钢筋混凝土简支T型梁桥毕业设计论文
某装配式钢筋混凝土简支T型梁桥
石家庄铁道学院毕业设计某装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计与计算2009届工程力学系专业工程力学学号学生姓名何强江指导教师刘军黄羚完成日期2009年6 月 2 日毕业设计成绩单毕业设计开题报告摘要设于墩柱顶部的盖梁是钢筋混凝土简支梁桥下部结构的主要承力构件。
本文以北京某一六跨25m连续简支T梁桥为工程实例，着重设计与分析计算了其盖梁部分。
通过人工和ANSYS程序分别计算出盖梁在各种受力情况下的内力，并根据荷载组合得到的最大弯矩或最大剪力的数据，选择构件型号及截面，验算构件的弯曲强度，抗剪强度和挠度。
在计算内力的时候，选择合适的方法计算横向分布系数是非常重要的。
经过对比，电算比手算更加迅速及精确。
盖梁的主要作用是支撑桥梁上部结构并将全部荷载传递到桥梁的基础。
盖梁的设计是所有桥梁设计中的重要环节，必须认真对待。
关键词：盖梁设计配筋验算AbstractBent cap located at the top of the pillar are the primary load bearing component of the substructure of reinforced concrete simply supported bridge．In this paper the design and analysis of bent cap is focused based on the engineering background of a six spans consecutive 25-meter bridge by simply supported T-beam in Beijing. The internal forces of bent cap are calculated by artificial and ANSYS software in various loading situations respectively. Based on moment or shearing maximum which derived by the composed load，the component models and cross-section are chosed. At the same time, the component deflection, bending strength and shearing strength are checked. While the internal forces are calculated, it is important to choose suitable way for the calculation of horizontal distribution coefficient. To contrast, by the program is more quickly and precise than by artificial．The main role of bent cap are for supporting the upper structure of the bridge and delivering the full loading through the pillar to the basis structure. It is an important component element of bridge design, which the designer should be handled carefully.Key words：the design of capping beams reinforcement placement checking目录第1章绪论 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
毕业设计--4×45m预应力混凝土简支T梁桥设计论文
毕业设计--4×45m预应力混凝土简支T梁桥设计论文本科毕业设计4×45m预应力混凝土简支T梁桥设计摘要桥梁是最重要的交通设施之一本设计为四跨预应力混凝土简支桥梁桥面净宽92×075米桥下净空5米跨径为45米本设计分为以下几个部分1桥面板的设计综合各种因素本桥采用预应力T型简支梁预应力T型简支梁具有安装重量轻跨度大等优点适用于大中跨度桥梁桥面采用5片宽度为21米梁高为24米跨度为4496米的预应力T型梁桥面荷载计算鉴于作用于桥面上荷载的复杂性目前广泛采用的办法是将空间问题转化为平面问题求解需要引入荷载横向分布系数作用在桥面上的荷载有结构重力预加应力土的重力混凝土收缩以及徐变影响力汽车荷载以及其引起的冲击力离心力平板挂车荷载和人群荷载以及所有车辆引起的土侧压力基本原理是假定忽略主梁之间横向结构的联系作用桥面板视为沿横向支撑在主梁上的简支梁画出最不利位置的影响线据影响线得到横向分布系数M 取最大的横向分布系数作为主梁的控制设计 2 桥台采用重力桥台基础采用刚性基础由于基础满足刚性角要求基础不需要配钢筋对基础需要进行基础底面应力验算和基础沉降计算以保证其满足规范要求关键词预应力混凝土简支梁桥桥墩重力式桥台钻孔灌注桩AbstractBridge is one of the most important traffic facilitiesthe design is about a reinforce concrete simply supported gieder bridge that has FourspansThe bridge deck slabs net breadth is 92×075 meter The clearance under bridge superstructure is 5 meter and each span to 45 metersThis design is composedof three parts as follows 1 the design of deck slabConsidering all of the factorswe decided use of prestressed bridge T-simple beamThe prestressed bridge has mang good qualitiessuch as it has small weight when installed it is very simply when constructionAnd not use so much templateIt is suitable for the small bridgeThe bridge deck slab is composed of 5 T-simple beamsand the hollow slab is 21meter wideth24 meter heigh and 4496 engthConsidering the load is not simplethe bridge deck slabscalauationusing the method of changing the space problem into plane design problem to draw thecolutionSo we have to introduce the transverse load distribution factorThe loads that imposedon the bridge are as follows constructure gravity prestressing soil gravityconcrete structures shrinkage and creep that casued influence forcethe car load and impact forcetrailer load pedestrian load and lateral earth pressureThe basic principle is that we neglect the link effect of the transversal constraction between the main girderAnd supposed the bridge deck slab as simply-supported girder that is supported on the main beamWe draw the influence line that which point is the most adversefrom witch we can know the transverse load foundations sedimentationto ensure it suit to the require of the standardThe bridges underside structure is installed under the foundation soilits main use is to support the upside structureand transfer the load from the upside structure to the require of the standardKeywords Reinforce concrete simply supported gieder bridgebridge pier gravity abutment cast –in-place pile目录摘要IAbstract II第1章桥梁上部结构计算 111设计资料及构造布置 1111 设计资料 1112 横截面布置 3113 横截面沿跨长的变化 6114 横隔梁的设置 612 主梁作用效应计算7121 永久作用效应计算7122 可变作用效应计算刚性横梁法 9122 主梁作用效应组合1713 预应力钢束的估算和布置18131 预应力钢束的估算18132 预应力钢束的布置1914 计算主梁截面几何特性 24141 截面面积及惯矩计算24142 截面静矩计算 26143 截面几何特性汇总2815 钢束预应力损失计算28151 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失30152 由锚具变形钢束回缩引起的预应力损失30153 混凝土弹性压缩引起的预应力损失31154由钢束应力松弛引起的预应力损失 33155 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失34156 成桥后张拉N9号钢束混凝土弹性压缩引起的预应力损失35 157 预加应力计算及钢束预应力损失汇总3716 主梁截面承载力与应力计算40161持久状况承载能力极限状态承载力验算40162 持久状况正常使用极限状态抗裂验算46163 持久状况构件的应力验算50164 短暂状况构件的应力验算5617 主梁端部的局部承压验算59171 局部承压区的截面尺寸验算59172 局部抗压承载力验算6118 主梁变形验算62181 计算由预加力引起的跨中反拱度62182 计算由荷载引起的跨中挠度66183 结构刚度验算 67184 预拱度的设置 6719 横隔梁计算67191 确定作用在横隔梁上的可变作用67 192 跨中横隔梁的作用效应影响线 68193 截面作用效应计算71194 截面配筋计算 72111行车道板计算721111 悬臂板边梁荷载效应计算721112 连续板荷载效应计算 741113 行车道板截面设计配筋与承载力验算 77 112支座的选取78第2章桥梁下部结构及基础计算7921 下部结构及基础布置79211 设计标准及上部构造79212 水文地质条件 79213 桥墩尺寸79214 材料80215 设计依据8022 盖梁计算80221 荷载计算80222 内力计算89223 截面配筋设计与承载力校核9123 桥墩墩柱设计93231 荷载计算93232 截面配筋设计及应力验算9624 钻孔桩设计98241 荷载计算98242 桩长计算100243 桩的内力计算法101244 桩身截面配筋与承载力验算103 245 墩顶纵向水平位移验算104结论106参考文献107致谢108第1章桥梁上部结构计算11设计资料及构造布置111 设计资料1．桥梁跨径桥宽标准跨径45m墩中心距离主梁全长496m计算跨径400m桥面净空净m2×075m 105m2．设计荷载公路-级人群荷载每侧人行柱防撞栏重力作用分别为和3．材料及工艺混凝土主梁采用C50栏杆及桥面铺装采用C30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 D622004的152钢绞线每束根全梁配束 1860Ma普通钢筋直径大于和等于12 mm的采用HRB335钢筋直径小于12 mm的均用钢筋按后张法施工工艺制作主梁采用内径70mm外径77mm的预埋波纹管和夹片锚具4．设计依据1 交通部颁《公路工程技术标准》JTG B012003简称《标准》2 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004简称《桥规》3 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D622004简称《公预规》5．基本计算数据见表1-1表1-1 基本计算数据名称项目符号单位数据混凝土立方强度弹性模量轴心抗压标准强度轴心抗拉标准强度轴心抗压设计强度轴心抗拉设计强度短暂状态容许压应力容许拉应力持久状态标准荷载组合容许压应力容许主压应力短期效应组合容许拉应力容许主拉应力1621944159 钢绞线标准强度弹性模量抗拉设计强度最大控制应力持久状态应力标准荷载组合料重度钢筋混凝土沥青混凝土钢绞线钢筋与混凝土的弹性模量比无量纲1．主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效故在许可条件下应适当加宽T梁翼板本设计主梁翼板宽度为200mm由于宽度较大为保证桥梁的整体受力性能桥面板采用现浇混凝土刚性接头因此主梁的工作截面有两种预施应力运输吊装阶段的小截面 bi 1600mm 和运营阶段的大截面 bi 2500mm 净m2×075m的桥宽选用片主梁如图11所示图11 结构尺寸图尺寸单位m2．主梁跨中截面主要尺寸拟定1 主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在115125标准设计中高跨比约在118119当建筑高度不受限制时增大梁高往往是较经济的方案而混凝土用量增加不多综上所述本设计取用200mm的主梁高度是比较合适的2 主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度主要取决与桥面板承受车轮局部荷载的要求还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求本设计预制T梁的翼板厚度取用10mm翼板根部加厚到20mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小腹板的厚度一般由布置孔管的构造决定同时从腹板本身稳定条件出发腹板厚度不宜小于其高度的115本设计腹板厚度取0mm马蹄尺寸基本由布置预应力钢筋束的需要确定设计表明马蹄面积占截面总面积的为合适本设计考虑到主梁需要布置较多的钢束将钢束按三层布置一层排束同时还根据《公预规》949条对钢束净距的要求初拟马蹄宽度为550mm高度250mm马蹄与腹板交接处作三角过渡高度150mm以减小局部应力按照以上拟订的外形尺寸就可绘出预制梁跨中截面图见图12图12 跨中截面尺寸图尺寸单位m3 计算截面几何特性将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元截面几何特性列表计算见表1-2小毛截面形心至上缘距离4 检验截面效率指标希望在05以上上核心距下核心距截面效率指标表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的如图11所示本设计主梁采用等高形式横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大局部应力也为布置锚具的需要在距梁端m范围内将腹板加厚到与马蹄同宽马蹄部分为配合钢束弯起而从六分点附近第一道横隔梁处开始向支点逐渐抬高在马蹄抬高的同时腹板宽度亦开始变化果表明在荷载作用处的主梁弯矩横向分布当该处有横隔梁时比较均匀否则直线在荷载作用下的主梁弯矩很大为减小对主梁设计起主要作用的跨中弯矩在跨中一道中横隔梁当跨度较大时应设置较多横隔梁本设计在桥梁中点分点支点处设置七道横隔梁端横隔梁的高度与主梁高度相同厚度为上部260mm下部240mm 中横隔梁高度为mm厚度为上部180mm下部160mm详见图11所示根据上述梁跨结构纵横截面的布置并通过可变作用下的梁桥荷载横向分布计算可分别求得各主梁控制截面一般去跨中四分点支点截面的永久作用和最大可变作用效应然后再进行主梁作用效应组合本设计以边主梁作用效应计算为例1．永久作用集度1 预制梁自重跨中截面段主梁自重分点截面至跨中截面长m②马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重长m支点段梁的自重长18m④边主梁的横隔梁中横隔梁体积端横隔梁体积故半跨内横梁重力为预制梁永久作用集度2 二期永久作用现浇T梁翼板集度边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁现浇部分体积一片端横隔梁现浇部分体积故铺装8cm混凝土铺装5cm沥青铺装若将桥面铺装均摊给七片主梁则栏杆一侧人行栏一侧防撞栏若两侧人行栏防撞栏均摊给片主梁则边梁二期永久作用集度．永久作用如图1所示设为计算截面离左支座的距离并令主梁弯矩和剪力的计算公式分别为1-11-2图1 永久作用效应计算图永久作用计算见表1-3表1-3 1号梁永久作用效应四分点 N7锚固点支点一期弯矩589512 442134 70125 0 剪0 26796 50304 53592 二期弯矩25652 19239 30514 0 剪0 1166 21889 2332 弯矩846032 634524 100639 0剪0 38456 72193 76912 122 可变作用效应计算刚性横梁法1．冲击系数和车道折减系数按《桥规》432条规定结构冲击系数与结构的基频有关时当时当时简支梁桥的基频可采用下列公式估算1-3其中根据本桥的基频可计算出汽车荷载的冲击系数为1-4按《桥规》431条当车道大于两车道时需进行车道折减三车道22四车道折减33但折减后不得小用两行车队布载的计算结构本设计按车道设计在计算可变作用效应时需进行车道折减2．计算主梁的荷载横向分布系数1 跨中的荷载横向分布系数如前所述本设计桥跨内设道横隔梁具有可靠的横向联系且承重结构的长宽比为所以可以按刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数按刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值1-5式中计算所得的值列于表1-内表1- 值 1 06 04 02 0 -02 2 04 03 0201 0 3 02 02 02 02 02 4 0 01 02 03 04 5-02 0 02 04 06 ②计算荷载横向分布系数1号梁的横向影响线和最不利布载图式如图1所示图1跨中横向分布系数计算图示尺寸单位mm可变作用汽车公路-级三车道两车道故可变作用汽车的横向分布系数为可变作用人群2 支点截面的荷载横向分布系数如图1所示按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载1号梁可变作用的横向分布系数可计算如下可变作用汽车可变作用人群图1支点横向分布系数计算图式尺寸单位mm3 横向分布系数汇总见表1-表1-1号梁可变作用横向分布系数公路-级人群车道荷载取值根据《桥规》431条公路-级的均布荷载标准值和集中荷载标准值为50m时当计算跨径50m时当计算跨径在5m到50m之间时由线性插值求得计算剪力效应时上述应乘以12的系数故计算弯矩时计算剪力时图1跨中截面作用效应计算图式．计算可变作用效应在可变作用效应计算中本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑支点处横向分布系数取从支点至第一根横梁段横向分布系数从直线过渡到其余梁段均取求跨中截面的最大弯矩和最大剪力计算跨中截面最大弯矩和最大剪力采用直接加载求可变作用效应图1示出跨中截面的作用效应计算图式计算公式为1-6式中S所求截面汽车人群标准荷载的弯矩或剪力车道均布荷载标准值车道集中荷载标准值影响线上同号区段的面积影响线上最大坐标值可变作用汽车标准效应可变作用汽车冲击效应可变作用人群效应2 求四分点的最大弯矩和最大剪图1为四分点截面作用效应的计算图式可变作用汽车标准效应图1四分点截面计算图式可变作用汽车冲击效应可变作用人群效应3N7锚固点截面的最大弯矩和最大剪力图1为截面作用效应的计算图式可变作用汽车标准效应图截面计算图式可变作用汽车冲击效应可变作用人群效应求支点截面的最大剪力图1示出支点截面最大剪力计算图式可变作用汽车效应可变作用汽车冲击效应可变作用人群效应图1 支点截面剪力计算图式本设计按《桥规》条规定根据可能同时出现的作用效应选择了三种最不利效应组合标准效应组合短期效应组合承载能力极限状态基本组合见表1-1-6 主梁作用效应组合序号荷载类型跨中截面分点截面支点MkN·m-1 VkN MkN·m-1 VkN MkN·m-1 VkN VkN 1 第一期永久荷载 2 第二期永久荷载 3 总永久作用 1 2 4 可变作用汽车 -II级5 可变作用汽车冲击6 可变作用人群1-6序号荷载类型跨中截面分点截面支点MkN·m-1 VkN MkN·m-1 VkN MkN·m-1 VkN VkN 7 标准组合短期组合07×4 120392013839 902563 62218 140934 89185 109471 9 极限组合 12×3 14×5 1850869 33576 1386410 102924 204933 122567 167485 13 预应力钢束的估算和布置131 预应力钢束的估算根据《公预规》规定预应力梁应满足正常使用极限状态的应力要求和承载能力极限状态的强度要求1．按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数对于简支梁带马蹄的T形截面当截面混凝土不出现拉应力控制时则得到钢束数的估算公式1-7式中持久状态使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值按表1-取用与荷载有关的经验系数对于公路-级取0一般钢绞线截面积一根钢绞线的截面积是故在中已计算出成桥后跨中截面初估则钢束偏心距为1号梁2．按承载能力极限状态估算钢束数根据极限状态的应力计算图式受压区混凝土达到极限强度应力图式呈矩形同时预应力钢束也达到设计强度则钢束数的估算公式为1-8式中承载能力极限状态的跨中最大弯矩按表1-取用经验系数一般采用本设计取用076预应力钢绞线的设计强度见表1-1为1260MPa计算得根据上述两种极限状态取钢束数132 预应力钢束的布置1．跨中截面及锚固端截面的钢束位置1 对于跨中截面在保证布置预留管道构造的前提下尽可能使钢束群重心的偏心距大些本设计采用内径70mm外径77mm的预埋铁皮波纹管图11 钢束布置图尺寸单位mm根据《公预规》911条规定管道至梁底和梁侧净距不小于3cm及管道直径的12根据《公预规》949条规定水平净距不小于4cm及管道直径的06倍在竖直方向可叠置根据以上规定跨中截面的细部构造如图111所示由此可直接得出钢束群重心至梁底距离为图11钢束群重心位置复核图式图11 封锚端混凝土块尺寸图尺寸单位mm尺寸单位mm 2 由于主梁预制时为小截面若钢束全部在预制时张拉完毕有可能会在上缘出现较大的拉应力在下缘出现较大的压应力考虑到这个因素本设计预制时在梁端锚固号钢束N9号钢束在成桥后锚固在梁顶3 本设计预制时在梁端锚固号钢束对于锚固端截面钢束布置通常考虑下述两个方面一是预应力钢束合力重心尽可能靠近截面心是截面均匀受压二是考虑锚头布置的可能性以满足张拉操作方便的要求钢束群重心至梁底距离为为验核上述布置的钢束群重心位置需计算锚固端截面几何特性图112示出计算图式锚固端截面特性计算见表1-所示表1-钢束锚固截面几何特性计算分块名称1 2 3 1 ×2 4 5 6 7 4 6 翼板三角承托腹板∑155575 1602205 8862594613 其中故计算得说明钢束群重心处于截面的核心范围内2．钢束起弯角和线形的确定确定钢束起弯角时既要照顾到由起弯产生足够的竖向预剪力又要考虑到所引起的摩擦预应力损失不宜过大为此本算例将端部锚固端截面分成上下两个部分见图11上部钢束起弯角定为下部钢束起弯角定为为简化计算和施工所有钢束布置的线形均为直线加圆弧并且整根钢束都布置在同一个竖直面内3．钢束计算计算钢束起弯点至跨中的距离锚固点到支座中心的水平距离见图11为图11示出钢束计算图式钢束起弯点至跨中的距离列表计算在表1-内表1- 钢筋布置表其弯高度N1 N2 3100 1307 1793 150 14943 5 471096 41059 168448 N3 N4 6330 1307 5023 150 14943 5 1319912 115038 94119N5 N6 13600 3374 10226 150 14616 13 398976 89750 120216 N7 N8 15830 3374 12456 150 14616 13 485984 109323 100381 N9 19448 4135 15313 150 14419 16 395305108961 82124图11 钢束计算图式2 控制截面的钢束重心位置计算各钢束重心位置计算由图1-1所示的几何关系当计算截面在曲线段时计算公式为1-91-10当计算截面在近锚固点的直线段时计算公式为1-11式中钢束在计算截面处钢束重心到梁底的距离钢束起弯前到梁底的距离钢束弯起半径见表1-计算钢束群重心到梁底的距离见表1-表1-各计算截面的钢束位置及钢束群重心位置钢束号 cmcm sinαcosα cm cmcm 四分点 N1 N2 未弯起 471096 900 900 1333 N3 N4 15881 1319912 001203167 099992762 1670 1766 N5 N6 未弯起 398976 900 900 N7 N8 9619 485984 001979349 099980409 1670 1765 N9 27876 395305 007051699 099751058 2840 3824 N7锚固点 N1 N2 38048 471096 008076400 099673325 900 24398160 N3 N4 112377 1319912 008513957 0996369031670 6463 N5 N6 86280 398976 021625448097633703 900 10341 N7 N8 106115 485984021835153 097587018 1670 13397 支点直线段N1 N2 3100 00873 3250 284 900 3716 10557 N3 N4 6330 00873 2900 2541670 7746 N5 N6 13600 02269 3023 698 900 13802 N7 N8 15830 02269 2330 538 1670 169623 钢束长度计算一根钢束的长度为曲线长度直线长度与两端工作长度之和其中钢束的曲线长度可按圆弧半径与弯起角度进行计算通过每根钢束长度计算就可得出一片主梁和一孔桥所需钢束的总长度以利备料和施工计算结果见表1-10所示表1-备料和施工的钢束总长度钢束号R cm 钢束弯起角度φ曲线长S φRπ180cm 直线长度x1 表1- cm直线长度L1 表1- cm 有效长度2× Sx1L1 cm 钢束预留长度 cm 钢束长度 cm1 2 34 5 6 7 8 6 7 N1 N2 471096 5 41111 168448150 449119 2×70463119 N3 N4 1319912 5 11518494119 150 448607 140 462607 N5 N6 398976 1390525 120216 150 451481 140 465481 N7 N8 48598413 110266 100381 150 451294 140 465294 N9395305 16 110390 82124 150 415028 140 42902814 计算主梁截面几何特性本节在求得各验算截面的毛截面特性和钢束位置的基础上计算主梁净截面和换算截面的面积惯性矩及梁截面分别对重心轴上肋与下肋的静矩最后汇总成截面特性值总表为各受力阶段的应力验算准备计算数据现以跨中截面为例说明其计算方法在表1-1中亦示出其它截面特性值的计算结果11 截面面积及惯计算在预加应力阶段只需要计算小截面的几何特性计算公式如下截面积 1-12截面惯矩 1-13计算结果见表1-1表1-1 跨中翼缘全截面面积和惯计算表截面分块名称分块面积Ai cm2 分块面积重心至上缘距离yi cm 分块面积对上缘静矩Si cm3全截面重心到上缘距离ys cm 分块面积的自身惯Ii cm4 di ys-yi cm Ip Aidi2 cm4 I ∑Ii∑Ip cm4b1 160 cm 净截面毛截面见表2 8184 10151 830788 9491 62029641 -660 356644 55414175扣道面积 nΔA -93832略-12898 -6972109∑77649 736956 62029641 -6615466b1 250 cm 换算截面毛截面见表2 8884 9407 8356889980 67801343 573 291568 74408691 钢束换算面积αEp- nΔAp 41013 22389 91824 略-12409 6315780∑929413 927512 67801343 6607348 计算数据ΔA π×772 46566 cm2 n 9 αEp 565 2 换算截面几何特性计算1整体截面几何特性计算在使用荷载阶段需要计算大截面结构整体化以后的截面的几何特性计算公式如下截面积 1-14截面惯矩 1-15其结果列于表1-1以上式中分别为混凝土毛截面面积和惯矩分别为一根管道截面积和钢束截面积钢束与混凝土的弹性模量比值由表-1得 565分块面积重心到主梁上缘的距离n计算面积内所含的管道钢束数2有效分布宽度内截面几何特性计算根据《公预规》422条预应力混凝土梁在计算预应力引起的混凝土应力时预加力作为轴向力产生的应力按实际翼缘全宽计算由预加力偏心引起的弯矩产生的应力按翼缘有效宽度计算因此表1-1中的抗弯惯矩应进行折减由于采用有效宽度方法计算的等效法向应力体积和原全宽实际的法向应力体积是相等的因此用有效宽度截面计算等代法向应力时中性轴应取原全宽截面的中性轴有效分布宽度的计算根据《公预规》422条对于T型截面受压区翼缘计算宽度取用下列三者中的最小值此处取故有效分布宽度内截面几何特性计算由于截面宽度不折减截面的抗弯惯矩也不需要折减取全宽截面值预应力钢筋混凝土梁在张拉阶段和使用阶段都要产生剪应力这两个阶段的剪应力应该叠加在每一个阶段中凡是中和轴位置和面积突变处的剪应力都是需要计算的例如张拉阶段和使用阶段的截面图11除了两个阶段和位置的剪应力需要计算外还应计算1 在张拉阶段净截面的中和轴简称净轴位置产生的最大剪应力应该与使用阶段在净轴位置产生的剪应力叠加2 在使用阶段换算截面的中和轴简称换轴位置产生的最大剪应力应该与张拉阶段在换轴位置产生的剪应力叠加图114尺寸单位m表1-1 跨中截面对重心轴静矩计算分块名称及序号160cm cm 210cm 100cm 静矩类别及符号分块面积cm2 分块面积重心至全截面重心距离yicm 对净轴静矩 cm3 静矩类别及符号分块面积 cm2 分块面积重心至全截面重心距离yicm 对轴静矩 cm3翼板翼缘部分对净轴静矩cm3 2240 88 196739 翼缘部分对换轴静矩cm3 2940 93 273008 三角承托480 78 37200 480 83 39614 肋部190 76 14408 190 8115363 248347 327986 下三角马蹄部分对净轴静矩 cm3 270 115 31096 马蹄部分对换轴静矩 cm3 270 110 29738 马蹄1375 133 182421 1375 128 175505 肋部285 113 32111 285 108 30677 管道或钢束-419 131 -54730 410 126 51496 ∑190898 287416续表1-12分块名称静矩类型yi 静矩类型yi 翼板净轴以上净面积对净轴静矩 cm3 2240 88 196739 净轴以上换算面积对换轴静矩cm3 2940 93 273008 三角承托480 78 37200 480 83 39614 肋部1536 40 62068 1536 4365931 ∑296007 378553 翼板换轴以上净面积对净轴静矩 cm3 2240 88 196739 换轴以上换算面积对换轴静矩cm3 2240 93 208006 三角承托480 78 37200 480 83 39614 肋部1631 40 65931 1631 81131910 ∑299870 379531 因此对于每一个荷载作用阶段需要计算四个位置共8种的剪应力即需要计算下面几种情况的静矩线图1-1以上或以下的面积对中性轴净轴和换轴的静矩线以上或以下的面积对中性轴两个的静矩净轴以上或以下的面积对中性轴两个的静矩换轴以上或以下的面积对中性轴两个的静矩计算结果列于表1-1其它截面特性值均可用同样方法计算下面将计算结果一并列于表1-1内15 钢束预应力损失计算根据《公预规》621条规定当计算主梁截面应力和确定钢束的控制应力时应计算预应力损失值后张法梁的预应力损失包括前期预应力损失钢束与管道壁的摩擦损失锚具变形钢束回缩引起的损失分批张拉混凝土弹性压缩引起的损失和后期预应力损失钢绞线应力松弛混凝土收缩和徐变引起的应力损失预应力损失值因梁截面位置不同而有差异现以四分点截面既有直表1-1主梁截面特性值总表符号单位截面跨中四分点 N7锚固点支点混凝土净截面净截面 An cm2 77649 77649 144384 14485 净惯矩 In cm4 55247762 55414175 8132642581584186 净轴到截面上缘距离yns cm 9483 9491 10649 10682 净轴到截面下缘距离ynx cm 14517 14509 1335113318 截面抵抗矩上缘Wns cm3 582598 583860 763700 763754下缘Wnx cm3 380573 381930 609141 612586 对净轴静矩翼缘部分面积Sa-n cm3 282278 248551 278124 281857 净轴以上面积Sn-n cm3 346921 296305 342768 346501 换轴以上面积So-n cm3 344742 300071 340589 344322 马蹄部分面积Sb-n cm3 173280 190792 钢束群重心到净轴距离 en cm 13059 12899 3623 2762 混凝土换算截面换算面积Ao cm2 929413 929413 1596763 159221 换算惯矩Io cm4。
桥梁工程课程设计钢筋混凝土t形梁桥设计8页word文档
钢筋混凝土T形梁桥设计一、设计资料与结构布置（一）设计资料1.桥面跨径与桥宽标准跨径：主桥采用标准跨径为30m的装配式钢筋混凝土简支桥。
主桥全长：根据当地的温度统计资料，并参考以往设计经验，确定伸缩缝采用4cm，则预制桥全长29.96m。
计算跨径：根据梁桥计算跨径的取值方法，计算跨径取相邻支座中心间距为29.16m。
桥面宽度：根据一次典型交通量的抽查结果，确定该桥的桥面横向布置为净—7m（行车道）+2*1.0m（人行道+栏杆）。
2.设计荷载根据该桥所在道路的等级确定荷载等级为：计算荷载：公路—I级，人群荷载3.5KN/m2栏杆：每侧1.52kN/m人行道：每侧3.6kN/m3.材料初步选定混凝土：主梁采用50号，人行道、栏杆及桥面铺装用25号。
钢筋：凡直径大于或等于12毫米者用II级钢筋，直径小于12毫米者用I级钢筋。
（二）结构布置1.主梁高：以往的经济分析表明，钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在1/11~1/18之间，根据跨度大者取小值原则，本桥取1/18，则梁高应为1.67m（标准跨径为30m），实际设计按1.7m取。
2.主梁间距：装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选择1.5~2.2m之间，本桥选用2.2m。
3.主梁梁肋宽：为保证主梁的抗剪需要、梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，本桥梁肋宽度取0.2m。
4.翼缘板尺寸：由于桥面宽度是给定的，主梁三间距确定后，翼缘板的宽度可得到为2.2m。
因为翼缘板同时又是桥面板，根据其受力特点，一般设计成变厚度。
与腹板交接较厚，通常不小于主梁高的1/10，本设计取为0.18m，翼缘板的悬臂端部可以薄些，本设计取为0.14m。
5.横隔梁：为增强桥面系的横向刚度，本桥除在支座处设置端横隔梁外，在跨间等距离布置三根中横隔梁，间距4*725。
梁高一般取为主梁高的3/4左右，即为1.275m，在靠近腹板处横隔梁梁底缘到主梁梁顶的距离为1.455m。
t型梁毕业设计60米跨径
t型梁毕业设计60米跨径篇一：土木简支T型梁桥毕业设计《桥梁工程》课程设计大纲一、课程设计性质、目的及任务桥梁工程课程设计是土木工程专业交通土建专业方向重要的实践性教学环节，是学生修完《桥梁工程》课程后对梁式桥设计理论的一次综合性演练。
其目的是使学生深入理解梁式桥的设计计算理论，为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。
其任务是通过本次课程设计，要求熟练掌握以下内容：1. 梁式桥纵断面、横断面的布置，上部结构构件主要尺寸的拟定。
2 .梁式桥内力计算的原理，包括永久作用的计算、可变作用的计算（尤其是各种荷载横向分布系数的计算）、作用效应的组合。
3 .梁式桥纵向受力主筋的配置、弯起钢筋和箍筋的配置，以及正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯和挠度的验算，预拱度的设置。
4.板式橡胶支座的设计计算。
三、先修课程材料力学、弹性力学、结构力学、结构设计原理、地基与基础工程、交通规划与道路勘测设计、道路工程、桥涵水力水文四、课程设计的基本要求本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计(上部结构)，其下部结构为重力式桥墩和U型桥台，支座拟采用板式橡胶支座。
学生在教师的指导下，在两周设计时间内，综合应用所学理论知识和桥梁工程实习所积累的工程实践经验，贯彻理论联系实际的原则，独立、认真地完成装配式钢筋混凝土T型梁桥的设计。
基本要求为：计算书应内容完整，计算正确，格式规范，叙述简洁，字迹清楚、端正，图文并茂；插图应内容齐全，尺寸无误，标注规范，布置合理。
五、课程设计内容1. 题目：装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计(上部结构)2. 基本资料(1)桥面净空：净一9+2 Xlm(2)永久荷载：桥面铺装层容重Y =23kN/m3。
其他部分Y =25kN/m2。
(3)可变荷载：汽车荷载，公路-I级(或H级)，人群荷载2.5kN/m2 ;人行道+栏杆=5kN/m2。
(4)材料：主筋采用口级钢，其他用I级钢，混凝土标号C40。
(5)桥梁纵断面尺寸：标准跨径Lb=25m，计算跨径L=24.5m,桥梁全长L,=24.96m (或标准跨径Lb=30m，计算跨径L=29.5m，桥梁全长L，=29.96m)。
简支T梁桥静、动力荷载试验毕业论文
前言桥梁是公路的纽带和咽喉，直接左右着公路的生命。
因此，必须确保其工程质量，始终使其处于良好的工作状态。
一般来说，桥梁是一项大型工程，决定其质量的因素是多方面的，例如：设计分析理论、施工技术、建筑材料、以及地质、水文等自然条件。
为此，在桥梁建设过程中，人们采取相应和依靠材料试验、模型试验、结构试验、施工监控、成桥后的动、静载试验和相关试验技术起着至关重要作用。
本文主要研究某简支T梁桥静、动荷载试验和方案设计，简支梁桥是梁式桥中应用最早，使用最广泛的一种桥型，也是实际工程中需要进行荷载试验数量最多的一种桥型。
它受力简单，梁中只有正弯矩，适用T形截面梁这种构造简单的截面形式；体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力，设计计算方便，最易设计成各种标准跨径的装配式结构。
所以研究简支T梁桥静、动载试验有重要意义，为研究其它复杂桥梁也提供了一定的参考。
随着经济建设的需要和交通事业的发展，线路载重及运量在不断增长，对桥梁的承载和通行能力提出了更高的要求。
既有桥梁不断增加，桥梁损伤以及其他不适应交通运输要求的问题也出现了。
而且，既有桥梁不满足规定要求的问题也越来越普遍。
对其承载能力的评估已引起世界性关注，自80年代起，在一些工业发达国家，桥梁工程的重点已逐步转到养护维修、鉴定评估和加固改造方面，并已取得长足进展，在公路桥梁方面，美、英、加拿大和我国先后颁布了基于极限状态原理和设计规范的桥梁评估标准，1980年，英国工程师协会发表了《既有桥梁结构的评估》，1981年，经济合作与发展组织组织召开了《关于道路桥梁维修管理国际会议》，在1990年、1993年、1996年，在英国召开了三次桥梁管理国际会议,此外，还有不少相关会论文集和专题研究报告，在工程实践方面，美、英、加拿大先后颁布了基于可靠性理论和设计规范的桥梁评估或文件。
国内外检测技术的一些最新发展在美国，每年有大量的桥梁急需维修，为了确保桥梁的维修经费的合理利用，美国公路管理局拟采用一种贝叶斯预测技术，将以前的检测数据和工程判断组合起来，可清楚的考虑到测量的错误，将建立在工程评价和先前的经验信息上融入到未来的混凝土桥梁的管理系统中的架构中。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥(毕业设计)
b´=0.15m=15cm
=2.35/6.40=0.367
根据c/ 比值可查（附表1） 求得 λ/c=0.548
所以 λ=0.548 c=0.548 2.35=1.29m
求横梁截面重心位置ay
=
=
=0.21
横梁的抗弯和抗扭惯矩Iy和ITY
查表得 ，但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半，可取 =1/6
0.75
0.87
0.60
K0
0
b/4
b/2
3/4b
b
0.83
1.66
2.46
3.32
4.10
0.91
1.51
2.10
2.73
3.40
0.99
1.35
1.Байду номын сангаас3
2.10
2.44
1.08
1.23
1.38
1.51
1.64
1.13
1.06
0.98
0.94
0.83
1.08
0.88
0.64
0.40
0.18
0.99
0.270
0.291
0.312
1/3
查表可知b1/t1=0.11/1.60=0.069,c1=1/3
t2/b2=0.18/(1.3-0.11)=0.151,c2=0.301
则
ITX=1.6×0.113/3+0.301×1.19×0.183
=0.71×10-3=2.80×10-3m4
单位抗弯及抗扭惯矩：
JX=Ix/b=6.628×10-2/160=4.142×10-4m4/cm
JTX=ITx/b=2.280×10-3/160=1.75×10-5m4/cm
预应力简支T梁_本科生毕业设计论文
预应力简支T梁概述1、设计的自然状况年平均气温为9.6℃、年极端最高气温33.3℃、年极端最低气温20.8℃土壤冻深为1.0m，平均结冰期为184天，年平均降水量为1052mm，最大降水拉量为1315.3mm。
平均风速为1.7m/s，最大风速为12.4m/s,风向为东北方向。
地震烈度为7度2、设计任务及要求：应对所给的题目设计三个备选方案，并比较其优劣，从其中选出一个最佳方案，作为最终的设计方案。
利用《桥梁博士》计算桥梁上部结构的内力及配筋计算并绘制桥梁上部施工图（一般构造图及配筋图）设计桥梁墩台及基础并进行内力计算，配置钢筋并绘制施工图完成设计计算书。
3、设计步骤：1、根据设计任务书的要求设计三个备选方案方案一：预应力混凝土简支T梁桥。
如图（1）方案二：钢筋混凝土下承式拱桥。
如图（2）方案三：钢筋混凝土连续梁桥。
如图（3）1图（1）a图（1）b23图（1）c图（1）d图（2）图（3）通过比较选择预应力混凝土简支T梁桥进行设计。
4、设计的目的：通过毕业设计掌握桥梁设计的最基本方法，能够根据设计任务的要求进行4桥梁形式的选择；掌握桥梁的基本构造，会利用通用设计软件计算桥梁的内力并配筋；会用CAD绘制桥梁的施工图。
5、最后达到的目标现代的交通发展非常迅速，尤其是我国的交通发展更是一年更比一年快，便捷的交通加强了各民族之间的团结，也加快了各地区经济的发展。
给人们的生活、工作和学习带来了极大的方便，桥梁的建设跨越了河流、海洋和山谷的阻碍。
桥梁的出现把我国的经济带向了又一个高点，增强国家综合实力。
5第1章设计资料及构造布置1.1设计资料1.1.1桥梁跨径及桥宽标准跨径：50m(墩中心距离)主梁全长：49.7m计算跨径：49m设计车道数：4人行道宽度：4m抗震设防烈度：7度1.1.2设计荷载车辆荷载等级为公路—Ⅱ级，每侧人行栏、人行道重力的作用分别为1.52KN/m和25KN/m。
1.1.3材料及工艺混凝土：主梁用C50，栏杆及桥面铺装用C30.预应力钢筋：用s 15.2钢绞线，每束8根，全梁配7束，f pk=1860MPa。
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（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）摘要预应力混凝土梁式桥在我国桥梁建筑上占我重要的地位，在目前，对于中小跨径的永久性桥梁，无论是公路桥梁或者城市桥梁，都在尽量采用预应力混凝土梁式桥，因为这种桥梁具有就地取材，工业化施工，耐久性好，适应性强，。
整体性好以及美观等多种优点。
本设计采用装配式简支T梁结构，其上部结构由主梁、横隔梁、行车道板，桥面部分和支座等组成，显然主梁是桥梁的主要承重构件。
其主梁通过横梁和行车道板连接成为整体，使车辆荷载在各主梁之间有良好的横向分布。
桥面部分包括桥面铺装、伸缩装置和栏杆等组成，这些构造虽然不是桥梁的主要承重构件，但它们的设计与施工直接关系到桥梁整体的功能与安全，这里在本设计中也给予了详细的说明。
本设计主要受跨中正弯矩的控制，当跨径增大时，跨中由恒载和活载产生的弯矩将急剧增加，是材料的强度大部分为结构重力所消耗，因而限制的起跨越能力，本设计采用27m标准跨径，合理地解决了这一问题。
在设计中通过主梁内力计算、应力钢筋的布置、主梁截面强度与应力验算、行车道板及支座、墩台等等设计，完美地构造了一座装配式预应力混凝土简支T梁桥，所验算完全符合要求，所用方法均与新规范相对应。
本设计重点突出了预应力在桥梁中的应用，这也正体现了我国桥梁的发展趋势。
关键词：预应力，简支T梁，后张法，应力验算AbstractThe prestressed concrete beam plate bridge occupies my important status in our country bridge construction, in at present, regarding small span permanent bridge, regardless of is the highway bridge or the city bridge, all as far as possible is using the prestressed concrete beam plate bridge, because this kind of bridge has makes use of local materials, the industrialization construction, the durability is good, compatible, integrity good as well as artistic and so on many kinds of merits.This design uses assembly type simple support T beam structure, its superstructure by the king post, septum transversum beam, the lane board, the bridge floor part and the support and so on is composed, the obvious king post is the bridge main carrier. Its king post connects into the whole through the crossbeam and the lane board, enable the vehicles load to have the good traverse between various king posts .Bridge floor part including compositions and so on flooring, expansion and contraction installment and parapet, these structures although is not the bridge main carrier, but their design and the construction relates the bridge whole directly the function and the security, here has also given the detailed explanation in this design.This design mainly steps the sagging moment control, when the span increases, cross the bending moment whichproduces by the dead load and the live load the sharp growth, is the material intensity majority of consumes for the structure gravity, thus limits the spanning ability, this design uses the 27m standard span, has solved this problem reasonably. In the design through the king post endogenic force computation, the stress steel bar arrangement, king post section intensity and stress checking calculation, lane board and support, pillar Taiwan and so on designs, a structure assembly type prestressed concrete simple support T beam bridge, the checking calculation completely has conformed to the requirement perfectly, uses the method and the new standard corresponds. This design has highlighted the pre-stressed with emphasis in the bridge application, this has also been manifesting our country bridge trend of development.Key word: Pre-stressed，Simple support T beam，Tensioning，Stress checking calculation目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (5)第1章桥型设计方案 (6)1.1方案一：预应力钢筋混凝土简支梁（锥型锚具） (6)1.1.1 基本构造布置 (6)1.1.2 设计荷载 (6)1.2方案二：钢筋混凝土箱形拱桥 (7)1.2.1方案简介 (7)1.2.2尺寸拟定 (7)1.2.3桥面铺装及纵横坡度 (8)1.2.4施工方法 (8)1.2.5总结 (8)1.3 桥型方案三：预应力混凝土连续刚构方案（比较方案） (8)第2章上部结构设计 (9)2.1 计资料及结构布置 (9)2.1.1设计资料 (9)2.1.2横截面布置 (9)2.1.3横截面沿跨长变化 (12)2.1.4横隔梁的布置 (13)2.2 主梁作用效应计算 (13)2.2.1永久效应计算 (13)2.2.2可变作用效应计算 (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位置 (26)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征 (31)2.4.1 截面面积及惯矩计算 (31)2.4.2 截面静矩计算 (33)2.4.3 截面几何特性汇总 (34)2.5 预应力损失计算 (34)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 (37)2.5.2由锚具变形、钢束回缩引起的损失 (37)2.5.3 混凝土弹性收缩引起的预应力损失 (38)2.5.4 由钢束应力松弛引起的损失 (39)2.5.5 混凝土收缩和徐变引起的损失 (41)2.5.6 预加力计算及钢束预应力损失汇总 (42)2.6 主梁截面承载力与应力验算 (45)2.6.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算 (45)2.6.2 持久状态正常使用极限状态抗裂验算 (48)2.6.3 持久状态构件的应力验算 (49)2.6.4 短暂状况构件的应力验算 (56)2.7 主梁端部的局部承压验算 (56)2.7.1 局部承压区的截面尺寸验算 (56)2.7.2 局部抗压承载力验算 (59)2.8 主梁变形验算 (59)第3章基础的设计 (62)3.1 盖梁的计算 (62)3.1.1荷载计算 (62)3.1.2 内力计算 (69)3.2 桥墩墩柱计算 (70)3.2.1 荷载计算 (70)3.2.2 截面配筋计算及应力验算 (72)3.3 钻孔灌注桩计算 (74)3.3.1荷载计算 (74)3.3.2 桩长计算.............................................................................. 75结论 (77)致谢 (78)参考文献 (79)前言公路桥梁交通是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施，是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。