双向四车道预应力混凝土简支梁桥设计计算书.docx

1、 - I -双向四车道预应力混凝土简支梁桥设计摘 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。本设计是根据设计任务书的要求和相关规范的规定,对某预应力混凝土简支梁桥进行设计的。对该桥的设计，应遵循“安全、经济、美观、实用” 的设计原则。经由以上的设计原则以及设计施工等多方面考虑、比较后确定装配式后张法预应力混凝土简支梁桥(夹片锚具)为最佳方案。本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。首先进行主桥总体结构设计，然后

2、对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度、应力及变形验算，最后进行下部结构验算。本设计具体包括以下几个部分：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；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；下部结构验算。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。关键词：预应力混凝土；T 型简支梁桥；钻孔灌注桩- II - III -AbstractThe prestressed concrete beam plate bridge occupies my important status in our count

3、ry 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 constr

4、uction, the durability is good, compatible, integrity good as well as artistic and so on many kinds of merits.This design is based on the requirements of the design plan descriptions and relevant rules regulation, after prestressed concrete beam bridge design. In the bridge design, should follow the

5、 “safety, economy, beautiful, practical“ design principle. Through the above the design principle of the design and construction and so on various consideration, more determined after after being a law prestressed concrete beam bridge (clip of the anchorage) for the best solutions.This paper mainly

6、discusses the design and calculation of the bridge process. The main first overall structure design, and then to the upper structure force, reinforcement calculation, and then to strength, stress and deformation analysis, the lower check structure.This design specific include the following several p

7、arts: bridge to decorate, structure worked dimensions; Select calculation structure diagram; Constant load internal force calculation; Live load internal force calculation; Load combination; Reinforcement computing; The loss of prestress computing; Cross-section intensity checking; Section stress an

8、d deformation checking; Check the structure.The design of all the design drawings using computer aided design drawi-ng, computer archiving, publishing, print out the maps and papers.key words prestressed concrete;T the beam bridge;cast-in-place pile- IV - I -目 录摘 要 .IAbstract .III前 言 .I第 1 章 设计资料及构造

9、布置 .11.1 设计资料 .11.1.1 桥梁跨径及桥宽 .11.1.2 设计荷载 .11.1.3 材料及工艺 .11.1.4 设计依据 .11.1.5 基本计算数据 .11.2 横截面布置 .21.2.1 主梁间距与主梁片数 .21.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定 .31.3 横截面沿跨长的变化 .61.4 横隔梁的设置 .6第 2 章 主梁作用效应计算 .72.1 永久作用效应计算 .72.1.1 永久作用集度 .72.1.2 永久作用效应 .82.2 可变作用效应计算 .92.2.1 冲击系数和车道折减系数 .92.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数 .102.2.3 车道荷载的取值

10、 .132.2.4 计算可变作用效应 .13- II -2.3 主梁作用效应组合 .17第 3 章 预应力钢束的估算及其布置 .193.1 跨中截面钢束的估算和确定 .193.1.1 按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 .193.1.2 按承载能力极限状态估算钢束数 .193.2 预应力钢束布置 .203.2.1 跨中截面及锚固端截面的钢束位置 .203.2.2 钢束起弯角和线形的确定： .223.2.3 钢束计算： .23第 4 章 计算主梁截面几何特性 .274.1 截面面积及惯矩计算 .274.1.1 净截面几何特性计算 .274.1.2 换算截面几何特性计算 .294.2 截面净距

11、计算 .304.3 截面几何特性汇总 .34第 5 章 钢束预应力损失计算 .375.1 预应力钢束与管道壁之间引起的预应力损失 .375.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 .385.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 .395.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 .445.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 .445.5.1 徐变系数终极值和收缩应变终极值的计算 .455.5.2 计算 l6 值 .455.6 预加力计算及钢束预应力损失汇总 .47第 6 章 主梁截面承载力与应力验算 .496.1 持久状态承载能力极限状态承载力验算 .496.1.1 正截面承载力验算 .49- I

12、II -6.1.2 斜截面承载力验算 .526.2 持久状态正常使用极限状态抗裂验算 .556.2.1 正截面抗裂验算 .566.2.2 斜截面抗裂验算 .566.3 持久状态构件的应力验算 .606.3.1 正截面混凝土压应力验算 .606.3.2 预应力筋拉应力验算 .626.3.3 截面混凝土主压应力验算 .636.4 短暂状态构件的应力验算 .666.4.1 预加应力阶段的应力验算 .666.4.2 吊装应力验算 .68第 7 章 主梁端部的局部承压验算 .697.1 局部承压区的截面尺寸验算 .697.2 局部抗压承载力验算 .71第 8 章 主梁变形验算 .738.1 计算由预加力

13、引起的跨中反拱度 .738.2 计算由荷载引起的跨中挠度 .768.3 结构刚度验算 .778.4 预拱度的设置 .77第 9 章 横隔梁计算 .799.1 确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 .799.2 跨中横隔梁的作用效应影响线 .809.2.1 绘制弯矩影响线 .809.2.2 绘制剪力影响线 .819.3 截面作用效应计算 .839.4 截面配筋计算 .85第 10 章 行车道板计算 .87- IV -10.1 悬臂板荷载效应计算 .8710.1.1 永久作用 .8710.1.2 可变作用 .8810.1.3 承载能力极限状态作用基本组合 .8810.2 连续板荷载效应计算 .8910

14、.2.1 永久作用 .8910.2.2 可变作用 .9110.2.3 作用效应组合 .9310.3 截面设计、配筋与承载力验算 .94第 11 章 盖梁设计 .9711.1 荷载计算 .9711.1.1 上部结构永久荷载 .9711.1.2 盖梁自重及作用效应计算 .9711.1.3 可变荷载计算 .9911.1.4 双柱反力计算 .11211.2 内力计算 .11411.2.1 恒载加活在作用下各截面的内力 .11411.3 截面配筋设计与承载力校核 .11711.3.1 正截面抗弯承载能力演算 .11711.3.2 斜截面抗剪承载力验算 .11811.3.3 全梁承载力校核 .119第 12 章 桥墩墩柱设计 .12112.1 荷载计算 .12112.1.1 恒载计算 .12112.1.2 汽车荷载计算 .12112.1.3 双柱反力横向分布计算 .12212.1.4 荷载组合 .12212.2 截面配筋计算及应力验算 .123- V -12.2.1 作用与墩柱顶的外力 .12412.2.2 作用于墩柱底的外力 .12412.2.3 截面配筋计算 .124第 13 章 钻孔桩计算 .12713.1 荷载计算 .