40m预应力混凝土简支T形梁桥毕业设计

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预应力混凝土简支梁桥毕业设计

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。

40m预应力混凝土简支T型梁桥设计-预应力混凝土简支T梁桥

40m预应力混凝土简支T型梁桥设计-预应力混凝土简支T梁桥

40m预应力混凝土简支T型梁桥设计:预应力混凝土简支T梁桥XX大学毕业设计题目:40m预应力混凝土简支T型梁桥设计(净-7+2×0.75m人行道)指导教师:职称:教授学生姓名:学号:专业:水利水电工程(道路与桥梁方向)院(系):水利与环境学院完成时间:20XX年6月20XX年 6月1 日摘要本设计从最基本的设计方法入手,重点进行了主梁的设计,掌握了主梁的设计方法,其它部分的设计就可以仿照主梁设计进行。

本设计的主要内容包括:纵横断面布置,主梁设计,横隔梁设计,还有行车道板设计。

纵横断面布置:根据规范要求和工程实践经验确定主梁间距与主梁片数和主梁高度及各截面主要尺寸。

主梁设计:内力计算由恒载内力和活载内力计算组成。

恒载内力由结构力学可求出,而活载内力计算时要利用按修正偏心压力法计算得出的荷载横向分布系数。

根据计算得出的各种内力组合确定设计控制内力进而对预应力钢束数进行估算。

按后张法制作主梁,采用锥型锚具和直径50mm的抽拔橡胶管,计算各种预应力损失得出有效预应力,对主梁进行强度、应力和变形验算。

横隔梁设计:设置横隔梁是为了保证各主梁共同受力和加强结构整体性,本设计中采用偏心压力法进行横隔梁计算。

鉴于桥梁跨中处横隔梁受力最大,只计算跨中横隔梁内力,其余横隔梁可依据中横隔梁偏安全地选用相同的截面尺寸和配筋。

行车道板设计:本设计中行车道板的受力图示为单向板。

关键词:T形梁;预应力;混凝土桥 ABSTRACT This design begins with basic method and gives most content to the design of main beams.Whenthe method of main beams designing is mastered, we can go on the designing of other parts.The main content of this design is as followings: The arrange of longitudinal section and lateral section, Main beams design, Crossing beam designing and Drive-way plankdesigning.The arrange of longitudinal section and lateral section:According to the specification and the experience of practical engineering, we can decide the distance of girders, the number of the girders, the height of the main beams and the main size of each section.Main beams design : Internal forces include invariable force and variable force.Wecan use the method of the structural mechanics.Tocalculate the variable internal force, we calculate the lateral direction coefficient of the load with the method of corrected eccentricity pressures.with theresult of the calculation, we can obtain the control internal force, and we can approximately decide the number of the pre-stressed concrete band.design the main beams with post-tensioning method, selecting pre-burry corrected tube anchoring.Thencalculate the loss of the pre-stress and obtain the valid pre-stress and examine the strength, stress, and transform of the main beams.Crossing beam designing:To make sure that all main beams rear the load together and to enhance the globality of the construction, this designgoes on the crossing beam calculation with the method of corrected eccentricity pressures.Weonly calculate the internal force of the middle crossing beam because of the maximum force is in the place of the middle of the span.Drive-wayplank designing:In this design, the force diagram of the drive-way plank is single direction plank.Key words: T-beam;pre-stress;concrete bridge.目录摘要 I ABSTRACT II 第1章纵横截面布置11.1 设计目的11.2 基本资料11.3 主梁间距与主梁片数21.4 主梁跨中界面尺寸拟定 41.5 横截面沿跨长的变化 51.6 横隔梁的设置 5 第2章主梁计算 62.1 恒载内力计算 62.1.1 恒载集度 62.1.2 恒载内力 72.2 活载内力计算(修正刚性横梁法)72.2.1 冲击系数和车道折减系数 72.2.2 计算主梁的荷载横向分部系数 8 2.2.3 车道荷载的取值122.3 主梁内力组合152.4 预应力钢束的估算及其布置152.4.1 跨中截面钢束的估算和确定152.4.2 预应力钢束布置172.5 计算主梁截面几何特性222.5.1 净截面几何特性计算222.5.2 换算截面几何特性计算222.5.3 有效分布宽度内截面几何特性计算232.5.4 各阶段截面对形心轴的静矩计算242.6 钢束预应力损失计算262.6.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失272.6.2 由锚具变形,钢束回缩引起的损失282.6.3 混凝土弹性压缩引起的损失 302.6.4 由钢束应力松弛引起的损失 312.6.5 混凝土收缩和徐变引起的损失 312.6.6 预加内力计算即钢束预应力损失汇总 34 2.7 主梁截面承载力与应力验算 362.7.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算 37 2.7.2 持久状况构的应力验算 412.7.3 短暂状况构的应力验算 492.8 主梁端部的局部承压验算 502.9主梁变形验算 542.9.1 计算由预加应力引起的跨中反拱度 54 2.9.2 计算由荷载引起的跨中挠度 562.9.3 结构刚度验算 572.9.4 预拱度的设置 57 第3章横隔梁计算 583.1 确定作用在跨中横隔梁的可变作用 58 3.2 跨中横隔梁的作用效应影响线 58 3.2.1 绘制弯矩影响线 59 3.2.2 绘制剪力影响线61 3.3 截面作用效应计算 62 3.4 截面配筋计算 63 第4章行车道板计算 654.1 悬臂板荷载效应计算 65 4.2 荷载效应组合 67 4.3 截面设计、配筋与承载力验算68结束语 70 参考文献 71 致谢 72 中英文翻译 73 第1章纵横截面布置1.1 设计目的通过设计,全面掌握公路预应力公路桥梁的设计过程,培养和运用所学专业知识的能力。

桥梁工程毕业设计——预应力混凝土简支T型梁桥

桥梁工程毕业设计——预应力混凝土简支T型梁桥

1 方案拟订与比选1.1 设计资料(1)技术指标:汽车荷载:公路—I级桥面宽度:26m采用双幅(12+2×0.5)m(2)设计洪水频率:百年一遇;(3)通航等级:无;(4)地震动参数:地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期0。

35s,相当于原地震基本烈度VI度。

1.2 设计方案鉴于展架桥地质地形情况。

该处地势平缓,故比选方案主要采用简支梁桥和连续梁桥形式。

根据安全、适用、经济、美观的设计原则,我初步拟定了三个方案。

1。

2。

1 方案一:(8×40)m预应力混凝土简支T型梁桥本桥的横截面采用T型截面(如图1—1).防收缩钢筋采用下密上疏的要求布置所有钢筋的焊缝均为双面焊,因为该桥的跨度较大,预应力钢筋采用特殊的形式(如图1—2)布置,这样不仅有利于抗剪,而且在拼装完成后,在桥面上进行张拉,可防止梁上缘开裂。

优点:制造简单,整体性好,接头也方便,而且能有效的利用现代高强材料,减少构件截面,与钢筋混凝土相比,能节省钢材,在使用荷载下不出现裂缝等。

缺点:预应力张拉后上拱偏大,影响桥面线形,使桥面铺装加厚等。

施工方法:采用预制拼装法(后张法)施工,即先预制T型梁,然后用大型机械吊装的一种施工方法。

其中后张法的施工流程为:先浇筑构件混凝土,并在其中预留孔道,待混凝土达到要求强度后,将预应力钢筋穿入预留的孔道内,将千斤顶支承与混凝土构件端部,张拉预应力钢筋,使构件也同时受到反力压缩.待张拉到控制拉力后,即用夹片锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构件上,使混凝土获得并保持其预压应力.最后,在预留孔道内压注水泥浆。

,使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体.桥中心桩号1:1000立 面卵石卵石卵石亚粘土亚粘土亚粘土淤泥质土淤泥质土淤泥质土细砂细砂亚砂土亚砂土亚砂土 立面图(尺寸单位:cm )图2图1图1—1 (尺寸单位:cm ) 图1—21。

2。

2 方案二:(86+148+86)m 预应力混凝土连续箱形梁桥本桥采用单箱单室(如图1—3)的截面形式及立面图(如图1-4),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。

40米预应力混凝土简支T形梁桥设计

40米预应力混凝土简支T形梁桥设计
马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的,设计实践表明,马蹄面积占截面面积的10%~20%为合适。本算例考虑到主梁需要配置较多的钢束,将钢束按三层布置,一层最多三束,同时还根据《公预规》9.4.9条对钢束净矩及预留管道的要求,初拟马蹄宽度为460mm,高度250mm,马蹄与腹板交接处作三角过渡,高度130mm,以减少局部应力。
2777.78
61.74
1925913
1928691
腹板
3800
110
418000
11431667
-29.93
3404059
14835726
下三角
169
200.67
33913
1711.46
-120.6
2457997
2459708
马蹄
1150
217.5
250125
59895.83
-137.43
21720056
1209
材料重度
钢筋混凝土
γ1
KN/m3
25.0
沥青混凝土
γ2
KN/m3
23.0
钢绞线
γ3
KN/m3
78.5
钢束与混凝土的弹性模量比
αEp
无纲量
5.65
注:考虑混凝土强度达到90%时开始张拉预应力钢束。 和 分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度,则 =29.6MPa, =2.51MPa。
2.1主梁间距与主梁片数
《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)
1.5 基本计算数据
表1-1 基本数据计算表
名 称
项 目

毕业设计(论文)-t形预应力钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计[管理资料]

毕业设计(论文)-t形预应力钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计[管理资料]

摘要本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定进行方案比选和设计的。

本桥共一跨,标准跨径长为24m,对该桥的设计,本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则,本论文提出三种不同的桥型方案进行比较和选择:方案一为预应力混凝土简支梁桥,方案二为斜腿刚构桥。

方案三是预应力混凝土T形刚构桥,经由以上的八字原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土简支梁桥为推荐方案。

在设计中,桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在使用工程中恒载以及活载的作用利,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、偏心压力法求出活载横向分布系数,并运用最大荷载法法进行活载的加载。

进行了梁的配筋计算,估算了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。

本设计全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制,计算机编档、排版,打印出图及论文。

还有,翻译了一篇英文短文“Bridges”。

关键词:桥梁设计、预应力混凝土、简支梁桥、上部结构、AutoCAD。

AbstractThis is a partial struct design of a flyover crossing that is over the railway in , according to designing assignment and the standard of road and bridge. The total of a bridge span, standard span length of the purpose of make the type of the bridge corresponding with the ambience and cost saving, this paper provides three different types of bridge for selection: the first one is pre-stressed concrete continuous bridge; the second one is slant leggedrigid frame brige; the last one is Prestressed concrete t-shaped rigid frame bridge. After the comparisons of economy, appearance, characteristic under the strength and effect, the first one is selected.In the design, the calculation of bridge upper structure bridge is analyzed emphatically in the use of engineering zhongheng load and live load effect, the overall volume and weight coefficient, load set the calculation of internal force of dead load. Using the lever principl method, eccentric-pressed method live load transverse distribution coefficient, and using the method of maximum load method for load live load. The beam reinforcement calculation, estimate the various loss of prestress steel strand, prestressed stage and using stage of main girder section and the strength and deformation calculation of anchorage zones and local strength calculation and the calculation of the deflection.This design all design drawings using cad drawing, filing, computer typesetting, figure and print out the papers. Also, an essay in English translation "Bridges".Keywords: Bridge design, the prestressed concrete beam bridge, the upper structure, AutoCAD.目录第一章 结构方案设计比选 (2)比选 .............................................................. 2 ................................................................... 2 ................................................................... 2 结论: . (4)第二章 桥梁上部结构设计 (5)................................................................... 5 . (8)第三章 主梁内力计算 ................................. 错误!未定义书签。

桥梁毕业设计--预应力混凝土T型简支梁桥

桥梁毕业设计--预应力混凝土T型简支梁桥

桥梁毕业设计--预应力混凝土T 型简支梁桥毕业设计毕业生姓名:专业:学号:指导教师所属系(部):摘要本毕业设计采用预应力混凝土T型简支梁桥,跨径布置为(5 30)m,主梁为等截面T型梁。

本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。

首先进行桥型方案比选,拟定截面尺寸;计算控制截面的设计内力及其相应的组合值;估算预应力钢筋的数量并对其进行布置;计算主梁截面的几何特征值;计算预应力损失值;正截面和斜截面的承载力计算及复核;然后在进行强度、应力及变形验算,最后进行下部结构验算。

接着进行了简单的施工方法设计,包括施工前的准备,施工方法设计.关键词:预应力;结构设计;结构验算;施工方法目录摘要................................................................... 第1章绪论............................................................1.1 桥梁的概述 ..................................................1.2 预应力混凝土梁桥的发展 ...................................... 第2章方案比选........................................................2.1 桥梁比选的基本原则 ..........................................2.2 桥型方案的比选编制 ..........................................2.3 桥型方案推荐 ................................................ 第3章设计资料及构造布置..............................................3.1 设计资料....................................................3.2 横截面的布置 ................................................3.3 恒载内力计算 ................................................3.4 活载内力计算 ................................................3.5 主梁内力组合 ................................................ 第4章预应力钢束的估算及其布置........................................4.1 预应力钢束的估算及其确定按构件正截面抗裂性要求...............4.2 预应力钢束的布置 ............................................4.2.1 跨中截面及锚固截面的钢束布置...........................4.3控制截面的钢束重心位置计算...................................4.4钢束长度计算.................................................4.5 承载能力极限状态计算 ........................................4.5.1 跨中截面正截面承载力计算...............................4.5.2 斜截面抗剪承载力计算 ..................................4.6 钢束预应力损失计算 ..........................................4.6.1预应力钢筋和管壁之间摩擦引起的预应力损失 ................4.6.2由锚具变形、钢束回缩引起的摩擦损失......................4.6.3由分批张拉所引起的损失.....................................4.6.4由钢束应力松弛引起的损失...................................4.6.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失........................4.7预应力损失组合...............................................4.8抗裂验算.....................................................4.9主梁变形计算.................................................4.9.1可变荷载作用引起的挠度 .............................. 第5章行车道板计算....................................................5.1 设计资料....................................................5.2 恒载及其内力(以纵向1m宽的板条进行计算)....................5.3 汽车-20级产生的内力........................................5.4 荷载组合....................................................5.5 钢筋配置....................................................第6章重力式桥台设计..................................................6.1 设计资料....................................................6.2 设计方法与内容 ..............................................第7章重力式桥墩设计..................................................7.1 设计资料....................................................7.2 设计方法与内容 .............................................. 第8章盆式橡胶支座................................................... 第9章施工方法设计...................................................9.1施工前的准备.................................................9.2施工方法.....................................................9.3工程质量和工期的措施.........................................9.4安全保证措施和文明施工与环境保护措施......................... 参考文献...............................................................外文文献翻译 .............................. 中文译文 .................................. 致谢 ....................................第1章绪论1.1 桥梁的概述桥梁指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物,桥梁工程在学科上属于土木工程的分支,在功能上时交通的咽喉。

40m预应力混凝土简支T形梁桥毕业设计

40m预应力混凝土简支T形梁桥毕业设计

40m预应力混凝土简支T形梁桥毕业设计中国矿业大学2008届本科生毕业设计预应力混凝土简支T形梁桥(夹片锚具)一设计资料及构造布置1.桥梁跨径及桥宽标准跨径:40m(墩中心距离)主梁全长:39.98m计算跨径:39.00m桥面净空:净9+2m=11m2.设计荷载公路—?级,人群荷载3.0KN/m2,每侧人行栏,防撞栏重力的作用力分别为1.52KN/m和4.99KN/m3.材料及工艺混凝土:主梁采用C50,栏杆及桥面铺装用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 D62—2004)的?15.2钢绞线,每束六根,全梁配七束,fpk=1860Mpa。

普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋,直径小于12mm 的均用R235钢筋。

按后张法施工工艺要求制作主梁,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 B01—2003),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 B62—2004)(4)基本计算数据见表一(二)横截面布置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.本桥主梁翼板宽度为2750mm,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?1700mm)和运营阶段的大截面(bi?2750mm).净-9+2m的桥宽采用四片主梁,如图一所示.中国矿业大学2008届本科生毕业设计注:本示例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。

fck和ftk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压,抗拉标准强度,则:fck=29.6MPa,ftk=2.51MPa。

40米预应力混凝土简支T形梁桥设计

40米预应力混凝土简支T形梁桥设计

40米预应力混凝土简支T形梁桥设计混凝土梁是一种常见的结构构件,具有较高的承载能力和耐久性。

在桥梁设计中,预应力混凝土梁被广泛应用于大跨度桥梁的建设,以提高其承载能力和耐久性。

本文将对一座40米预应力混凝土简支T形梁桥进行详细设计。

首先,我们将对梁桥的基本参数进行介绍,然后进行梁型选择和承载力计算,最后进行设计验算和施工方案分析。

一、梁桥基本参数介绍1.跨度:40米2.桥面宽度:8米3.车道数:双向两车道4.梁高:根据承载力和美观性要求确定5.材料强度等级:C50二、梁型选择和承载力计算根据跨度和桥面宽度,可以选择适当的梁型。

T形梁是一种常见的梁型,具有较好的承载能力和刚度。

在确定梁型后,可以进行承载力计算。

承载力计算主要包括以下几个方面:1.自重计算根据梁的几何形状和梁材料的密度,可以计算出梁的自重。

自重是梁本身的荷载,需要考虑在设计中。

2.活荷载计算根据桥梁所在位置的交通情况和设计要求,确定桥梁的活荷载标准。

活荷载包括车辆荷载、人行荷载和雪荷载等。

通过考虑不同车型和车辆分布情况,可以计算出桥梁的活荷载。

3.斜拉力计算根据梁桥的结构形式和施工方案,可以计算出各个斜拉杆的力值,以确保斜拉杆的承载能力。

4.承载能力验算将以上计算得到的各种荷载和力值进行叠加,并考虑梁的断面尺寸和材料强度等因素,进行承载能力验算。

如果承载能力满足设计要求,则说明梁型选择和尺寸设计合理。

三、设计验算和施工方案分析在完成承载力计算后,需要进行设计验算,以验证梁桥的设计是否合理。

设计验算主要包括以下几方面:1.梁截面尺寸验证梁截面尺寸需要满足强度和刚度要求。

通过计算得到的承载力和梁的几何参数,可以验证梁的截面尺寸是否满足设计要求。

2.钢筋配筋计算根据梁的截面尺寸和荷载要求,配筋计算是非常重要的一步。

通过配筋计算,可以确定梁中的钢筋布置和数量,以满足强度要求。

3.施工方案分析在设计验算完成后,需要对梁的施工方案进行分析。

施工方案包括梁的浇筑顺序、预应力筋的张拉过程、伸长量的计算等。

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40m预应力混凝土简支T形梁桥毕业设计中国矿业大学2008届本科生毕业设计预应力混凝土简支T形梁桥(夹片锚具)一设计资料及构造布置1.桥梁跨径及桥宽标准跨径:40m(墩中心距离)主梁全长:39.98m计算跨径:39.00m桥面净空:净9+2m=11m2.设计荷载公路—?级,人群荷载3.0KN/m2,每侧人行栏,防撞栏重力的作用力分别为1.52KN/m和4.99KN/m3.材料及工艺混凝土:主梁采用C50,栏杆及桥面铺装用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 D62—2004)的?15.2钢绞线,每束六根,全梁配七束,fpk=1860Mpa。

普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋,直径小于12mm 的均用R235钢筋。

按后张法施工工艺要求制作主梁,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 B01—2003),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 B62—2004)(4)基本计算数据见表一(二)横截面布置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.本桥主梁翼板宽度为2750mm,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?1700mm)和运营阶段的大截面(bi?2750mm).净-9+2m的桥宽采用四片主梁,如图一所示.中国矿业大学2008届本科生毕业设计注:本示例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。

fck和ftk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压,抗拉标准强度,则:fck=29.6MPa,ftk=2.51MPa。

中国矿业大学2008届本科生毕业设计2.主梁跨中截面尺寸拟订(1)预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15~1/25,标准设计中高跨比约在1/18~1/19。

当建筑高度不受限制时,增大梁高往往是较经济的方案,因为增大梁高可以节省预应力钢束用量,同时梁高加大一般只是腹板加高,而混凝土用量增加不多,综上所述,本桥梁取用2300mm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于桥面板承受车轮局部荷载的要求,要应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。

本算例预制T梁的翼板厚度取用150mm,翼板根部加厚到250mm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,腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定,同时从腹板本身的稳定条件出发,腹板厚度不宜小于其高度的1/15。

本算例腹板厚度取210mm。

马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的,设计实践表明,马蹄面积占截面面积的10%~20%为合适。

本算例考虑到主梁需要配置较多的钢束,将钢束按三层布置,一层最多三束,同时还根据《公预规》9.4.9条对钢束净矩及预留管道的要求,初拟马蹄宽度为600mm,高度250mm,马蹄与腹板交接处作三角过渡,高度150mm,以减少局部应力。

按照以上拟订的外形尺寸,就可以绘出预制梁的跨中截面图(见图二)图2 跨中截面尺寸图(尺寸单位:cm)(3)计算截面几何特征将主梁跨中截面划分成两个规则图形的小单元,截面几何特性列表计算见表二跨中截面几何特性计算表中国矿业大学2008届本科生毕业设计大毛截面中国矿业大学2008届本科生毕业设计注:大毛截面形心至上缘距离:ys??S?A?S?Aii?857754/10115=84.80 小毛截面形心至上缘距离:ys?ii?84594.5/8802.5=96.1(4)检验截面效率指标?(希望?在0.5以上)上核心距ks下核心距kx?截面效率指标:??ks?kxh?0.525>0.5IA?y?i7156274610115??230?84.80??48.7cm ?I?A?ys?82.15cm 表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的(三)横截面沿跨长的变化如图一所示,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1999mm的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开始向支点逐渐抬高,在马蹄抬高的同时腹板的宽度亦开始变化。

(四)横隔梁的布置模型实验结果表明,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,否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。

为减少对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩,在跨中设置一道中横隔梁。

当跨度较大时,应设置较多的横隔梁,本设计在桥跨中点和三分点,六分点,支点出设置七到横隔梁,其间距为6.5m。

端横隔梁的高度与主梁同高,厚度为上部280mm,下部260mm,中横隔梁高度为2050mm,厚度为上部180mm,下部160mm,见图一二.主梁作用效应计算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,可分别求得主梁控制截面的永久作用和最大可变作用效应,然后在进行主梁作用效应组合。

(一)永久作用效应计算1.永久作用集度(1)预制梁自重①跨中截面段主梁的自重G(1)?0.88025?25?13?286.08KN②马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重中国矿业大学2008届本科生毕业设计G(2)?(1.443625?0.88025)?5?25/2?142.34KN③支点段梁的自重G(3)?1.443625?25?1.99?71.82KN④边主梁的横隔梁中横隔梁体积:0.17??1.9?0.7?0.5?0.1?0.5?0.15?0.175??0.2196?cm3? 端横隔梁体积0.27??2.15?0.525?0.5?0.065?0.325??0.301m3 故半跨内横梁重力为G(4)??2.75?0.2196?1?0.301??25?22.62KN⑤预制梁永久作用集度(286.08?142.34?71.82?22.62)/19.99?26.16KN/m (2)二期永久作用①现浇T梁翼板集度g(5)?0.15?0.9?25?3.38KN/m②边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁体积0.17?0.45?1.9?0.14535m3一片端横隔梁体积0.27?0.45?2.15?0.2612m3故:g(6)??2?0.14535?2?0.2612??25/39.98?0.508KN/m ③铺装10cm混凝土铺装:0.1?14?25?35KN/m5cm沥青铺装0.05?14?23?16.10KN/m若将桥面铺装均摊给四片主梁,则g(7)?(35?16.10)/4?12.77KN/m④栏杆一侧人行栏:1.52KN/m一侧防撞栏:4.99KN/m若将两侧人行栏,防撞栏均摊给四片主梁,则:g(8)?(1.52?4.99)?2/4?3.25KN/m中国矿业大学2008届本科生毕业设计⑤边梁二期永久作用集度g2?3.38?0.508?12.77?3.25?19.88KN/m 2.永久作用效应如图3所示,设x为计算截面离左支座的距离,并令??x/l 主梁弯矩和剪力的计算公式分别为:M?? Q??12122??1lg??1?2??lg永久作用效应计算见表三剪力影响线1号梁永久作用效应中国矿业大学2008届本科生毕业设计(二)可变作用效应计算(修正刚性梁法)1.冲击系数和车道折减系数按《桥规》4.3.2条规定,结构的冲击系数与结构的基频有关,因此首先要计算结构的基频。

简支梁桥的基频可采用下列公式估算:f??3.06Hz其中:mc?G/g?2580Kg/m 根据本桥的基频,可计算出汽车荷载的冲击系数为:??0.1767lnf?0.0157?0.186按《桥规》4.3.1条,当车道大于两车道时,需进行车道折减,三车道折减22%,四车道折减33%,但折减后不得小于用两行车队布载的计算结构。

本算例按四车道设计,因此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mc 如前所述,本例桥跨内设五道横隔梁,具可靠的横向联系,且承重结构的长宽比为:l/B?39/11?3.54?2所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数mc ①计算主梁抗扭惯矩对于T梁截面,抗扭惯矩可近似按下式计算:mIT??cbti3iii?1式中:bi ti——相应为单个矩形截面的宽度和高度ci——矩形截面抗扭刚度系数m——梁截面划分成单个矩形截面的个数对于跨中截面,翼缘板的换算平均厚度:t1?230?15?0.5?10?10023017.2cm马蹄部分换算成平均厚度中国矿业大学2008届本科生毕业设计t2?25?402?32.5cm图四示出了的计算图示,IT的计算见表四图4 IT计算图示(尺寸单位:cm)IT计算表②计算抗扭修正系数?中国矿业大学2008届本科生毕业设计对于本算例主梁的间距相同,并将主梁近似看成等截面,则得??1?1?12E?aGlii2ITi2iIi式中:G?0.4E; l?39.00m; ?IT?4?0.0136026?0.0544104m4; a1?8.25m; a2?5.5m;ia3?2.75m; a4?0.0m;a5??2.75m; a6??5.5m; a7??8.25m; Ii?0.715627m 4。

计算得:?=0.90③按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值nij?1n??aje72?ai?1i7式中:n?4,?ai2?2?(8.252?5.52?2.752)?211.75m2.i?1计算所得的nij值列于表5内。

nij1号梁的横向影响线和最不利荷载图式如图5所示。

中国矿业大学2008届本科生毕业设计一号梁图5 跨中的横向分布系数mc计算图式(尺寸单位:cm)可变作用:双车道:mcq=1/2(0.56+0.420+0.318+0.178)=0.728故取可变作用的横向分布系数为:mcq=0.728(2)支点截面的荷载横向分布系数m0如图6所示,按杠杆原理法绘制荷载横向分布系数影响线并进行布载,1号梁可变作用的横向分布系数可计算如下:中国矿业大学2008届本科生毕业设计图6 支点的横向分布系数mo计算图式(尺寸单位:cm)可变作用(汽车):m0q=?0.84?0.4221(3)横向分布系数汇总(见表6)根据《桥规》4.3.1条,公路—?级的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值pk为:qk=10.5KN/m 计算弯矩时:?360?180?pk?0.7539?5??180?=237KN?50?5?计算剪力时:pk=237?1.2=284.4KN3.可变作用效应在可变作用效应计算中,本算例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mo,从支点至第一根横段梁,横向分布系数从mo 直线过渡到mc,其余梁段取mc。

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