+=i xi m I I I =7253382.40+6230348.01=13483730.41cm 4
检验截面效率指标（以使用阶段中主梁为例）： 上核心距： ()
m m
s x u I I K A y A h y =
=??- =cm 45.2376.47-110923641
.13483730=?）
（
下核心距：
m
x u
I K A y =? =
76
.47923641
.13483730?=30.56cm
截面效率指标： =+=
h x S K K ρ49.0110
56
.3045.23=+ 根据设计经验：一般截面效率指标取0.45~0.55ρ=,且较大者宜较经济，上述计算表明，初拟主梁跨中截面是合理的。
4 恒载内力计算
主梁内力由两大部分组成，各片主梁靠行车道板连成空间整体结构，当桥上作用荷载
（桥面板上两个车轴，前轴轴重为1P ，后轴轴重为2P ），各片主梁共同参与工作，形成各
片主梁之间的内力分布。
计算活载：考虑各片梁的分布，汽车荷载所引起的各片梁的内力大小与梁的横断面形式、荷载作用位置有关。
计算恒载：主梁自重。桥面铺装、人行道、栏杆总重除以梁片数，得到每片梁承担的重量。
4.1 荷载的横向分布系数
4.1.1 支点截面：杠杆法
图4-1 支点截面杠杆法1、2号梁计算图示（单位尺寸：mm ）
Fig 4-1 Fulcrum Lever 1,2 beam cross-section calculation icon(size unit: mm)
1号梁：
23022011
=
η 957.01=η 230
95
12=η 413.02=η
207.02
413
.0m oq == 957.0m 1or ==η (4-1)
2号梁：2305011=η 217.01=η 230
10
12=η 043.02=η
609.02
217
.01m oq =+= 043.0m 2or ==η （4-2）
3号梁： 23010011=η 435.01=η 230
50
12=η 217.02=η
826.02
435
.0217.01m oq =++= 0m or =
4.1.2 跨中截面：（偏心压力法）
由于此桥的宽跨比
5.04
6.025
5
.11<==L B ，故采用偏心压力法计算。 利用AUTOCAD 软件中的工具菜单下查询命令可得：
截面面积（不考虑钢筋的影响）：A=9235.2cm 2 转换后截面对形心轴的抗弯惯矩：=m I 13344076cm 4
（1）截面的抗扭惯矩：将截面图形转化（图4-2）
图4-2 计算抗扭惯距的截面转化图形（单位尺寸：cm ） Fig 4-2 Cross-section into shapes(size unit: cm)
102.49cm 32.49-249.3270b =?+=）（
cm 09.952
91
.1691.12-110h =+=
cm 91.12t 1= cm 91.16t 2=
2
22122t 91.1649.10291.1249.10249.3209.95209.9549.1024t b t b t h 2h b 4++???=
++=I (4-3) （2
）计算主梁抗扭修正系数β：
5n =，042.1=ζ， 并取E G 425.0=，m 5.11=B
257.05
.115.241034.131014.19425.0242.111
2
22=?????+=
--）
（E E β (4-4)
图
4-3
偏心受压法荷载分布(尺寸单
位：cm)
Fig 4-3
Eccentric loading load distribution method (size unit: cm)
（3）汽车荷载横向分布系数
222232322212i m
9.522.326.42a a a a a
=?+?=+++=∑
①双列汽车偏载（2P ）作用时
0.8m cm 802
130
-180-50-50-150-21150e ===
1号梁的荷载横向分布系数：
436.09.528.06.4257.051
2a e a n 12m 2
i i cq =??? ????+?=???
?????+?=∑β 2号梁的荷载横向分布系数：
418.09.528.03.2257.051
2a e a n 12m 2
i i cq =??? ????+?=???
?????+?=∑β 3号梁的荷载横向分布系数：
4.051
2a e a n 12m 2i i cq =?=???
?????+?=∑β ②单列汽车偏载（P ）作用时
2.35m cm 2352
180
-50-50-150-21150e ===
1号梁的荷载横向分布系数：
253.09
.5235
.26.4257.051m cq =??+=
2号梁的荷载横向分布系数：
226.09
.5235.23.2257.051m cq =??+=
3号梁的荷载横向分布系数：
2.05
1
m cq ==
（4）人群荷载横向分布系数
①考虑单侧布置人群荷载时，荷载偏心距 4.5m cm 4502
150
-50-21150e ===
1号梁的荷载横向分布系数：
301.09
.525
.46.4257.051m cr =??+=
2号梁的荷载横向分布系数：
250.09
.525.43.2257.051m cr =??+=
3号梁的荷载横向分布系数：
2.05
1
m cr ==
②考虑双侧布置人群荷载时，荷载偏心距0e =，1、2、3号梁的4.05
1
2m cr =?
= 比较单侧布置人群荷载和双侧布置人群荷载的横向分布系数得，双侧布置人群荷载更不利，各号梁都取4.0m cr =。
表4-1 跨中荷载横向分布系数汇总如下
Table 4-1 Summary of coefficient of lateral distribution of load
梁号
横向分布系数
采用值
汽车2列
汽车单列
1
0.436
0.253
0.436（2列） 2 0.418 0.226 0.418（2列）
3 0.
4 0.2 0.4 （2列）
表4-2 荷载横向分布系数总汇
Table 4-2 Summary of coefficient of lateral distribution of load 梁号
自跨中至
4
段的分布系数c m 支点分布系数o m
汽车荷载cq m
人群荷载cr m
汽车荷载oq m
人群荷载or m
1 0.436 0.4 0.207 0.957
2 0.418 0.4 0.609 0.04
3 3
0.4
0.4
0.826
4.2 内力计算
4.2.1 活载内力计算
桥面净宽：ω=11.5m ，车辆双向行驶，14.021.0ω≤≤横向车道数为2，考虑折减系数
00.1=ζ。
公路-I 级荷载：计算跨径l 24.5m =，位于5-50之间，集中荷载标准值，
k p =180+
KN 258)180360(5
-505
-5.24=-?；均布荷载标准值m /5.10q k KN =.
公路-II 级车道荷载为公路-I 级车道荷载的0.75倍，则KN P k 5.19375.0258=?=，
m /875.775.05.10q k KN =?=；人群荷载标准值为m KN /5.45.10.3q r =?=。计算剪力效应
时，集中荷载标准值应乘以 1.2的系数，则计算剪力时，集中荷载标准值
KN P k 2.2322.15.193=?=；均布荷载标准值m /875.7q k KN =。
结构基频：f HZ 66.38
.910251092361034.131045.35.24214.3l 22-4-2
-102
o 2
=????????==
C M EI π
(4-5)
因为当1.514Hz f Hz ≤≤时， μ= 0.1767f ln -0.0157=0.2136
∴取2136.11=+μ
跨中截面：
图4-4内力活载跨中截
面
Fig 4-4 Cross section of internal forces in the impact of line
1)弯矩：m 125.64
5
.244===l y k 2203.758m l M ==Ω
1号梁：
()()11q cq k k k M m P y q μξ=++Ω (4-6)
)03.75875.7125.65.193(436.01)2136.01(?+????+=
m KN ?=76.939
m KN q m M r cr r ?=??=Ω=06.13503.755.44.0 (4-7) 2号梁：
()()21q cq k k k M m P y q μξ=++Ω
)03.75875.7125.65.193(418.01)2136.01(?+????+= m KN ?=96.900
m KN q m M r cr r ?=??=Ω=06.13503.755.44.0
3号梁：
()()31q cq k k k M m P y q μξ=++Ω
)03.75875.7125.65.193(4.01)2136.01(?+????+= m KN ?=16.862
m KN q m M r cr r ?=??=Ω=06.13503.755.44.0
2)剪力：1
0.52
k y == 0625.385.248==
=Ωl 1号梁
()()11q cq k k k Q m P y q μξ=++Ω (4-8)
)0625.3875.72
1
2.232(436.01)2136.01(?+????+=
KN 19.74=
KN q m Q r cr r 51.50625.35.44.0=??=Ω= (4-9) 2号梁
()()21q cq k k k Q m P y q μξ=++Ω
)0625.3875.72
1
2.232(418.01)2136.01(?+????+=
KN 13.71=
KN q m Q r cr r 51.50625.35.44.0=??=Ω= 3号梁
()()31q cq k k k Q m P y q μξ=++Ω
)0625.3875.72
1
2.232(4.01)2136.01(?+????+=
KN 07.68=
KN q m Q r cr r 51.50625.35.44.0=??=Ω=
4
L
跨截面：
图4-5 内力活
载
4
L
跨截面
Fig 4-5 Cross section of internal forces in the impact of line
k
汽车荷载（）
（）（）（）
跨剪力影响线
（）
跨弯矩影响线
（）
沿梁跨的横向分布系数（）汽车荷载和人群荷载
（）人群荷载
1)弯矩：m 59.45.2416
3
163=?==l y k 22m 27.5616321=?
=Ωl 1号梁
()()11q cq k k k M m P y q μξ=++Ω
)27.56875.759.45.193(436.01)2136.01(?+????+= m KN ?=43.704
m KN q m M r cr r ?=??=Ω=27.10127.565.44.0
2号梁
()()21q cq k k k M m P y q μξ=++Ω
)27.56875.759.45.193(418.01)2136.01(?+????+=
m KN ?=34.675
m KN q m M r cr r ?=??=Ω=27.10127.565.44.0 3号梁
()()31q cq k k k M m P y q μξ=++Ω
)27.56875.759.45.193(4.01)2136.01(?+????+= m KN ?=26.646
m KN q m M r cr r ?=??=Ω=27.10127.565.44.0 2)剪力： 3
0.754
k y == 89.65.24432143432143=???=??=Ωl m
1号梁
()()11q cq k k k Q m P y q μξ=++Ω
)89.6875.74
3
2.232(436.01)2136.01(?+????+=
KN 86.120=
KN q m Q r cr r 40.1289.65.44.0=??=Ω=
2号梁
()()21q cq k k k Q m P y q μξ=++Ω
预应力混凝土连续梁桥
一预应力混凝土连续梁桥 1.力学特点及适用范围 连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。 由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂，能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力，加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。 预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。 2.立面布置 预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题，可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式（图1）。结构形式的选择要考虑结构受力合理性，同时还与施工方法密切相关。 a b a.不等跨不等截面连续梁 b. 等跨等截面连续梁 图1 连续梁立面布置 1．桥跨布置 根据连续梁的受力特点，大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置，但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。当采用三跨或多跨的连续梁桥时，为使边跨与中跨的最大正弯矩接近相等，达到经济的目的，边跨取中跨的0.8倍为宜，当综合考虑施工和其他因素时，边跨一般取中跨的0.5～0.8倍。对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值，以增加边跨刚度，减小活载弯矩的变化幅度，减少预应力筋的数量。若采用过小的边跨，会在边跨支座上产生拉力，需在桥台上设置拉力支座或压重。当受到桥址处地形、河床断面形式、通航（车）净空及地质条件等因素的限制，并且同时总长度受到制约时，可采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合，跨径从中间向外递减，以使各跨内力峰值相差不大。 桥跨布置还与施工方法密切相关。长桥、选用顶推法施工或者简支—连续施工的桥梁，多采用等跨布置，这样做结构简单，统一模式。等跨布置的跨径大小
预应力混凝土简支梁桥毕业设计
目录 第一章 1.1 选题背景.................................................... - 3 - 1.2 工程概况................................................... - 3 - 1.2.1 概况.................................................. - 3 - 1.2.2 自然条件情况.......................................... - 3 - 1.3 技术指标和技术依据.......................................... - 4 - 1.3.1 技术指标.............................................. - 4 - 1.3.2 技术依据............................................... - 4 - 本设计主要依据为现行技术规范和标准：......................... - 4 - 1.4 结构形式.................................................... - 4 - 1.5主要材料..................................................... - 5 - 第 2 章上部结构设计................................................ - 6 - 2.1设计资料..................................................... - 7 - 2.2构造形式及尺寸选定........................................... - 7 - 2.3空心板毛截面几何特性计算..................................... - 7 - 2.3.1 毛截面面积A ........................................... - 7 - 2.3.2 毛截面重心位置......................................... - 9 - 2.3.3 空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I....................... - 9 - 2.4作用效应计算................................................ - 10 - 2.4.1 永久作用效应计算...................................... - 10 - 2.4.2 可变作用效应计算.......................... 错误！未定义书签。 2.5 作用效应组合............................................... - 12 - 2.6 预应力钢束的估算及布置..................................... - 23 - 2.6.1 预应力钢筋数量的估算.................................. - 23 - 2.6.2 预应力钢筋的布置...................................... - 23 - 2.7 普通钢筋数量的估算及布置................................... - 26 - 2.8 主梁几何特性计算........................................... - 26 - ............................ - 30 - 2.9.1 预应力钢筋张拉控制应力 con 2.9.2 钢束应力损失......................................... - 30 - 2.10 承载能力（强度）极限状态的验算........................... - 30 - 2.10.1 跨中截面正截面抗剪承载力计算........................ - 36 - 2.10.2 斜截面抗剪承载力计算.................... 错误！未定义书签。 2.10.3 斜截面抗弯承载力.................................... - 36 - 2.11 正常使用极限状态验算..................................... - 40 - 2.11.1 抗裂性验算........................................... - 40 - 2.12 主梁变形验算............................................. - 41 - 2.12.1 荷载短期效应作用下主梁挠度验算...................... - 43 - 2.12.3 预拱度的设置............................ 错误！未定义书签。 2.13 持久状况应力验算......................................... - 44 - 2.1 3.1 短暂状况的正应力验算................................ - 45 - 2.1 3.2 持久状况的正应力验算................................ - 45 - 2.1 3.3 持久状况下混凝土主应力验算.............. 错误！未定义书签。
全预应力混凝土简支梁-课程设计
一、设计资料 1、桥面净空：净9 + 2 ? 1m 2、设计荷载：城-A级车辆荷载，结构重要性指数γ0 = 1.1 3、材料规格 （1）混凝土：C50级； 准值f pk= 1860MPa，抗拉强度设计值f pd= 1260MPa，弹性模量E p= 1.95?105MPa； （3）普通钢筋：纵向抗拉普通钢筋采用HRB335钢筋，箍筋及构造钢筋采用R235钢筋。 4、主要结构尺寸 主梁标准跨径L k = 32m，梁全长31.96m，计算跨径L f = 31.16m。 主梁高度h=1400mm，主梁间距S=2200mm，其中主梁上翼缘预制部分宽为1600 mm，现浇段宽为600mm，全桥由5片梁组成。 桥梁横断面尺寸如图1所示。 5、施工方式 主梁采用预制方式施工，后张法施加预应力。主梁安装就位后，现浇各梁间的60cm顶板接头混凝土。最后进行桥面系施工。
立面图 支点断面 跨中断面 图1 桥梁横断面尺寸（单位：cm ） 6、内力计算结果摘录 表1 恒载内力计算结果
表2 活载内力计算结果 注：（1）车辆荷载内力M Q 1K 、V Q 1K 中已计入冲击系数1+μ=1.1188。 （2）设表2中的荷载效应为S ，第45个学号的同学采用的活载内力值S i 为 S i = S ? [1 + (45 – 40) ? 0.005] 二、设计内容 1）荷载内力组合 (1)基本组合（用于承载能力极限状态计算） ()112121.2 1.4 1.12d GK P GK m GK Q K Q K M M M M M M =++++ ()11m 2121.2 1.4 1.12d GK P GK GK Q K Q K V V V V V V =++++ (2)短期组合（用于正常使用极限状态计算）
预应力混凝土简支梁桥的毕业设计(25m跨径)
目录 《桥梁工程》课程设计任务书---------------------------------------------2 桥梁设计说明------------------------------------------------------------------3 计算书---------------------------------------------------------------------------4 参考文献------------------------------------------------------------------------24 桥梁总体布置图---------------------------------------------------------------25 主梁纵、横截面布置图-----------------------------------------------------26 桥面构造横截面图-----------------------------------------------------------27
《桥梁工程》课程设计任务书 一、课程设计题目(10人以下为一组) 1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为25米，计算跨径为24.5米，预制梁长 为24.96米，桥面净空：净—8.5+2×1.00米） 二、设计基本资料 1、设计荷载：公路—Ⅱ级，人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计 2、河床地面线为（从左到右）：0/0，－3/5，－4/12，－3/17，－2/22， －2/27，0/35（分子为高程，分母为离第一点的距离，单位为米）；地质假定为微风化花岗岩。 3、材料容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 4、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米 三、设计内容 1、主梁的设计计算 2、行车道板的设计计算 3、横隔梁设计计算 4、桥面铺装设计 5、桥台设计 四、要求完成的设计图及计算书 1、桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图） 2、桥面构造横截面图（CAD出图） 3、荷载横向分布系数计算书 4、主梁内力计算书 5、行车道板内力计算书 6、横隔梁内力计算书 五、参考文献 1、《桥梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社. 2、《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社. 3、《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），2002，人民交通出版社. 4、中华人民共和国行业标准．公路工程技术标准（JTG B01-2003）.北京:人民交通出版社,2004 5、中华人民共和国行业标准．公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,2004 6、中华人民共和国行业标准．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)含条文说明 六、课程设计学时 2周
混凝土简支T形梁桥设计计算实例
钢筋混凝土简支T形梁桥设计 1 基本资料 1.1公路等级：二级公路 1.2主梁形式：钢筋混凝土T形简支形梁 1.3标准跨径:20m 1.4计算跨径：19.7m 1.5实际梁长：19.6m 1.6车道数：二车道 1.7 桥面净空 桥面净空——7m+2×0.75m人行道 1.8 设计依据 （1）《公路桥涵设计通用规范（JTG D60—2004）》，简称《桥规》。 （2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》,简称《公预规》。 （3）《公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 124-85)》,简称《基规》。 2 具体设计 2.1 主梁的详细尺寸 主梁间距：1.7m 主梁高度：h=（1 11 ～ 1 18 ）l=（ 1 11 ～ 1 18 ）20=1.82～1.1（m）（取1.8） 主梁肋宽度：b=0.2m 主梁的根数：（7m+2×0.75m）/1.7=5 2.2行车道板的内力计算 考虑到主梁翼板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋,故行车道板可按两端固接和中间铰接的板计算。 已知桥面铺装为2cm的沥青表面处治（重力密度为23kN/m3）和平均9cm厚
混泥土垫层（重力密度为24kN/m 3），C30T 梁翼板的重力密度为25kN/m 3。 2.2.1结构自重及其内力（按纵向1m 宽的板条计算） ） ①每米延板上的恒载1g 沥青表面处治：1g =0.02×1.0×23=0.46kN/m C25号混凝土垫层：2g =0.09×1.0×24=2.16kN/m T 梁翼板自重：3g =（0.08+0.14）/2×1.0×25=2.75kN/m 每延米板宽自重：g= 1g +2g +3g =0.46+2.16+2.75=5.37kN/m ②每米宽板条的恒载内力： 弯矩：M g m in,=-21gl 20=-2 1×5.37×0.712 =-1.35kN.m 剪力：Q Ag =g·l 0=5.37×0.71=3.81kN 2.2.2汽车车辆荷载产生的内力 公路II 级：以重车轮作用于铰缝轴线上为最不利荷载布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载下图：
预应力混凝土连续梁桥结构设计
预应力混凝土连续梁桥结构设计 第一章绪论 第一节桥梁设计的基本原则和要求 一、使用上的要求 桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力，能保证车辆和行人的安全畅通；既满足当前的要求，又照顾今后的发展，既满足交通运输本身的需要，也要兼顾其它方面的要求；在通航河道上，应满足航运的要求；靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求，考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限，并便于检查和维护。 二、经济上的要求 桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较，使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小，在使用期间养护维修费用最省，并且经久耐用；另外桥梁设计还应满足快速施工的要求，缩短工期不仅能降低施工费用，面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。 三、设计上的要求 桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想，认真研究国外的先进技术，充分利用国际最新科学技术成果，把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来，保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 四、施工上的要求 桥梁结构应便于制造和安装，尽量采用先进的工艺技术和施工机械，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。 五、美观上的要求 在满足上述要求的前提下，尽可能使桥梁具行优美的建筑外型，并与周围的景物相协 调，在城市和游览地区，应更多地考虑桥梁的建筑艺术，但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。 第二节计算荷载的确定 桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载，作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性，各种荷载出现的机率也不同，因此需将作用荷载进行分类，并将实际可能同时出现的荷载组合起来，确定设计时的计算荷载。 一、作用分类与计算 为了便于设计时应用，将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载，根据其性质分为：
预应力混凝土简支梁桥上部结构
前言 随着经济不断发展，桥梁建设得到了飞速发展，它已从最开始的方便人们过河、跨海之用，已广泛应用于各种场合，它的用途不断多样化，它的形式也在最基本的三种受力体系上逐渐多样化，不仅从功能上、规模上，还从美观上、经济效益上，逐渐与时代发展相协调。所以桥梁建筑已不仅是交通线上的重要载体，也是一道美丽的风景被人津津乐道。 本设计说明书所编写的是葫芦岛小寨沟大桥的上部设计方案。通过详细的勘察确定上部可变荷载，拟定桥梁尺寸，以确定相应的内力，配置以合适的预应力钢筋，使其提高桥梁的承载力，使达到桥梁的耐久性要求。在桥梁的使用期内，完成桥梁的使命。 通过本次设计，我基本上掌握了桥梁上部设计的基本内容，从选截面尺寸，到配置钢筋，每一个细节都是经过多次考虑，通过反复验算，使桥梁结构满足要求，且以经济合理的材料用量完成。所以上部设计是要求桥梁设计者，从一开始就要考虑到最后，这样就不会盲目的试算。但通过试算，使我深刻了解到了适算的真正含义。本次设计旨在使我巩固、加深本科期间所学理论知识，使自己能够具备在以后工作中利用知识解决问题的的能力。 限于编者的水平，设计之中一定存在不少缺点，恳请老师批评指导。
1 概述 1.1 设计资料 桥孔布置为5×25预应力混凝土简支桥梁，跨径为25m，桥梁总长为125m。 设计车速为80/ km h，整体式两车道。 路线等级：二级公路；荷载等级：公路-II级荷载；人群荷载：2 kN m。 3.0/ 桥面宽： 3.75×2（双车道）+2×1.5（人行道）＋2×0.5（栏杆）=11.5m 1.2 工程地质资料 该地区土质主要分5层：1、粉质粘土 2、卵石土 3、粉砂 4、强风化岩 5、弱风化岩。 地下水类型为第四季孔隙水，水位埋深4m左右，含水层主要岩性为砾石，厚3m左右。地震烈度为八度。 1.3 水文及气候资料 桥梁位于葫芦岛建昌市境内，雨热同季光照充足，四季分明，年平均气温8.2℃。一月平均气温－10℃，最低气温－26.9℃；七月平均气温23.4℃，最高气温40.7℃。年平均降水量550毫米，多集中在七、八月份。设计洪水频率百年一遇。 1.4 设计依据 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）
混凝土简支梁桥的计算
第四章混凝土简支梁桥的计算 一、填空题： 1、设置横隔梁的作用：。 2、为消除梁桥的恒载挠度而设置预拱度，其值通常取为：。 3、偏压法计算横隔梁内力的力学模型是：。 二、名词解释： 1、荷载横向分布影响线 2、板的有效分布宽度 3、预拱度 4、单向板 三、简答题： 1.行车道板的定义是什么？其作用是什么？ 2.单向板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？ 3.自由端悬臂板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？ 4.铰接端悬臂板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？ 5.行车道板上的车轮荷载作用面是由有哪三条假定进行分布的？ 6.板的有效工作宽度的定义是什么？ 7.试写出多跨连续单向板弯矩计算的步骤？ 8.试写出铰接悬臂板悬臂根部最大弯矩计算的步骤？ 9.主梁结构重力的内力计算有哪两点基本假定？ 10.荷载横向分布系数的定义是什么？ 11.杠杆原理法的基本假定是什么？该方法的适用范围如何？ 12.试写出杠杆原理法计算荷载横向分布系数的步骤? 13.偏心压力法的基本假定是什么？该方法的适用范围如何？ 14.试写出偏心压力法计算荷载横向分布系数的步骤? 15.修正偏心压力法的基本假定是什么？ 16.两种偏心压力法对边梁或中梁计算的荷载横向分布系数值，在定性上有何异同？ 17.荷载横向分布系数沿桥跨变化的条件与特征各是什么？ 18.桥跨上恒载、活载产生的挠度各有何特性？何谓预拱度？ 19.试述荷载横向分布计算的铰接板法的基本假定和适用条件? 20.设计桥梁时，为什么要设置预拱度，如何设置？ 四、计算题： 1、如图所示Ｔ梁翼缘板之间为铰接连接。试求该行车道板在公路—Ⅰ级荷载作用下的计算内力，已知铺装层的平均厚度12cm，容重22.8kN/m3，Ｔ梁翼缘板的容重为25kN/m3。（依《桥规》，车辆荷载的前轮着地尺寸a1=0.2m，b1=0.3m，中、后轮着地尺寸a1=0.2m，b1=0.6m）
预应力混凝土桥梁现状与发展
预应力混凝土桥梁现状与发展 Present situation and development of prestressed concrete bridge 【摘要】本文按预应力混凝土桥梁常用的结构型式来说明预应力混凝土结构在桥梁上的应用与发展；分析了这些结构型式的优缺点以及发展趋势；同时还分析了影响其运用和发展的相关因素，以促进预应力混凝土桥梁的更进一步发展。【关键词】预应力混凝土桥梁型式运用与发展结构 【Abstract】The main body of the writing is that according to the prestressed concrete bridge common structure to explain the application and development on Prestressed concrete structure in bridge ;and analyzed advantages and disadvantages of these structure types and the development trend.At the same time,the article also analyzed the effect of the use and development of the related factors to promote the further development of prestressed concrete bridge. 【Key Words】Prestressed concrete Bridge type Application and development Structure 【正文】 一、前言 预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切要求恢复战争创伤，从西欧迅速发展起来的。半个多世纪以来,从理论、材料、工艺到土建工程中的应用,都取得了巨大的发展。尤其是随着部分预应力概念的逐步成熟,突破了混凝土不能受拉与开裂的约束,大大扩展了它的应用范围。目前预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料,而且预应力技术已扩大应用到型钢、砖、石、木等各种结构材料,并用以处理结构设计，施工中用常规技术难以解决的各种疑难问题。我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚10年,但发展迅速,应用数量庞大。我国近年来在土木工程投资方面，建设规模方面均居世界前列。在混凝土工程技术，预应力技术应用方面取得了巨大进步。近来二三十年来,我国预应力混凝土桥梁发展很快,无论在桥型，跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展,不少预应力混凝土桥梁的修建技术已达到国际先进水平。下面从以下几个方面探讨预应力混凝土结构在桥梁上的应用与发展。 二、公路板式桥
装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与设计.
3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与设计 装配式钢筋混凝土简支梁桥，常用的经济合理跨径在20m 以下。跨径增大时，不但钢材耗量大，而且混凝土开裂现象也往往比较严重，影响结构的耐久性。为了提高简支梁的跨越能力，可采用预应力混凝土结构。目前，世界上预应力混凝土简支梁的最大跨径已达76m。但是，根据建桥实践，当跨径超过50m 后，不但结构笨重，施工困难，经济性也较差。因此，我国桥规明确指出：预应力混凝土简支梁桥的标准跨径不宜大于50m。 3.3.1 横截面设计 1．横截面形式 装配式预应力混凝土简支梁桥的横截面类型基本上与钢筋混凝土梁桥类似，通常也做成T 形、I 形，但为了方便布置预应力束筋和满足锚头布置的需要，下部一般都设有马蹄或加宽的下缘(见图3.15b、c)。有时为了提高单梁的抗扭刚度并减小截面尺寸，也采用箱形(见图 3.15d)。 图3.26 横向分段装配式梁 由于采用预应力筋施加预压力， 可以提供方便的接头形式，为了使装 配式梁的预制块件进一步减小尺寸和 重量，还可做成横向也分段预制的串 联梁(如图3.26)。但由于串联梁施工 麻烦，构件预制精度要求高，在国内 使用较少。 2．主梁布置 经济分析表明，对于跨径较大的预应力混凝土简支梁桥，当吊装重量不受限制时，采用较大的主梁间距比较合理，一般可采用1.8～2.5m。 3．截面尺寸 (1)截面效率指标 为了合理设计预应力混凝土梁的截面尺寸，首先分析其截面的受力特点。截面特征如图3.27所示： 在预加力阶段和运营阶段，预应力混凝土梁截面承受双向 弯矩。在预加力阶段，施加了偏心预加力，在预加力和自 重弯矩的共同作用下，合力相当作用于截面的下核点 （截面上缘应力为零）（如图3.28a）；在运营阶段，若计及预 应力损失△，截面内合力为y N 1g M y N y N y y y N N N ??=′， 则在结构附 加重力(桥面铺装、人行道、栏杆)弯矩和汽车与人群荷 图3.27 界面特征 2g M 图3.27截面特征 载弯矩作用下，合力将从下核点移至上核点（截面下缘应力为零） ，即移动了p M y N ′
现代预应力混凝土桥梁结构的新发展
现代预应力混凝土桥梁结构的新发展 摘要：在最近的几年时间里，我国加大了对运输机构建设的投资力度，并且十 分关注桥梁项目的施工建造，促使预应力技术得以全面的发展。不少修建技术已 经达到了国际先进水平，本文主要对现代预应力混凝土桥梁结构进行探讨。 关键词：预应力混凝土；桥梁结构；发展 1桥梁结构中的预应力混凝土发展历史 1.1在上世纪初期，我国科研人员就完成了第一个横跨超过十米的预应力混凝土类型的桥梁结构，并且在接下来的近一年的时间里也成功修建了28孔24米跨的新沂河大桥，进而打 开了预应力混凝土施工技术在国内交通领域中的新篇章。经过了几十年的完善发展，通过了 很多的专业技术人员的不断研究创新，促使预应力技术达到了一个更高的水平，已经能够建 造横跨度超过三十米，孔洞大约三万个的桥梁工程，这种突破性的技术飞越，在世界范围内 也是非常罕见的，最为突出的项目就是跨越度达到168米的攀枝花金沙江铁路连续钢构桥， 这也正是体现我国交通桥梁预应力技术已经实现了质的飞越，达到国际标准的结果。 1.2早在上个实际中期，国家相关研究施工人员就已经在国内开始预应力混凝土桥梁项目的实验，随后的十年时间里很多的代表项目快速建造完成，并且使用效果非常良好，这些工 作为国内建筑预应力混凝土施工技术的发展提供了前提保证。伴着国内经济水平的大幅度提升，带动了整个交通运输行业发生了翻天覆地的变化，在最近的几十年时间里，预应力混凝 土施工技术已经被人呢大范围的运用到了桥梁项目的建造之中，特备是那些大范围跨度的桥 梁最为明显，现如今在国内超过四百米横跨度的混凝土桥梁项目已经有七个之多，并且其中 有几个工程已经达到了世界的顶级标准，成为了全球之最，这也充分的说明了国内这项技术 已经取得了非常显著的成绩。但是国内的专业人士并没有因此而满足，还是在不断的钻研创新，希望能够代领国内预应力混凝土施工技术达到世界的巅峰。 1.3 很多的城市为了缓解交通的压力，通常都会兴建立交桥，将预应力混凝土技术引用到 立交桥项目的建造之中，能够有效的提升工作效率和质量，这项工作是在上世纪七十年代就 已经开始实施了，并且已经取得了较为可喜的成绩，很多的北京立交桥都是使用的这项施工 技术，对于保证工程的整体稳固性也是非常有利的。 2我国预应力混凝土发展过程中的主要成就 2.1预应力材料技术的突破 2.1.1高强混凝土 伴着建筑行业的快速发展，高强混凝土符合，并且能够满足与行业的发展趋势和需求的，其实质就是说混凝土具备较高的强度，较高的持久性以及稳定性的有点。我们从高强度这个 概念来看，底抵抗压强的能力超过C50的混凝土可以被称之为高强混凝土，为了满足工程整 体不断提升的稳固性的需求，使用高强混凝土是比较有效的途径。使用高强混凝土能够有效 的减少物料的用量，减少自身重量，不仅能够降低项目成本，并且对保证处在结构下部的构 造承受较小的负荷提升自身稳固性都是非常有助益的。在我国现如今已经研发生产出了C100 的混凝土。就已经修建完成的预应力混凝土桥梁项目来讲大部分都是使用的C40-C50混凝土, 这样势必会使用减水剂等相关外加剂来生产具有一定塑性的混凝土物料，并且带动了泵送混 凝土技术的进步。 2.1.2钢材 （1）冷拉钢筋技术； （2）冷拔钢丝技术； （3）中强预应力筋技术； （4）高强预应力钢丝、钢绞线技术。 2.2预应力混凝土工艺技术的突破 （1）预应力砼张拉锚固技术的发展。 （2）无粘结预应力砼成套技术。 （3）斜拉索产品成套技术。 3我国预应力技术发展发展前景
8015080预应力混凝土连续梁桥上部结构设计
西南交通大学 本科毕业设计 80+150+80m 预应力混凝土连续梁桥上部结构设计 年级: 2010 级 学号: XXXXXXXX 姓名: X X X 专业: 铁道工程(桥梁组) 指导老师: X X X 2014 年 6 月
院系土木工程系专业铁道工程 年级 2010 级姓名 X X X 题目 80+150+80m预应力混凝土连续梁桥上部结构设计 指导教师 评语 指导教师 (签章) 评阅人 评语 评阅人 (签章) 成绩 答辩委员会主任 (签章) 年月日
毕业设计任务书 班级铁工X 班学生姓名 X X X 学号 XXXXXXXX 发题日期：2014年 03 月02 日完成日期： 2014年06月06日 题目 80+150+80m预应力混凝土连续梁桥上部结构设计 1、本设计的目的、意义:学生在进行毕业设计之前，已对公共基础课程、专业基础 课程及专业课程进行了有序的分阶段的学习，对工程结构已经建立起了从设计原理 到设计方法及施工方法的基本知识结构，但还缺少综合地系统地运用这些知识来解 决实际问题的锻炼机会。本设计以公路预应力混凝土连续梁结构为背景，让学生在 老师的指导下系统地完成结构设计、结构计算与检算的全过程。通过本设计可巩固 学生对材料力学、结构力学、混凝土结构设计原理、桥梁工程等知识的掌握，提高 学生分析和解决问题的能力；同时可让学生对桥梁工程的认识更加清晰、全面；还 可通过对桥梁结构分析软件、绘图软件、数据处理、文本处理等软件的大量使用培 养学生的计算机运用能力。 2、学生应完成的任务 一、设计说明书的编制： 1、设计概述 2、桥梁结构尺寸拟定 3、运营阶段内力计算 4、预应力钢束估算 5、施工阶段计算分析 6、承载能力与正常使用的相关检算 7、结论 二、工程图纸的绘制： 1、桥梁立面布置图 2、梁体节段划分图（悬臂施工的连续梁）
预应力混凝土T型简支梁桥
2011—2012学年第一学期 道桥专业毕业设计 两河口公路预应力梁桥施工组织设计及预算 班级：道桥3095
姓名：张凯 学号：04301090542 实习单位：中铁信达工程投资有限公司指导老师：李刚 起止日期：2011.09-2011.12 顶岗实习成绩评定单 姓名 张凯班级道桥3095 学 号 04301090542 实习单位中铁信达公司两河口水电站工程项目部 成绩评定实习表现成绩 实习报告成绩综合成绩
指 导 教 师 评 语 指导教师(学院)： 年月日
任务书 一、毕业设计目的 1、通过毕业设计这一环节，巩固并适当扩大和加强所学基本理论知识。培养和提高学生的独立工作能力及分析和解决工程实际问题的能力，并提出解决问题的思路和设计方案。 2、进一步提高理论计算、绘图、编制说明书等基本技能及表达能力。 3、提高阅读参考书、设计规范和施工规范的能力。 二、毕业设计题目 两河口公路预应力梁桥施工组织设计及预算 （1）项目及研究背景 桥梁是公路（铁路）跨越江河山谷及其他线路等障碍物的重要结构物，我国的桥梁的建设水平已经迈进了世界先进行列。在桥梁建设中，先进设备，先进技术以及新工艺、新材料、新标准得到了广泛应用。特别是近年来随着高等级公路建设的迅速发展，预应力钢筋混凝土桥梁已经在全国范围内得到普及，预应力钢筋混凝土桥梁技术不断被广大技术人员所掌握。本设计的是一座预应力钢筋混凝土梁桥，包括上、下部结构的内力计算分析和配筋设计，并按规定绘制部分施工图。 预应力混凝土结构与普通钢筋混凝土结构比较有以下特点： 1、提高了结构的抗裂性和耐久性。 2、增大了构件的刚度。 3、节省材料 4、减轻结构自重和增加跨越能力。 5、预应力结构还可以作为一种构件拼装的施工手段，使大型建筑物的施工难度大大减小，又保持良好的整体性。 三、毕业设计内容 （一）设计 (1)前言 (2)桥梁上部结构设计
预应力混凝土简支梁计算
表1 活荷载内力计算结果 1.1设计资料 （1）简支梁跨径：主梁标准跨径30m ，梁全长29.96m ，计算跨径29.16m 。 （2）基本构造：上翼缘板宽2.3m ，每一梁端处横隔板厚度30cm ，1/4 跨和跨中位置处横隔板厚度为20cm ，二期恒载：6.0kN/m 。 （3）活荷载：公路—II 级汽车荷载，人群荷载按3.02kN /m 计算。活 载内力计算结果如下表。 （4）结构安全等级：二级，结构重要性系数取01γ=。 （5）材料： ①预应力钢筋：采用1×7s φ 15.24钢绞线，有效面积1402mm ，pk f ＝ 1860MPa,弹性模量51.9510p MPa E =?； ②非预应力钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级，箍筋及构造钢筋采用
HRB335，R235级； ③混凝土：C50，43.4510c MPa E =?，抗压强度标准值32.4ck MPa f =，抗压强度设计值22.4cd MPa f =；抗拉强度标准值 2.65tk MPa f =，抗拉强度设计值 1.83td MPa f =。 （6）施工方法：采用后张法两端同时张拉，预应力孔道采用塑料波纹 管； （7）设计要求：按全预应力混凝土或部分预应力混凝土A 类构件设计。 1.2主梁尺寸 主梁各部分尺寸如下图所示。
1.3主梁全截面几何特性 1）主梁翼缘有效宽度'f b ，取下列三者中的最小值： （1）简支梁计算跨径的l/3，即l/3＝29160/3＝9720mm ； （2）相邻两梁的平均间距，对于中梁为2300mm ； （3）()'b 612b h f h ++，式中b 为梁腹板宽度，b h 为承托长度，这里b h ＝0， 'h f 为受压区翼缘处板的厚度， 'h f 可取跨中截面议板厚度的平均值，即' h f ≈ （1000×180＋800×120/2）/1000＝228mm 。所以有()'b 612b h f h ++＝200+6×0＋12×228＝2936mm 。 所以，受压翼缘的有效宽度取'f b ＝2300mm 。 2）全截面几何特征的计算 全截面面积： A=A i ∑ 全截面重心至梁顶的距离：y A A i i u y ∑= 式中 A i 为分块面积，y i 为分块面积的重心至梁顶边的距离。 主梁跨中（1——1）截面的全截面几何特征如表2所示。根据图1可知变化点处的截面几何尺寸与跨中截面相同，故几何特征也相同，为 A=∑A i ＝9000002mm ; ∑S i =A i ×y i ＝478920×3103mm ; /532u i y S A mm ==∑； 4305.620x i I I I mm =+=∑∑ 式中 I i —分块面积A i 对其自身重心轴的惯性矩； I x —A i 对x-x （重心）轴的惯性矩。
预应力混凝土简支梁桥的设计(20m跨径)
预应力混凝土简支梁桥的设计 （20m跨径） 目录 《桥梁工程》课程设计任务书---------------------------------------------2 桥梁设计说明------------------------------------------------------------------3 计算书---------------------------------------------------------------------------4 参考文献------------------------------------------------------------------------24 桥梁总体布置图---------------------------------------------------------------25 主梁纵、横截面布置图-----------------------------------------------------26 桥面构造横截面图-----------------------------------------------------------27
《桥梁工程》课程设计任务书 一、课程设计题目(10人以下为一组) 1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为20米，计算跨径为19.5米，预制梁长 为19.96米，桥面净空：净—8.5+2×1.00米） 二、设计基本资料 1、设计荷载：公路—Ⅱ级，人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计 2、河床地面线为（从左到右）：0/0，－3/5，－4/12，－3/17，－2/22， －2/27，0/35（分子为高程，分母为离第一点的距离，单位为米）；地质假定为微风化花岗岩。 3、材料容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 4、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米 三、设计内容 1、主梁的设计计算 2、行车道板的设计计算 3、横隔梁设计计算 4、桥面铺装设计 5、桥台设计 四、要求完成的设计图及计算书 1、桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图） 2、桥面构造横截面图（CAD出图） 3、荷载横向分布系数计算书 4、主梁内力计算书 5、行车道板内力计算书 6、横隔梁内力计算书 五、参考文献 1、《桥梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社. 2、《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社. 3、《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），2002，人民交通出版社. 4、中华人民共和国行业标准．公路工程技术标准（JTG B01-2003）.北京:人民交通出版社,2004 5、中华人民共和国行业标准．公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,2004 6、中华人民共和国行业标准．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)含条文说明 六、课程设计学时 2周
预应力混凝土连续梁桥
6.2 预应力混凝土连续梁桥 6.2.1力学特点及适用范围 连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。 由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂，能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力，加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。 预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。 6.2.2立面布置 预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题，可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式（图6.1）。结构形式的选择要考虑结构受力合理性，同时还与施工方法密切相关。 a b a.不等跨不等截面连续梁 b. 等跨等截面连续梁 图6.1 连续梁立面布置 1．桥跨布置 根据连续梁的受力特点，大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置，但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。当采用三跨或多跨的连续梁桥时，为使边跨与中跨的最大正弯矩接近相等，达到经济的目的，边跨取中跨的0.8倍为宜，当综合考虑施工和其他因素时，边跨一般取中跨的0.5～0.8倍。对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值，以增加边跨刚度，减小活载弯矩的变化幅度，减少预应力筋的数量。若采用过小的边跨，会在边跨支座上产生拉力，需在桥台上设置拉力支座或压重。当受到桥址处地形、河床断面形式、通航（车）净空及地质条件等因素的限制，并且同时总长度受到制约时，可采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合，跨径从中间向外递减，以使各跨内力峰值相差不大。 桥跨布置还与施工方法密切相关。长桥、选用顶推法施工或者简支—连续施工的桥梁，多采用等跨布置，这样做结构简单，统一模式。等跨布置的跨径大小主要取决于经济分跨和
预应力混凝土简支T形梁桥设计
桥梁工程课程设计计算说明书题目:预应力混凝土T形简支梁桥设计说明书 姓名： * * * 班级：道桥**-*班 学号： 3 2015年00月00日
目录 一、设计资料及构造布置 (1) 1.设计资料 (1) 桥梁跨径及桥宽 (1) 设计荷载 (1) 材料规格 (1) 设计依据 (1) 基本计算数据 (1) 2.横截面布置 (2) 主梁间距与主梁片数 (2) 主梁跨中截面主要尺寸拟订 (4) 3.横隔梁沿跨长的变化 (6) 4.横隔梁的设置 (6) 二、主梁作用效应计算 (6) 永久作用效应计算 (6) 可变作用效应计算 (9) 主梁作用效应组合 (19) 三、横隔梁计算 (19) 确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 (19) 跨中横隔梁的作用效应影响线 (20) 四、行车道板的计算 (24) 悬臂板荷载效应计算 (25) 连续板荷载效应计算 (26) 五、支座计算 (31) 选定支座的平面尺寸 (31) 确定支座的厚度 (31) 验算支座的偏转 (32) 验算支座的抗滑稳定性 (32) 参考文献 (33)
预应力混凝土T 形简支梁桥设计说明书 一、设计资料及构造布置 1.设计资料 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：36m （墩中心距离） 主梁全长： 计算跨径： 桥面净空：净—14+2×= 设计荷载 汽车：公路—∏级，人群：23.0/KN m ,每侧人行栏、防撞栏重力的作用力分别为 1.52/,4.99/KN m KN m 。 材料规格 混凝土：主梁用50C ，栏杆及桥面铺装用30C 。 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15.2s φ钢绞线，每束6根，全梁配7束，标准强度1860pk f MPa =。 普通钢筋直径大于和等于12mm 采用HRB335级钢筋；直径小于12mm 的均用R235钢筋。 设计依据 《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 基本计算数据 表1-1 基本数据计算表