预应力简支T型梁桥计算.
预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计

课程名称:《桥梁工程概论》设计题目:预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计院系:专业:学号:姓名:元芳指导教师:联系方式:西南交通大学峨眉校区2012年6 月 2 日课程设计任务书专业0 姓名学号开题日期:2012-5-15完成日期:2012-6-3题目:预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计一、设计的目的通过本次预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计,掌握并巩固课堂所学知识二、设计的内容及要求设计内容:1、计算桥面板内力(最大弯矩和剪力);2、计算主梁内力(跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力),进行强度检算;要求:1、本课程设计须按教务对课程设计的排版格式要求,形成电子文档,并打印成文本上交,同时电子文档也须上交。
2、本课程设计期末考试时必须交三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日目录第一章设计资料 (4)1.1 设计资料 (4)第二章主要尺寸拟定 (4)2.1 尺寸拟定 (4)第三章行车道板的计算 (9)3.1 桥面板恒载计算 (9)3.2 铰接板的内力计算 (10)第四章主梁内力计算 (8)4.1 求横向分布系数 (8)4.2 主梁内力计算 (11)第五章荷载效应组合.............................................................. 错误!未定义书签。
5.1 承载力极限状态设作用效应组合................................ 错误!未定义书签。
5.2 正常使用极限状态设作用效应组合............................ 错误!未定义书签。
第六章截面验算 (23)6.1 持久状况承载能力极限状态计算 (23)6.2 持久状况正常使用极限状态计算 (23)6.3 挠度验算 (24)第七章设计小结 (23)325/kN m 12.14/kN m 324/kN m 323/kN m 26.1p L m=23.5/kN m 43.4510c E MPa=⨯一、设计资料1、计算跨径:2、设计荷载:公路Ⅱ级荷载;人群荷载人行道重力:预制横隔梁的重力密度为 3、主要宽度尺寸:行车道宽度为 8.5m ,人行道宽度为 0.75m ,每片梁行车道板宽2.00m4、行车道板间连接形式:刚性连接3、铺装层及其各项指标:桥面铺装层外边缘处为2cm 的沥青表面处治(重力密度 )和6cm 厚的混凝土三角垫层(重力密度 ),桥面横坡 1.5%4、其他数据:弹性模量5、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梁设计规范》(JTG D62—2004)8、设计方法:承载能力极限状态法二、主要尺寸拟定① 主梁高度公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为1/11~1/16;预应力混凝土梁的高跨比为1/15~1/25,随跨度增大而取较小值,本课程设计采用1350mm 的主梁高度② 梁肋厚度常用的梁肋厚度为15cm - 18cm ,视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。
预应力简支T型梁桥计算

(预应力简支T型梁桥)第一章绪论梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,路桥梁常用的梁式桥形式有简支梁、悬臂梁、连续梁等,梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标,一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。
80年代以来,我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥(或桥面连续),如河南的郑州、开封黄河公路桥,浙江省的飞云江大桥等,其跨径达到62m,吊装重220t。
T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了,从16m到50m跨径,都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。
预应力体系采用钢绞线群锚,在工地预制,吊装架设。
其发展趋势为:采用高强、低松弛钢绞线群锚,混凝土标号40~60号;T形梁的翼缘板加宽,25m是合适的;吊装重量增加;为了减少接缝,改善行车,采用工型梁,现浇梁端横梁湿接头和桥面,在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束,形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。
预应力混凝土T形梁有结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大等优点。
其最大跨径以不超过50m为宜,再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。
大于50m跨径以选择箱形截面为宜。
目前的预应力混凝土简支“准连续“。
随着交通建设事业的发展,大量的预应力混凝土简支T梁被广泛应用,其中的标准化设计起到了重要作用。
我国交通行业预应力混凝土简支T梁标准化设计经历过了一个从无到有的发展过程。
20世纪60年代,主要套用过去苏联的标准图。
20世纪70年代由交通部组织交通部第二公路勘察设计院编制了装配式后张法预应力混凝土简支梁标准图JT/GQB-025-75。
20世纪80年代出版了新的标准图-装配式钢筋混凝土简支梁JT/GQB-024-83。
进人20世纪90年代,交通部先后出版了预应力空心板、预应力混凝土I型组合梁标准图。
但预应力混凝土简支T梁标准化工作相对滞后,这期间的预应力混凝土简支梁在桥梁建设中仍占有相当的比例,北京市每年有近80%为这种结构形式,而一些新技术、新工艺、新材料的迅速发展和应用,原有的标准图已不适用。
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。
30m预应力混凝土简支T梁

30m预应力混凝土简支T梁一、计算依据及基础资料(一)、设计标准及采用规范1、标准跨径:桥梁标准跨径30m;计算跨径(正交、简支)28.9m;预知T梁长29.92m。
设计荷载:公路——Ⅱ级桥面宽度:分离式路基宽28.0m(高速公路),半幅桥全宽桥梁安全等级为一级,环境条件为Ⅱ类2、采用规范:交通部颁布的预应力混凝土简支T梁设计通用图;《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;刘效尧等编著,《公路桥涵设计手册-梁桥》,人民交通出版社,2011;强士中,《桥梁工程(上)》,高等教育出版社,2004。
(二)、主要材料1、混凝土:预制T梁,湿接缝为C50、现浇铺装层为C50、护栏为C30.2、预应力钢绞线:采用钢绞线s 15.2㎜,ƒpk=1860MPa,E p=1.95×105MPa3、普通钢筋:采用HRB335,ƒsk =335MPa,Es=2.0×105MPa(三)、设计要点1、简支T梁按全预应力构件进行设计,现浇层80mm厚的C40的混凝土不参及截面组合作用。
2、结构重要性系数取1.1;3、预应力钢束张拉控制应力值σcon =0.75ƒpk;4、计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d;5、环境平均相对湿度RH=55%;6、存梁时间为90d;7、湿度梯度效应计算的温度基数,T1=14℃,T2=5.5℃。
二、结构尺寸及结构特征(一)、构造图构造图如图1~图3所示。
(二)、截面几何特征边梁、中梁毛截面几何特性见表1边梁、中梁毛截面几何特性(全截面)边梁中梁(2号梁)毛截面面积A(㎡)抗弯惯矩I(m4)截面重心到梁顶距离yx(m)毛截面面积A(㎡)抗弯惯矩I(m4)截面重心到梁顶距离yx(m)支点几何特性 1.3104 0.5300 0.7718 1.3104 0.5300 0.7718 跨中几何特性0.8720 0.4418 0.6746 0.8720 0.4418 0.6746(预制截面)边梁中梁(2号梁)毛截面面积A(㎡)抗弯惯矩I(m4)截面重心到梁顶距毛截面面积A(㎡)抗弯惯矩I(m4)截面重心到梁顶距(三)、T 梁翼缘有效宽度计算根据《桥规》4.2.2条规定,T 梁翼缘有效宽度计算如下:中梁:B f 1故按全部翼缘参及受力考虑。
预应力混凝土简支T梁桥

同里镇永和桥结构设计摘要本设计为同里镇永河桥,桥梁全长608m,桥面全宽为净12. 5m+2×0.5m防撞墙,设计荷载为公路I级,上部结构采用3联7⨯30m+6⨯30+7⨯30m,先简支后桥面连续。
横桥向为6片主梁,下部结构采用双柱式桥墩、桩基础及扩大基础,0号桥台采用桩柱式桥台,20号桥台采用肋板式桥台桩基础。
本桥在0、20号桥台处设仿毛勒80伸缩缝,在7、13号桥墩处设毛勒160伸缩缝。
支座采用板式橡胶支座。
桥面铺装上层采用7cm 厚度的沥青混凝土,下层采用2-27cm防水混凝土。
桥面纵坡采用双向纵坡形式,坡度为1.5%,桥面采用单向横坡,坡度为2%,泄水管对称布置,间距12m。
本桥共进行了三部分的内容设计,第一部分绪论介绍了设计的一些基本资料,第二部分上部结构设计,设计了上部结构平、纵、横断面形式,初拟了T梁横隔梁的截面尺寸,计算了荷载横向分布系数及主梁内力,进行了配筋设计和结构的验算。
最后进行了行车道板内力计算,横隔梁计算。
第三部分为下部结构设计,确定了桥墩、基础的形式,拟定了相应的结构尺寸并计算桩长。
通过以上设计,表明桥梁各部分结构是合理的,经过验算后,均能满足设计要求,符合设计规范。
关键词:预应力T梁;双柱式桥墩;钻孔灌注桩;沥青混凝土The Structure Design of YongheBridge in TongliAbstractThe design of the bridge called the Bridge of Changda,locating at Hubei,whose total longth is 608metres.The clearance of bridge floor is net 12.5+2×0.5m.The truck load is Road-I.The suppersture of brigde is 30m prestressed concrete simply supported T beams with six pieces in transeverse.The substructure of bridge is double-column pier, riblled piate abutment abutment and pile foundation.Two expansion joins are situated and rubbery bearings are set up.Exceeded 90-340mm asphalt concrete are used in bridge deck pavement.Profile grade of bridge floor is amphicheiral of 1.5% and transverse grade is 2%.The main contents of this design are as follows:Firstly,introducing some foundamental documents for this design.Secondly,carring out superstructure design to draw up the sectional type in longitudinal and transverse.At the same time,the dimension of T beam,load distribution coefficient in transverse and internal force are all determinated,from which the strands estimiuation are designd and construction checking computation is carried out. Finally, a lane slabs calculation, and calculation of diaphragm beams.Thirdly,carring out substructure design.Such as;the determination of pier,abutment and foundation types,relative dimentioning and examination of bearing capacity on the bottom of foundation. By this design, shows the structure of the bridge is reasonable, after checking, can meet the design requirements, meet the design standards.Keywords:Prestressed T beams;Double shaft pier ; pile foundation ; Asphalt Concre te1 绪论 (1)1.1选题的背景目的和意义 (1)1.2国内外的研究状况 (1)1.3工程概况 (2)1.3.1地理位置 (2)1.3.2地质情况 (2)1.3.3设计标准 (2)1.4方案比选 (3)2 上部结构 (5)2.1 上部结构尺寸拟定 (5)2.2 主梁作用效应计算 (5)2.2.1 永久作用集度 (7)2.2.2 可变作用效应计算 (10)2.2.3 主梁作用效应组合 (17)2.3 预应力钢束的估算及其布置 (18)2.3.1 跨中截面钢束的估算和确定 (18)2.3.2 预应力钢束布置 (20)2.4 钢束预应力损失计算 (25)2.4.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (26)2.4.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (26)2.4.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (27)2.4.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 (28)2.4.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (30)2.4.6 成桥后混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (31)2.4.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总 (33)2.5 主梁截面承载力与应力验算 (38)2.5.1 持久状态承载能力极限状态承载力验算 (38)2.5.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算 (43)2.5.3 持久状况构件的应力验算 (45)2.6 横隔梁计算 (49)2.6.1 计算荷载 (49)2.6.2内力组合 (52)2.6.3 验算截面的抗弯承载力 (54)2.6.4 横隔梁的剪力效应计算及配筋设计 (54)2.7 行车道板计算 (55)2.7.1 悬臂板荷载效应计算 (55)2.7.2 连续板荷载效应计算 (57)2.7.3 截面设计、配筋与承载力验算 (62)2.8支座计算 (64)2.8.1 支座平面尺寸确定 (64)2.8.2 确定支座厚度 (64)2.8.3 支座偏转验算 (65)2.8.4 验算支座抗滑稳定性 (66)3 下部结构设计 (67)3.1 盖梁设计 (67)3.1.1盖梁平面尺寸的拟定: (67)3.2 盖梁计算 (71)3.2.1 荷载计算 (71)3.3 内力计算 (79)3.4截面配筋设计与承载力校核 (79)3.5 桥墩墩柱设计 (82)3.5.1 荷载计算 (82)3.5.2 截面配筋计算及应力验算 (84)3.6 钻孔桩计算 (88)3.6.1 荷载计算 (88)3.6.2 桩长计算 (90)3.6.3 桩的内力计算(m法) (91)3.6.4 墩顶纵向水平位移验算 (95)结论 (98)致谢 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
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。
25米装配式预应力砼简支T形梁桥设计计算

25米装配式预应力砼简支T形梁桥设计计算设计要求:1. 桥梁跨度:25米;2. 简支T形梁桥;3. 采用装配式预应力混凝土结构。
桥梁选型:根据跨度和结构形式,选择简支T形梁桥作为设计方案。
简支T形梁桥具有结构简单、施工方便等优点,适用于中小跨度的桥梁。
梁截面选取:根据跨度和荷载要求,选择合适的梁截面。
一般情况下,采用矩形截面和T形截面较为常见。
根据桥梁的结构形式和审美要求,选择T形截面。
梁截面尺寸计算:根据跨度和荷载要求,确定T形梁截面的尺寸。
梁截面的尺寸应满足承载能力、构造要求和装配要求等。
可以通过有限元分析等方法对截面尺寸进行合理设计。
预应力布置及计算:预应力布置应根据桥梁的跨度和荷载要求进行设计。
常采用屋面布置预应力,以提高梁的抗弯承载能力。
预应力设计应满足弯曲及剪切的受力要求,并考虑预应力张拉和锚固的施工性。
荷载计算:根据桥梁的使用功能和设计要求,确定桥梁所受到的静载荷和动力荷载。
静载荷包括自重荷载、活荷载和附加荷载等。
动力荷载包括风荷载、地震荷载和碰撞荷载等。
结构计算:对桥梁的承载构件进行计算,包括主梁、支座、墩柱等。
计算应满足强度和刚度要求,确保梁桥的安全性和稳定性。
构造计算:对桥梁的构造进行计算,包括螺栓连接、焊接连接、支座选型等。
构造计算应满足连接的可靠性和施工的方便性。
装配计算:根据桥梁的组装方式和现场条件,进行装配计算和分析。
装配计算包括起重机械选型、吊装方案、维护通道等。
验算和优化:对桥梁的各项计算进行验算和优化,确保设计方案的安全性和经济性。
经过多次优化和调整,得到满足设计要求的桥梁方案。
总结:25米装配式预应力混凝土简支T形梁桥设计计算是一个涉及结构力学、材料力学和施工工艺等多个方面的综合性问题。
只有通过合理的计算和设计,才能得到满足设计要求的桥梁方案。
在设计过程中,应注重桥梁的结构和构造计算,确保桥梁的安全性和经济性。
桥梁工程课程设计(简支T梁)

目录1、主梁设计计算 (2)1.1、集度计算 (2)1.2、恒载内力计算 (3)1.3、惯性矩计算 (4)1.4、冲击系数计算 (5)1.5、计算各主梁横向分布系数 (5)1.6、计算活载内力 (8)2、正截面设计 (10)2.1、T形梁正截面设计: (10)2.2、斜截面设计 (12)3、桥面板设计 (16)3.1桥面板计算书: (16)3.2桥面板截面设计 (18)4、参考文献 (19)5、《桥梁工程》课程设计任务书 (20)5.1、课程设计的目的和要求 (20)5.2、设计内容 (20)5.3、设计题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算 (21)T 型简支梁桥计算书1、主梁设计计算标准跨径:16m 计算跨径:15.5 高跨比:1/11梁高:1/11×15.5+0.5=1.45m1.1、集度计算计算第一期恒载:混凝土C25,C30(容重为25 KN/㎡ ) (1)、计算①、②、③号主梁面积:0.6050 m ²计算①、②、③号梁集度:g 1=g 2=g 3=0.6050×25KN/m=15.1KN/m (2)、计算①、②、③号梁的横隔梁折算荷载:①号梁为边主梁,②、③号梁为中主梁:横隔梁a=1.8m ,b=0.15m ,h=1m 的寸且5根横隔梁的体积都为:3124155.0)216.015.0()220.00.2()214.008.000.1(m =+⨯-⨯+-计算①号梁m kN g /00.15.15/255124155.1''''1=⨯⨯=;计算②号梁和③号梁为m kN g g g /00.200.122'''1'''3'''2=⨯=⨯==计算第二期恒载:(1)计算桥面铺装层荷载:分为2cm 厚沥青混凝土重为m kN g /828.05/2302.09沥青=⨯⨯=和C25混凝土垫层厚分布如下图所示:①号梁:mk kN /625.2255.1)08.006.0(5.0=⨯⨯+⨯; ②号梁:m kN /75.4252)11.008.0(5.0=⨯⨯+⨯; ③号梁:m kN /9375.5252)1275.011.0(5.0=⨯⨯+⨯;计算第三期恒载:栏杆和人行道 计算①号主梁:6×2/5=2.4 计算②号主梁:6×2/5=2.4 计算③号主梁:6×2/5=2.4 全部荷载汇总如下:可得简直梁桥的基频:CCm EI l f 22π=1.2、恒载内力计算根据公式M x =gx 2(l −x )Q x =g2(l −2x ),算得恒载内力。
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(预应力简支T型梁桥)第一章绪论梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,路桥梁常用的梁式桥形式有简支梁、悬臂梁、连续梁等,梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标,一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。
80年代以来,我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥(或桥面连续),如河南的郑州、开封黄河公路桥,浙江省的飞云江大桥等,其跨径达到62m,吊装重220t。
T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了,从16m到50m跨径,都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。
预应力体系采用钢绞线群锚,在工地预制,吊装架设。
其发展趋势为:采用高强、低松弛钢绞线群锚,混凝土标号40~60号;T形梁的翼缘板加宽,25m是合适的;吊装重量增加;为了减少接缝,改善行车,采用工型梁,现浇梁端横梁湿接头和桥面,在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束,形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。
预应力混凝土T形梁有结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大等优点。
其最大跨径以不超过50m为宜,再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。
大于50m跨径以选择箱形截面为宜。
目前的预应力混凝土简支“准连续“。
随着交通建设事业的发展,大量的预应力混凝土简支T梁被广泛应用,其中的标准化设计起到了重要作用。
我国交通行业预应力混凝土简支T梁标准化设计经历过了一个从无到有的发展过程。
20世纪60年代,主要套用过去苏联的标准图。
20世纪70年代由交通部组织交通部第二公路勘察设计院编制了装配式后张法预应力混凝土简支梁标准图JT/GQB-025-75。
20世纪80年代出版了新的标准图-装配式钢筋混凝土简支梁JT/GQB-024-83。
进人20世纪90年代,交通部先后出版了预应力空心板、预应力混凝土I型组合梁标准图。
但预应力混凝土简支T梁标准化工作相对滞后,这期间的预应力混凝土简支梁在桥梁建设中仍占有相当的比例,北京市每年有近80%为这种结构形式,而一些新技术、新工艺、新材料的迅速发展和应用,原有的标准图已不适用。
为此,北京市公路局于1998年向北京市公路设计研究院下达了预应力混凝土简T梁桥通用图课题,历时2年,于1999年完成了这一课题并通过了北京市组织的专家鉴定。
认为该通用图结构设计合理,完善和提高了国内预应力混凝土简支T梁桥标准化设计水平,有推广应用价值,为国内先进水平。
预应力混凝土桥梁一旦跃上桥梁建设的历史舞台,就显示出它的强大竞争力,从50年代创建突破了100m的跨径纪录,经过30余年的迅猛发展,至今已创建了440m的跨径纪录。
目前,在规划中的设计方案又突破500m的跨径纪录的趋势。
而在实际的工程实践中,在400m以下的跨径范围中,预应力混凝土桥梁常为优胜的方案。
随着我国经济发展,材料、机械、设备工业相应发展,这为我国修建高质量桥梁提供了有力保障。
再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工,使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。
我国幅员辽阔,经济发展水平参差不齐,经济上总体水平不高,公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥,这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。
所以我们要着重抓多样化、标准化,编制适用经济的标准图,提高施工水平和质量,然后抓住跨越大江(河)、海湾的特大型桥梁建设,不断总结经验,高标准、高质量建桥。
1.1设计资料1.桥梁跨径及桥宽标准跨径:30m;主梁全长:29.96m;计算跨径:28.86m;桥面净宽:-14+2×1.80m。
2.设计荷载汽车荷载:公路Ⅱ级;人群荷载:3.00kN/m。
每侧人行道栏杆的作用力:1.52kN/m;每侧人行道重:3.57kN/m。
3.材料及工艺4.基本计算数据1.2 横截面布置1.主梁间距与主梁片数主梁间距通常随梁高与跨径的增大而加宽较为经济,同时加宽翼板提高主梁的截面效率指标ρ很有效。
故在许可的条件下应适当加宽T 梁翼板,根据所需的桥面宽度,主梁间距采用2200mm,选用8片主梁,横截面布置如图1-1所示。
支 点 截 面%跨 中 截 面%Ⅰ-Ⅰ支点(跨中)Ⅱ-Ⅱ截面(变化点)Ⅲ-Ⅲ截面(支点)ⅢⅡⅠ跨中截面ⅢⅡⅠ图1-1 横截面布置图2.主梁的主要尺寸 (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1/15-1/25,取主梁高度为1800mm 。
(2)翼板和梁腹厚度本例预制T 梁的翼板厚度取用150mm,翼板根部加厚到270mm ,腰板厚度取200mm ,马蹄宽度为500mm ,高度为300mm ,马蹄与腹板交接处作三角过渡,高度100mm 。
按照以上拟定的外形尺寸,绘出预制主梁的跨中截面见图1-2所示。
图1-2 主梁的跨中截面1.3 计算截面几何特征1.受压翼缘有效宽度f b '根据《公路规》4.2.2条,对于T 形截面受压翼缘的计算宽度f b ',应取下列三者最小值:①f b '≤l/3=28860/3=9620mm②f b '≤相邻两主梁的平均间距=2200mm ③f b '≤212h f b b h '++=200+2×210=3440mm 式中:b —为梁腹板宽度;h b —为承托长度,此处 h b >3b h ,取 h b =3×120=360mmf h '—为受压区翼缘的悬出板厚度,f h '可取跨中截面翼缘板厚度的平均值。
所以,取受压翼缘有效宽度f b '=2200mm 。
2. 全截面几何特征的计算将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元,见图1-2。
截面形心至上缘的距离为:Ay A y ii s ∑=式中:i A —分块面积;i y —分块面积的形心至上缘的距离。
由于主梁宽度较大,为了保证桥梁的整体性能,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:预制和吊装阶段的小截面(b =1600mm )。
主梁跨中截面几何特性如表1-1,1-2所示。
3. 检验截面效率指标ρ(希望ρ在0.50以上)截面重心至上核心点的距离:x s y A I k ⋅∑∑==22.11787903375600⨯=33.92cm截面重心至下核心点的距离:s x y A I k ⋅∑∑==78.6284903375600⨯=63.33cm截面效率指标:h k k x s +=ρ=18033.6392.33+=0.540>0.50,合适。
表1-2 主梁跨中小毛截面的几何特征4. 横截面沿跨长的变化主梁采用等高形式,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的局部应力,因此,在梁端2250mm范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。
5. 横隔梁的设置在桥跨中点,四分点和支点处设置五道横隔梁,其间距分别为7m和7.33m。
2. 主梁作用效应计算先计算永久作用效应,在计算活荷载作用下的荷载横向分布系数,并求得各主梁控制截面(跨中、四分点、变化点截面和支点截面)的最大可变作用效应,最后进行作用效应组合。
2.1 永久作用效应计算1.永久作用集度(1)预制梁自重(一期恒载)按跨中截面计,主梁的恒载集度:g⑴=0.759×25=18.98kN/m由于变截面的过渡区段折算成的恒载集度:g⑵=2×1.25×0.35×(1.23+1.13+0.026)×0.5×25/28.86=0.90kN/m由于梁断腹板加宽所增加的重力折算成的恒载集度:g⑶=2×1.0×0.3×1.16×25/28.86=0.60kN/m中间横隔梁体积:(0.7×1.32-0.7×0.5×0.12)×0.15=0.1323mm3端部横隔梁体积:(0.55×1.2+0.55×0.5×0.12)×0.15=0.104mm3边主梁的横隔梁恒载集度为:g⑷=(3×0.1323+2×0.104)×25/28.86=0.52kN/m中主梁的横隔梁恒载集度为:g'⑷=2×g⑷=2×0.52=1.04kN/m边主梁的一期恒载集度为:g1=∑==41i18.98+0.90+0.60+0.52=21.00kN/m中主梁的一期恒载集度为:g2=∑==41i18.98+0.90+0.60+1.04=21.52kN/m(2)二期恒载一侧人行道栏杆1.52kN/m;一侧人行道3.57kN/m;桥面铺装层厚(图1-3):%1号梁:0.5×(0.07+0.076)×0.4×25=0.73kN/m2号梁:0.5×(0.076+0.109)×2.2×25=5.09kN/m3号梁:0.5×(0.109+0.142)×2.2×25=6.90kN/m4号梁:0.5×(0.142+0.175)×2.2×25=8.72kN/m恒载计算汇总见表1-4。
表1-4 恒载汇总表2. 永久作用效应如图1-5所示,设x 为计算截面距离支座的距离,并令α=lx,则主梁弯矩和剪力的计算公式为:i g g l M 2)1(21αα-=,i Q lg )21(21g α-=永久作用效应计算结果见表1-5。
表1-5 永久作用效应计算表2.2 可变作用效应计算1. 冲击系数和车道这件系数 简支梁基频计算:c cm EI l f 22π=式中:l =28.86;E =3.45×1010N/m 2;I c =337.56×109mm 4;m c =0.849×25×1000/9.81=2163.61kg/m 。
则 f =61.21631056.3371045.3862.282310-⨯⨯⨯⨯π=4.37(Hz )冲击系数:μ=0.1967ln 4.37-0.0157=0.245,所以1+μ=1.245。
按《桥规》4.3.1条,当车道数大于2时,需进行车道折减。
三车道折减系数为0.78,四车道折减系数为0.67,但折减后的值不得小于两行车队布载时的计算结果。
2. 主梁的荷载横向分布系数(1)跨中的荷载横向分布系数m c (修正刚性横梁法)本设计桥跨内设有五道隔横梁,承重结构的宽跨比为B/l =17.6/28.86=0.61,认为是具有可靠的横向联结,且宽跨比接近0.5,按修正刚性横梁法来计算荷载横向分布系数m c 。
① 计算主梁抗扭惯距I T对于T 形截面,单根主梁抗扭惯距可近似计算为:31i i i mi t b c I ∑==Ti式中:b i 、t i — 为相应单个矩形截面的宽度和高度; c i —为矩形截面抗扭刚度系数;m —为梁截面划分成单个矩形截面的个数。