预应力混凝土T形梁桥毕业设计.docx

1、预应力混凝土T形梁桥毕业设计预应力混凝土T形梁桥毕业设计1 G河水文设计原始资料及计算1.1 设计原始资料（1）、桥面平面图（2）、桥位地质纵剖面图（3）、设计流量：Qs=377m3/s（4）、设计流速：3.02m/s（5）、河床比降：0.5（6）、汛期洪水含沙量：11/ m3（7）、桥位处于山区地区。汛期多为六、七级风，风速为15m/s，风压0.55kpa，无流冰现象，亦无流木和加大漂浮物，无通航，无抗震要求。（8）、该河为季节性河流，洪水时波浪推进长度为200m，此段水深与桥位处基本相同，该地区标准冻深为1.2m，雨季在6、7、8月份。1.2 河段类型判断 该河段处于山区峡谷性河段的出口处

2、，该桥位在河段归入干流的出口处，河岸稳定，冲击变化小，滩槽不宜划分，所以综合分析判断：G河属于稳定河段。1.3 设计流量和设计流速的复核由于滩槽不易划分,故河床全部改为河槽R=A/x=140.89/82.71=1.70mm/s其中：粗糙系数n值查表所得Qc=V/A=1.27140.89=178.93 m/s该桥位设计流量：377m/s , 设计流速：3.02m/s , 设计水位标高：231m由于该桥前有一大河，倒洪水位为232m，利用其经过计算水文，所得数据依然是按照给定的设计流量与流速计算。过水面积、水面宽度、湿周计算表 表1.2桩号河床标高水深平均水深水平距离湿周过水面积2+368.223

3、100.710.2410.267.172+357.96229.061.41.485.35.567.842+352.66230.041.561.8815.0215.1428.242+337.64228.82.22.35.626.0712.932+332.02228.62.42.58.829.1722.052+323.2228.42.62.41313.2231.22+310.2228.82.21.81212.1321.62+298.2229.061.41.26.226.337.462+291.9823010.54.84.832.42+287.1823101.4 拟定桥长该河段处于山区峡谷性河段的出

4、口处，对于山区峡谷性河段，一般不做桥孔长度计算，一般不压缩河床。但该桥位在归入干流的出口处，河岸稳定，冲淤变化小且滩槽不可分，现按稳定性河段计算，作为参数。所以：1.5 计算桥面标高（1） 壅水高度=0.05140.89=136.8所以，Z=0.05(2.012-3.)=-0.25(m)桥下壅水高度为零（2） 波浪高度B/D=81.02/200=0.406KD=0.71所以，桥下各项水面升高值：桥面标高：因为桥位处于山区地区，无通航要求。所以： =231+0.15+0.5+2=233.65(m)路面标高236（m）1.6冲刷计算（1） 一般冲刷按64-1公式计算综合分析桥型拟订方案为435 m

5、预应力T型梁桥，采用双柱式桥墩建桥后实际桥孔净长: Lj=435-31=137m133.10m（初步拟订柱宽为1 m）故：m/s因为原始资料中指出，汛期洪水含沙量：11kg/m3所以,E=0.66 =1.05mm所以，（2）局部冲刷按65-1公式计算按下部结构式查附录15得： m所以，v0=0.542(m/s)因为 vv0所以，（3）冲刷线标高全部冲刷完成后最大水深：为自然演变冲刷深度，假定为零），则各墩台最大冲刷时标高m（4）基底最小埋置深度计算由表13-4查得，取m，则各墩台最小埋置深度为：m1.7 方案比选方案比较表 表1.2 方案类别比较项目第一方案第二方案第三方案主桥：预应力混凝土T

6、形简支梁桥主桥：钢筋混凝土T形简支梁桥主桥：预应力混凝土空心板桥桥孔长（m）325=75m420=80m613=78m工艺技术要求技术较先进，工艺要求较严格，满足一定的承载力，跨径大，桥墩少，便于下部结构施工技术较先进，钢筋用量大，承载能力小，跨径小，桥墩多，下部结构麻烦工艺较先进，有成熟的施工经验和施工工艺，使用围广，相对板的自重也较小，但制作麻烦，需要使用大量的钢筋。桥墩多，下部结构施工相对比较麻烦跨度适用于跨径较大的桥适用于跨度较小的桥适用于跨度较小的桥强度、刚度、抗裂性强度大、刚度大、抗裂性强相对于预应力来说较小强度、刚度、抗裂性强，优于第二种方案从对比来看，我比较倾向于预应力混凝土T

7、形梁桥。2 设计资料及构造布置2.1设计资料2.1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径=35 m 主梁全长=34.92 m 计算跨径=33.80 m桥面净空=-10.5+20.75 m2.1.2 设计荷载公路级，人群荷载3.0KN/ m，设计速度为60，栏杆及人行道构件自重为5 KN/ m，环境标准：类环境 2.1.3 材料及工艺混凝土：主梁、翼缘板、横隔板、湿接缝、封锚均用C50混凝土，桥面铺装采用沥青混凝土预应力钢筋采用公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规（JIG D622004）中的s15.2的低松弛高强度钢铰线，每束8根，全梁配4束，=1860Mpa普通钢筋采用R235和HRB335钢筋，钢筋按后

8、法施工工艺制作主梁，采用径70，外径77的金属波纹管和夹片锚具。凡钢筋直径大于等于12mm者采用HRB335热轧带肋钢筋，凡钢筋直径小于12mm者采用R235钢筋。钢板：采用碳素结构钢（GB700-1998）规定的Q235B钢板支座：可采用极式橡胶支座或盆式橡胶支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行业的标准规定2.1.4 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（JIG D602004）， 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（JIG D622004），简称公预规。2.1.5设计基本数据，见下表 名称项

9、目符号单位数据C50砼立方强度fcu，kMPa50弹性模量EcMPa3.45104轴心抗压标准强度fckMPa32.4轴心抗拉标准强度ftkMPa2.65轴心抗压设计强度fcdMPa22.4轴心抗拉设计强度ftdMPa1.83短暂状态容许压应力0.7 fckMPa20.72容许拉应力0.7 ftkMPa1.757持久状态标准轴载组合：MPa容许压应力0.5 fckMPa16.2容许主压应力0.6 fckMPa19.44短期效应组合：MPa容许拉应力st -0.85pcMPa0容许主拉应力0.6 ftkMPa1.59s15.2钢绞线标准强度fpkMPa1860弹性模量Ep MPa1.95105抗

10、拉设计强度fpdMPa1260最大控制应力0.75 fpkMPa1395持久状态：MPa标准荷载组合0.65 fpkMPa1209材料重度C50砼r1KN/m325.0沥青砼r2KN/m323.07钢绞线r3KN/m378.5C30砼r4KN/m324栏杆r5KN/m1.0钢束与混凝土的弹性模量比EP5.65注：本设计混凝土强度达到C45开始拉预应力钢束。和分别表示钢束拉时混凝土的抗压，抗拉标准强度，则： =2.51MPa基本数据 表2.12.2 横截面布置2.2.1 主梁间距与主梁片数通常主梁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

11、T梁翼板.本设计主梁翼板宽度为1700,由于宽度较大,为保证桥梁的整体受拉性能,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=1700）和运营阶段的大截面（bi=2400），净10.5+23.75=12 m的桥宽选用5片主梁，如图（2-1）2.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟订1.主梁高度预应力混凝土简支梁的主梁高度与跨径之比通常取故本设计取用2300的主梁高度是比较合适的。2.翼板厚度T梁的翼板厚度为16cm，翼板根部厚度加到25cm，以抵抗翼缘根部较大的弯矩。3.腹板厚度腹板厚度不宜小于其梁高度的。本桥的厚度取20cm4.马蹄尺寸预应力混凝

12、土简支梁的梁肋下部通常要加宽做成马蹄形，以便预应力钢筋的布置和满足承受很大的需要，现初步拟定马蹄宽为60cm、高度20cm，马蹄与腹板交接处做三角过渡，高度为20cm以减小局部应力。2.2.3 计算截面几何特性净截面的计算（b=240cm） 表2.2分块名称分块面积 ()到上缘的距离 (cm)分块面积对上缘的静矩 ()分块面积自身惯性矩Ii()= -(cm)分块面积对形心惯性矩Ix()I=+(翼板38408307208192075.652197622.422057942.4三角承托5401910260243064.652256996.152259426.15腹板3880113438440121

13、68973.33-29.353342319.315511292.63下三角400203.3381333.38888.89-119.685729320.965738209.85马蹄120022026400040000-.352230958722349587.09860824753.367916458.03= =824753.3/9860=83.65毛截面的计算（b=170cm） 表2.3分块名称分块面积 ()到上缘的距离 (cm)分块面积对上缘的静矩 ()分块面积自身惯性矩Ii()= - (cm)分块面积对形心惯性矩Ix() I=+ (翼板272082176058026.6785.341980930.4319867557.1三角承托5401910260243074.342984275.222986705.22腹板388011343844012168973.33-19.66149968