1、本 科 毕 业 设 计题目 木河桥 825m 预应力混凝土简支 T 型梁桥设计学生姓名 秦喜 学 号 1108010422教学院系 土木工程与建筑学院专业年级 土木工程 2011 级指导教师 廖玉凤 职 称 讲师单 位 西南石油大学辅导教师 职 称单 位完成日期 2015 年 6 月 1 日Southwest Petroleum University Graduation ThesisDesign Of Wood River Bridge 8 25m prestressed concrete simple T-beam bridge designGrade: 2011Name: Qin XiS
2、peciality: Civil EngineeringInstructor: Liao YufengSchool of Civil Engineering and Architecture2015-6-1摘要本设计上部结构为预应力混凝土简支 T型梁桥，标准跨径为 825m，桥面净空：净9+20.5m，采用重力式桥墩和 U型桥台。桥梁全长 200m，桥面总宽 10m，桥面纵坡 0%，桥梁中心处桥面设计高程 1.75m，横坡为 1.5%；桥跨轴线为直线，设计荷载标准为：公路-级，人群荷载 3KN/m,设计车速 60km/h,设计洪水频率 1/100,地震动峰加速度 0.05g，安全等级为二级。本
3、文主要阐述了该桥设计和计算过程，首先对主桥进行总体结构设计，然后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，由于时间关系，下部结构未进行结构设计和验算。同时给出了各部分内容相关的表格与图纸。通过这次设计不但了解了设计桥梁的各个步骤，同时能够更熟练的使用 CAD进行绘图。关键词：预应力混凝土；T 型简支梁桥；结构设计；强度验算；预拱度设置Abstract The design of the upper structure of prestressed concrete simple T-beam bridge, standard span of 8 25m, bridge clea
4、rance: Net -9 + 2 0.5m, gravity piers and abutments U type. Bridge length 200m, total deck width 10m, deck longitudinal 0%, the center of the bridge deck design elevation 1.75m, cross slope of 1.5%; the bridge span axis linear design load criteria for: Road - level, crowd load 3KN / m, a design spee
5、d of 60km / h, the design flood frequency 1/100, ground motion peak acceleration 0.05g, safety class 2. This paper describes the bridge design and calculation process, the first of the overall structure of the main bridge design, and then the upper structure of the internal forces, reinforcement cal
6、culation, then the strength, stress and deformation analysis, due to time constraints, the substructure is not structural design and checking. And it gives a table with drawings related to the content of each part. Through this design not only understand the various steps of the design of the bridge
7、, but also allows me to be more adept at using CAD drawings.Keywords：Prestressed Concrete；T-simply supported beam bridge；Structural Design；Strength checking；Camber settings.木河桥 825m 预应力混凝土简支 T 型梁桥设计目录1绪论 .11.1设计资料 .21.1.1桥面跨径及桥宽 .21.1.2.设计荷载 .21.1.3.材料及工艺 .21.1.4.设计依据 .21.2构造布置 .22主梁截面几何特性计算 .42.1截面
8、几何特性: .42.2检验截面效率指标 .53主梁内力计算 .63.1恒载内力计算 .63.1.1主梁预制时的自重（第一期恒载）g 1 .63.1.2桥面板间接头(第二期恒载)g 2 .73.1.3栏杆、人行道、桥面铺装（第三期恒载）g 3 .73.1.4主梁恒载总和见表 1.73.1.5主梁恒载内力计算 .73.2主梁活载横向分布系数计算 .83.2.1跨中的横向分布系数 mc .83.2.2支点的横向分布系数 m0计算 .103.2.3计算汽车、人群荷载内力 .114预应力钢筋面积的估算及其布置 .174.1估算预应力钢筋面积 .174.2钢束布置 .184.2.1跨中截面钢筋的布置 .1
9、84.2.2锚固面预应力钢筋布置 .184.2.3其他截面钢束布置 .185主梁截面集合特性计算 .22西南石油大学本科毕业设计6钢束布置位置（束界）的校核 .257持久状况截面承载能力极限状态计算 .267.1正截面强度计算 .267.1.1求受压区高度 x.267.1.2正截面承载能力计算 .267.2斜截面承载能力计算 .267.2.1斜截面抗剪承载能力计算 .267.2.2斜截面抗弯强度 .278预应力损失估算 .288.1预应力钢筋张拉控制应力 .288.2预应力钢筋预应力损失 .288.2.1预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的预应力损失 1l.288.2.2锚具变形、钢丝回缩引起的预应
10、力损失 .2928.2.3分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失 4l.308.2.4钢筋松弛引起的预应力损失 5l.308.2.5混凝土收缩徐变引起的预应力损失 6.319短暂状况的应力验算 .3410持久状况的应力验算 .3510.1跨中截面混凝土法向正应力验算 .3510.2跨中截面预应力钢筋拉应力计算 .3510.3斜截面主应力验算 .3510.3.1截面面积距的计算 .3610.3.2主应力计算 .3611抗裂性验算 .3911.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 .3911.1.1预加力产生的构件抗裂验算边缘混凝土预压应力的计算 .3911.1.2由荷载产生的构件抗裂验算边缘
11、混凝土的法向拉应力的计算 .3911.2作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 .3912主梁变形计算 .4312.1荷载短期效应作用下主梁挠度验算 .4312.1.1可变荷载作用引起的挠度 .43木河桥 825m 预应力混凝土简支 T 型梁桥设计12.1.2考虑长期效应的恒载引起的挠度 .4312.2预加力引起的上拱度计算 .4312.3预拱度的设置 .4413结论 .45致谢 .46参考文献 .47木河桥 825m 预应力混凝土简支 T 型梁桥设计11绪论桥梁是为道理跨越天然或人工障碍而修建的建筑。我国幅员辽阔，地形西高东低，河道综合交错，有着著名的长江、黄河、珠江。在历史的长河中，中华名
12、族建设了数以万计的桥梁，成为华夏文明的重要组成部分。中国古代的桥梁成就举世瞩目，在东西方桥梁发展史中占有崇高地位，为世人所公认，被外国旅行家赞誉为其妙的桥梁之乡。为了跨越各种障碍（如河流、沟谷或其他线路等） ，必须修建各种类型的桥梁和涵洞，因此桥涵是交通线路中的重要组成部分，特别是现代高等级公路以及城市高架道路的修建中，桥梁往往是保证全线早日通车的关键。在经济上一般说来桥梁和涵洞的造价平均占公路总造价的 1020%而且随着公路等级的提高，其所占比例还会加大。目前预应力混凝土已经成为国内外土建工程最主要的一种结构材料，而且预应力技术已经扩大应用到型钢、砖、石、木等各种结构材料，并用以处理结构设计
13、，施工中用常规技术难以解决的各种疑难问题。近年来我国在混凝土工程技术，预应力技术应用方面取得了极大进步。近二三十年来，我国预应力混凝土桥梁发展很快，无论在桥型跨度以及施工方法与技术等方面都有突破性进展，不少预应力混凝土桥梁的修建技术已达到国际先进水平。近 20年来世界上各国的桥梁工作者致力寻求桥梁结构的功能与经济、美学的辩证统一，创造出不少典型桥例推动了桥梁工程的发展。随着科技的发展，新材料的开发和应用，在桥梁设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用 GPS和遥控技术控制桥梁施工。目前，我国桥梁建设正在与国际接轨，开始向大跨、新
14、型、轻质和美观方向发展。T型梁桥在我国公路上修建最多，早在 50、60 年代，我国就建造了许多 T型梁桥，这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。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。预应力混凝土 T形梁是一种简支 T形梁结构，具有吊装轻，结构简单，受力明确、节省材料、施工简单、架设安装方便、跨越能力较大等优点，现在已被越来越多的桥梁建设所采用。近年来，随着我国高速公路建设的迅猛发展，预制预应力混凝土 T形梁在我西南石油大学本科毕业设计2国高速公路建
15、设中得到了广泛应用。1.1设计资料1.1.1桥面跨径及桥宽标准跨径：总体方案选择的结果，采用装配式预应力混凝土 T型简支梁，跨度25m。主梁长：伸缩缝采用 4cm，预制梁长 24.96m。计算跨径：取相邻支座中心间距 24.5m。桥面净空：由于该桥所在路线的宽度不大，所以不采用分离式桥面。全桥横向布置：0.5m（人行道）+4m（车道）+1m（绿化带）+4m（车道）+0.5m（人行道）=10m1.1.2.设计荷载根据线路的等级，确定荷载分等级（根据通规 ）：计算荷载：公路级车道荷载，人群荷载 3.0KN/m1.1.3.材料及工艺水泥混凝土：主梁用 C40，人行道、栏杆及桥面铺装用 C30；钢筋：
16、预应力钢筋：低松弛钢绞线，fpk=1670MPa；非预应力钢筋：直径大于或等于 12mm时采用 HRB335钢筋，直径小于 12mm时采用 HPB235钢筋。锚具：采用与预应力钢绞线配套的 XM锚具。1.1.4.设计依据(1)公路桥涵设计通用规范 （JTGD62-2004） 。(2)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTGD62-2004） 。1.2构造布置（1）梁间距：采用装配式施工，根据经济因素及现场的吊装能力，主梁间距一般在 1.82.3m 之间，但本设计选用 1.6m，整个桥横向共 6片主梁；设计主梁宽均为 1.6m；预制时，边梁宽 1.4m，中梁宽 1.2m，主梁之间留 0.4m后浇段，以减轻吊装重量，同时能加强横向整体性。
