简支T梁35m毕业设计计算书完整版.docx

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摘要

本次设计的是倒水河大桥35m后张法预应力混凝土简支T梁桥施工图设计。

根据相关技术规范要求，通过设计任务书、开题报告给出的基本数据，设计上部构造形式、横截面相应宽模度、预置高度、边梁悬臂长度、截面尺寸、绘制施工图等。

本设计采用的是后张法预应力混凝土的简支T型梁桥，35mT梁的计算跨径是34.0m，梁长34.96m，主梁为变截面T型梁。

路基全宽26m，半幅桥梁宽12.5m，两侧采用刚性护栏宽度各0.5m，不设人行道；桥面铺装采用5cm沥青混凝土10cm水泥混凝土；车道数为双向4车道；汽车荷载是公路－Ⅰ级。

上部构造形式采用5梁式；梁宽模数为B=2.5m，T梁预制高度为2.0m。

具体包括以下几个部分：

桥型方案比选，桥型布置，结构各部分尺寸拟定；选取计算结构简图；恒载内力计算；活载内力计算；荷载组合；预应力钢束的估算及其布置；配筋计算；预应力损失计算；截面强度验算；截面应力及变形验算；行车道板的计算；下部结构计算；绘制施工图。

使用的工具有：

“AutoCAD”绘图软件、“MathType”数学公式编辑器、“桥梁博士”计算软件。

关键词：

后张法；预应力混凝土；内力计算

Abstract

ThedesignofabridgeinDaoshuihe35mpost-tensionedprestressedconcretesimplysupportedTbeambridgestructureconstructiondrawingdesign.Accordingtotherelevanttechnicalspecifications,throughthedesignplan,openingreportgivesthebasicdata,designtheformofsuperstructure,thecorrespondingcross-sectionwidthofModular,presetheight,beam,cantileverlength,sectionsize,constructiondrawingetc.

Thisdesignusesapost-tensionedpriestess’sconcretesimplysupportedT-beambridge,35mTcalculationsspanbeamis34.0m,beamlength34.96m,themainbeamforthevariablecross-sectionT-beam.Subgradefullwidth26m,halfofthebridgewidth12.5m,onbothsidesofthewidthoftherigidbarrier0.5m,withnosidewalks;asphaltconcretepavement5cmby10cmcementconcrete;Drivenumberoftwo-way4Drive;carloadhighway-Ⅰlevel.Superstructureformsa5beam;beamwidthmodulusB=2.5m,Tprecastbeamheight2.0m.

Specificallyincludethefollowingcomponents:

Bridgeschemeselection，bridgelayout,structuraldimensionsofvariouspartsofthedevelopment;selectthecalculationstructurediagram;deadloadoftheinternalforcecalculation;LiveLoadcalculation;loadcombination;prestressedsteelbeamandthelayoutoftheestimation;reinforcementcalculation;prestresslosscalculation;strengthcalculationsection;sectionstressanddeformationofchecking;laneboardcalculations；constructiondrawing.

Usethetools:

"AutoCAD"drawingsoftware,"MathType"mathematicalformulaeditor,"BridgeDoctor"calculationsoftware.

KeyWords：

Post-tensioned;Priestessesconcrete;Internalforcecalculation

目录

绪论 1

1 设计依据及标准 2

1.1设计依据、规范及技术指标 2

1.1.1设计依据 2

1.1.2设计规范 2

1.2主要使用材料 2

2水文计算 3

2.1设计流量Qs及河床断面平均流速v均计算 3

2.2确定桥孔长度 5

2.3确定桥面最低标高 6

2.4绘制通航界限图 8

2.5冲刷计算 9

3倒水河大桥设计方案比选 11

3.1编制设计方案的主要原则 11

3.2初步拟定比较方案 11

3.3技术经济比较和最终方案确定 15

4上部结构计算设计资料 17

4.1桥梁跨径及桥宽 17

4.2设计作用 17

4.3材料及施工工艺 17

4.4基本计算数据 17

5上部结构横截面布置 18

5.1主梁间距与主梁片数 18

5.2主梁跨中截面主要尺寸拟定 19

6主梁作用效应计算 22

6.1永久作用集度计算 22

6.2恒载作用效应 23

6.3活载内力计算 24

6.4计算可变作用效应 28

7预应力钢束的估算及其布置 31

7.1跨中截面钢束的估算和确定 31

7.2预应力钢束布置 33

8主梁截面几何特性计算 41

8.1受压翼缘有效宽度bf,的计算 41

8.2截面几何特征值的计算 41

9持久状况截面承载能力极限状态计算 43

9.1正截面承载力计算 43

9.2斜截面承载力计算 46

10钢束预应力损失计算 51

10.1预应力钢束张拉（锚下）控制应力 51

10.2钢束应力损失 51

11应力验算 60

11.1短暂状况的正应力验算 60

11.2持久状况的正应力验算 62

11.2.1持久状况下跨中截面混凝土正应力验算 62

11.2.2持久状况下预应力钢筋的应力验算 63

11.2.3持久状况下的混凝土主应力验算 64

12抗裂性验算 68

12.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 68

12.2作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 69

13主梁变形（挠度）计算 70

13.1可变荷载引起的主梁挠度 71

13.2长期效应的一期恒载、二期恒载引起的挠度 72

13.3预加力引起的上拱度计算 72

13.4预拱度的设置 73

14锚固区局部承压计算 73

14.1局部承压区尺寸要求 73

14.2局部承压力计算 74

15横隔梁计算 75

15.1横隔梁上的可变作用计算 75

15.2跨中横隔梁的作用效应影响线 76

15.3横隔梁截面作用效应计算 78

15.4横隔梁截面作用效应组合 78

15.5横隔梁截面配筋计算 78

16行车道板计算 80

16.1悬臂板荷载效应计算 80

16.2连续板荷载效应计算 81

16.3截面设计、配筋与强度验算 87

17下部结构计算 88

17.1下部结构设计资料 88

17.2盖梁计算 89

17.3桥梁墩柱计算 97

17.4钻孔灌注桩计算 102

结束语 111

参考文献 112

致谢 114

绪论

几十年来，新中国桥梁建设取得了突飞猛进的发展，公路铁路两用桥向着跨径不断增大、桥型不断丰富、结构不断轻型化和预应力应用更加丰富和灵活方向发展。

钢筋混凝土简支梁桥是目前公路上应用最广泛的一种桥型，施工方法有预制装配和现浇两种，这种桥型的结构简单，施工方便，简支梁对地基承载力要求也不高，其常用跨径在25m以下，当跨径大于30m时，需采用预应力混凝土简支梁桥，预应力混凝土简支梁桥与钢筋混凝土简支梁桥相比，不仅具有能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好以及美观等许多优点，更兼有降低梁高和跨越能力大的长处，特别是预应力技术的采用，为现代装配式结构提供了最有效的接头和拼装手段，使建桥技术和运营质量均产生了较大的飞跃。

它不仅允许出现拉应力，而且允许在极端荷载时出现开裂。

其优点是，可以避免全预应力时易出现的沿钢束纵向开裂及拱度过大；刚度较全预应力为小，有利于抗震；并可充分利用钢筋骨架，减少钢束，节省用钢量。

目前，预应力混凝土简支梁桥的跨径已达到50-70m。

而装配式简支T形梁桥是使用最为普遍的结构形式，其具有建桥速度快、工期短、模板支架少、制造简单、整体性好、接头方便等优点而应用广泛。

本次毕业设计的题目是倒水河大桥施工图设计，综合各方面因素，最终决定采用35m简支T梁桥作为本次设计的设计方案。

本次设计主要采用手算的方法进行桥梁设计和计算，AutoCAD绘制主要施工图，掌握桥梁设计和计算的基本方法，熟悉桥梁设计和计算的基本流程。

通过独立地完成一座桥梁的设计任务，使自己基本上掌握桥梁设计的全过程，学会搜集资料、考虑问题、分析问题和解决问题的方法，进一步巩固已学的《水力学与桥涵水文》、《基础工程》、《结构设计原理》、《桥梁工程》等课程，并能查阅资料，熟悉、理解和应用公路工程技术标准和桥涵设计规范，为今后的工作学习打下扎实的基础。

1设计依据及标准

1.1设计依据、规范及技术指标

1.1.1设计依据

（1）桥面宽度布置：

双幅分离式12.5m（11.50m+2×0.5m）+1m（中央分隔带）+12.5m（11.50m+2×0.5m）

（2）设计荷载：

公路-I级，设计时速：

100公里/小时；

（3）桥面纵坡：

不大于3%；

（4）设计洪水频率：

1/300；

（5）设计温度：

标准温度20℃，体系温变±16℃，梁上下缘温差6℃；

（6）通航标准：

洪排河Ⅵ级；

（7）地质质料见桥址纵断面剖面图。

1.1.2设计规范

（1）中华人民共和国交通部部标准《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；

（2）中华人民共和国交通部部标准《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）；

（3）中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；

（4）中华人民共和国交通部部标准《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD061-2005）；

（5）中华人民共和国交通部部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》。

（6）中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）。

1.2主要使用材料

（1）混凝土

后张预应力T梁及现浇接头采用C50混凝土；

现浇混凝土铺装层采用添加聚丙烯纤维的C50防水混凝土；