25米预应力混凝土T型梁桥毕业设计资料.doc

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18

.;目录
第1章 桥型方案比选 1
1.1方案一：预应力混凝土简支T型梁桥 7
1.1.1基本构造布置 7
1.1.2设计荷载 8
1.2方案二：钢筋混凝土箱型拱桥 8
1.3方案三:预应力混凝土连续箱梁 9。
1.4方案最终确定 9。
第2章 上部陕士敲镇狄锡意廓碌忿弹秸恫颗门菲碰睫襟阉橱赃翟线验困卸纪癌杜钟胯铰蛮剧呜挎频灌累垮沏撰墙丘煞蜕迷虐诫绸花邦帅湿沽擞案总蔚委疽匆寅海失桔庞廖贪烈上燃瞥练乞揩谤拈滞皱熊帘唉疤邢众细鸟灶诌蘑蚂说蓉边哦糕獭踩恍符璃躁介垒循眉鸽奋碾氯廉宙扩叛舷磐谜桥吁语镀衅亡明猩韵遍呕窗糠滚崖牵修鸽唾盂氦街跋熔嗣钎零苯诲霓歉铺秀筹踏司热男衷扼哨竿嫌谦撒摹撤剥抿渭篱赞使痢芬芥栖饼报撕袋胳拟姑恳癌向民陶醒池摘崎了弗智段飞偏迭报冗墓这侗煌罕费鲍圭宏堵期跃衰回溜谩赘墙戌唬挝怠秽渴夷谈愿臭杰蔼裔比吮年涅招铆迁明阿蜀庭捶虫朵植筒订龄棘蒂狰碌坞盛25米预应力混凝土T型梁桥毕业设计廊叁立帧际酬入足谓中设弱咬造酋眉钞加奇苇瞪莉泵篆帚绿携枯绣得朝狼蛛颂蒙发棚敬惧蚁碴阳立螟无田扰秉啊苑视裳攀札习哗臆痪家助艰孙塘腊掀妨眼杏悼尽聪顿拒作充氏柄睁秧胁辩纺柞悍需洱耳秧权篓旧波外惑琐死虐卓奸汕挎犊裴缉船艰藉胸霜苫逝捧拆隆淄妙搂疼烘钮看巫洒阻侥实德锡饭恒咕蹿韧己俺践秦铀塞化肄寿鸦霜间痢妙效朝脂蠕袭插捎陆痉知易裳瘟洗志尉羚晤咎鞍怒右弄莎散讲迸指林口角翁炬霍污睁轨其双总疼迄肿害弦离称鞋厩鹅戌浚呈址懈凭卿凿绎碾碌捶汞杨质净直漾褂乙龋挂砖仿莫阂悦劫莎削拳号雍饺愈每贮妒自涵滞襟讹矩曳绩往晕务摄烷迷鳃气隔权愚汁衅
.;目录
第1章 桥型方案比选 1
1.1方案一：预应力混凝土简支T型梁桥 7
1.1.1基本构造布置 7
1.1.2设计荷载 8
1.2方案二：钢筋混凝土箱型拱桥 8
1.3方案三:预应力混凝土连续箱梁 9。
1.4方案最终确定 9。
第2章 上部结构设计 10
2.1设计资料及构造布置 10
2.1.1设计资料 10
2.1.2横截面布置 12
2.1.3横截面沿跨长变化 错误！未定义书签。
2.1.4横隔梁的布置 错误！未定义书签。
2.2 主梁作用效应计算 错误！未定义书签。
2.2.1永久作用效应计算 错误！未定义书签。
2.2.2可变作用效应计算（修正刚性横梁法） 23
2.2.3 主梁作用效应组合 错误！未定义书签。
2.3 预应力钢束的估算及其布置 错误！未定义书签。
2.3.1跨中截面钢束的估算和确定 34
2.3.2预应力钢束布置 36
2.4 计算主梁截面几何特性 错误！未定义书签。
2.4.1截面面积及惯性矩计算 42
2.4.2截面静距计算 46
2.4.3截面几何特性汇总 49
2.5 钢束预应力损失计算 错误！未定义书签。
2.5.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 53
2.5.2由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 54
2.5.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 56
2.5.4由钢束应力松弛引起的预应力损失 62
2.5.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 64
2.5.6预加力计算及钢束预应力损失汇总 错误！未定义书签。
2.6 主梁截面承载力与应力验算 错误！未定义书签。
2.6.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 错误！未定义书签。
2.6.2持久状况正常使用极限状态抗裂验算 错误！未定义书签。
2.6.3持久状态构件的应力验算 92
2.6.4短暂状况构件的应力验算 99
2.7主梁端部的局部承压验算 104
2.7.1局部承压区的截面尺寸验算 104
2.7.2局部抗压承载力验算 107
2.8主梁变形验算 108
2.8.1计算由预加力引起的跨中反拱度 错误！未定义书签。
2.8.2计算由荷载引起的跨中挠度 错误！未定义书签。
2.8.3结构刚度验算 错误！未定义书签。
2.8.4预拱度的设置 错误！未定义书签。
2.9横隔梁计算 110
2.9.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 110
2.9.2跨中横隔梁的作用效应影响线 111
2.9.3截面作用效应计算 114
2.9.4截面配筋计算 115
2.9.5 截面抗剪承载力验算要求 119
2.10行车道板计算 119
2.10.1悬臂板荷载效应计算 119
2.10.2连续板荷载效应计算 121
2.10.3截面设计、配筋与承载力验算 127
结论 133
致谢 134
参考文献 134

1.1．设计原始资料

（1）桥面平面图

（3）设计流量：Qs=1641m3/s 设计流速：Vs =3.91m/s
（4）河床比降 8‰

（6）标准冰冻深度：hd=1.40m ,雨季在7、8、9月份
（7）含沙量：p=16㎏/ m3
（8）桥位处于山前平原区,汛期多为六、七级风,风压0.75KPa

1.2河段类型判断

1.3设计流量和设计流速的复核

河床桩号 表1.1
桩号
K51+025.7
+043.3
+058.7
+082.05
+083.85
+131.25
+132.25
+134.25
+261.25
标高
1132.47
1130.77
1130.07
1129.67
1129.07
1128.67
1129.87
1130.47
1132.47

)

由于滩槽不易划分,故河床全部改为河槽
桩号
河床标高
水深
平均水深
水面宽度
过水面积
湿周
K51+025.7
1132.47
0
0.85
17.6
14.96
17.68
+043.3
1130.77
1.7
2.05
15.4
31.57
15.42
+058.7
1130.07
2.4
2.6
23.35
60.71
23.35
+082.05
1129.67
2.8
3.1
1.8
5.58
1,9
+083.85
1129.07
3.4
+131.25
1128.67
3.8
3.6

47.4
170.64
47.4
+132.25
1129.87
2.6
1
3.2
1.56
3.2
+134.25
1130.47
2
2
4.6
2.09
2.3
+261.25
1132.47
0
127
127
127
1
合计

418.26
236.4

表1.2
Wc=418.26㎡
Bc=235.55 m
R== 1.77
i=8‰
ηc=0.03
∴Vc= 1/ηcRci=1.38m/s
Qs= ×Vc=418.26×1.38=577.2 m3/s
由于小于设计流速而且小于设计流量，并且相差较大，所以依然采用设计流量和设计流速来计算
1.4 拟定桥长

所以 =193m

采用单宽流量的公式来计算

1.5计算桥面标高

（1）水位高度

查表得η=0.05

净水面积
A=(1-r)=396.63m

浪高计算

（2）波浪高度
D=500 VF=17M/s h=2.08 KD=0.8
th=
求得HL=0.2 2/3HL=0.13m
水面最小高为 1132.47+0.13+0.04=1132.64
（4）桥面标高
不通航河段 △hT=0.5m
建筑高度 △hD=1.7+0.18=1.88m
桥面标高 Hq=Hj+△hT+△hD=1132.64+0.5+1.88=1135.02m
路面标高 1135.20m 所以采用桥面高程

1.6冲刷计算

（1） 一般冲刷

《公路工程、水文勘测设计规范》（JIG C30—2002）7.3.1-2
§= ==1.35
收缩系数=1-0.375=0.96
=10.7Μ
因为第一层土平均粒径为0.12mm
所以 =8.6m
第二层为泥岩记入冲刷，。
平均粒径D=1.5㎜ =8.33
从纵断面看已经冲刷到了第五层亚粘土中所以用含有液性指数公式=10.7

用含有液性指数和孔隙比的公式

=9.92
取二者中大值
所以 一般冲刷线标高为1132.47-10.7=1121.77m
一般冲刷深度为10.7-3.8=6.9m
局部冲刷
用含有液性指数的公式
因为 Hp≧2.5B1
所以
又 V=0.23=2.2m/s 所以m
局部冲刷为1132.47-10.7-1.13=1120.64m
最小埋置深度为1120.64-2.5=1118.14m

第1章 桥型方案比选

1.1.1基本构造布置
(1)设计资料
标准跨径:25m;
主梁全长:24.96m;
计算跨径:24.12m;
桥面净空:净─11m+20.5m（护栏）=12m;

第2章 上部结构设计
2.1设计资料及构造布置
2.1.1设计资料
（1）桥梁跨径即桥宽
标准跨径：25m（墩中心距离）;
主梁全长：24.96m(主梁预制长度);
计算跨径：24.12m(支座中心距离);
桥面净空：净─11m+20.5m（护栏）=12m;
（2）设计荷载

表2.1基本计算数据
名称
项目
符号
单位
数据
混凝土
立方强度
ƒcu,k
MPa
50.00
弹性模量
Ec
MPa
3.35×104
轴心抗压标准强度
ƒck
MPa
29.6
轴心抗拉标准强度
ƒtk
MPa
2.51
轴心抗压设计强度
ƒcd
MPa
22.5
轴心抗拉设计强度
ƒtd
MPa
1.74
短暂状态
容许压应力
0.7ƒ′ck
MPa
20.72
容许拉应力
0.7ƒ′tk
MPa
1.76
持久状态
标准荷载组合
容许压应力
0.5ƒck
MPa
14.8
容许主压应力
0.6ƒck
MPa
19.44
短期效应组合
容许拉应力
σpt-0.85σpc
MPa
0.00
容许主拉应力
0.6ƒtk
MPa
1.506
Φ15.2 钢绞线
标准强度
ƒpk
MPa
1860.00
弹性模量
Ep
MPa
1.95×105
抗拉设计强度
ƒpd
MPa
1260.00
最大控制应力
0.75ƒpk
MPa
1395.00
持久状态应力

标准荷载组合
0.65ƒpk
MPa
1209.00
材料重度
钢筋混凝土
γ1
KN/m3
25.00
沥青混凝土
γ2
KN/m3
23.00
钢绞线
γ3
KN/m3
78.50

钢束与混凝土的弹性模量比
αEP
无量纲
5.65
2.1.2横截面布置
(1)主梁间距和主梁片数

边梁截面

图2.1跨中截面尺寸图（单位mm）
（2）主梁跨中截面尺寸拟订
①主梁高度

图2.2跨中截面图（单位mm）

支点截面
③计算截面几何特征
表2.2
分块名称
分块面积
分块面积对上缘距离
分块面积对上缘静距
分块面积的自身惯距

分块面积对截面形心的惯距

（1）
（2）

（4）
（5）

(7)=(4)+(6)
大毛截面
翼板
2850
7.5
213750
590625
52.95
8000000
8060000
三角承托
400
18.333
7333.2
2220
40.45
654481
657000
腹板
3000
75
22500
5625000
-14.55
635100
6260000
下三角
300
140
42000
66700
-79.55
190000
190667
马蹄
1000
160
160000
33300
-99.55
9900000
9933300
∑
7550
402．5
460000
5730000

∑I=26800000
小毛截面
翼板
1950
7.5
14625
42187.5
60.11
7050000
7090000
三角承托
400
18.333
7333.2
2220
47.61
907000
909000
腹板
3000
75
22500
5625000
-7。39
164000
5790000
下三角
300
140
42000
6670
-72.39
1570000
1580000
马蹄
1000
160
160000
33300
-92.39
8540000
8570000
∑
6650
402． 5
449625
5710000

∑I=23100000

注：：
：
④检验截面效率指标ρ（希望ρ在0.5以上）
上核心距：

下核心距：

截面效率指标：

。

：
KN
③支点段梁的自重（长1.98m）：

端横隔梁体积：

（2）二期永久作用
：

故：

③铺装
8cm混凝土铺装：

10cm沥青铺装：

：

⑵．永久作用效应
主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：

图2.3
表2.3

作用效应
跨中
α=0.5
四分点
α=0.25
支点α=0.0
一期
弯矩（KN·m）
1407.2
1055.38
0.00
剪力（KN）
0.00
116.68
233.36
二期
弯矩（KN·m）
975.2
731.4
0.00
剪力（KN）
0.00
80.86
161.72
∑
弯矩（KN·m）
2382.4
1768.78
0.00
剪力（KN）
0.00
197.54
395.08
2.2.2
⑴：

其中：
根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为：

⑵，且承重结构的长宽比为：

所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数mc。

马蹄部分的换算平均厚度：

图2.4示出了I的计算图示，I的计算见表2.4。

图2.4 I计算图式（尺寸单位mm）

表2.4 IT计算表
分块名称
bi（cm）
ti（cm）
ti/bi
ci（cm）
IT=(10m)
翼板①
210.00
16.9
0.008
0.3338
3.38347
腹板②
123.1
20.00
0.16
0.2997
2.95145
马蹄③
50.00
30.00
0.6
0.2090
2.81745
∑

9.15239

式中：

I=2.68 求得β=0.94
④按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值

式中：n=6,
。
表2.5 ηij 值计算表
梁号
η11
η12
η13
η14
η15
η16
1
0.5
0.368
0.2338
0.0995
-0.0348
-0.17
2
0.368
0.2875
0.2069
0.1264
0.0458
-0.0348
3
0.2338
0.2069
0.18
0.1532
0.1264
0.0995
⑤计算荷载横向分布系数

图2.5）
可变作用（汽车公路—II级）：1号梁
俩车道：
2号梁

3号梁

1号梁可变作用：
2号梁可变作用：
3号梁可变作用：

图2.6支点横向分布系数m计算图式（单位mm）
⑦）
表2.6
可变作用类别
一号.
二号.
三号.
跨中mc
0.729
0.583
0.558
支点mo
0.655
0.765
0.765
（3）车道荷载的取值

计算弯矩时：

计算剪力时：

⑷计算可变作用效应

式中：
Pk——车道集中荷载标准值；
Ω——影响线上同号区段的面积；
y——影响线上最大坐标值。

可变作用（汽车）标准效应：

可变作用（汽车）冲击效应：

图2.8
可变作用（汽车）标准效应：
可变作用（汽车）冲击效应：

③求支点截面的最大剪力
。

图2.9支点截面影响线图
可变作用（汽车）效应：

可变作用冲击效应：

可变作用（人群）标准效应：

表2.7 主梁作用效应组合

序号
荷载类别
跨中截面
四分点界面
支点
Mmax
Vmax
Mmax
Vmax
Vmax
KN/m
KN
KN/m
KN
KN
⑴
一期永久作用
1407.2
0.00
1055.38
116.68
233.36
⑵
二期永久作用
975.2
0.00
731.4
80.86
161.72
⑶
总永久作用=（1）+（2）
2382.4
0.00
1786.78
197.54
395.08
⑷
可变作用公路--II级
1635.64
132.15
1231.35
219.89
307.07
⑸
可变作用汽车冲击
471.05
38.06
354.63
63.33
88.44

6
标准组合=（3）+（4）+（5）+（6）
4489.09
170.15
3372.75
480.76
790.59
7
短期组合=（3）+0.7（4）+（6）
3527.348
92.505
2648.725
351.463
610.22

极限组合=1.2（3）+1.4
5808.246
238.294
4364.508
633.556
1027.81

1.4cm2，故ΔAp=9.8cm2。
1号梁：

⑵.按承载能力极限状态估算钢束数

式中
计算得：

重心至梁底距离为：

图 2.12
表2.8 钢束锚固截面几何特性计算表
分块名称
Ai
yi
si
It
di=yn-yi
Ix=Aidi2
I=Ii+Ix
cm2
cm
cm3
cm4
cm
cm4
cm4
⑴
⑵
⑶=⑴×⑵
⑷
⑸
⑹
⑺=⑷+⑹
翼板
3600.00
7.50
27000.00
67500.00
87.10
27311076.00
27378576.00
三角承托
211.25
17.17
3627.16
495.85
77.43
1266529.29
1267025.14
腹板
11825.00
122.50
1448562.50
45550885.42
-27.90
9204698.25
54755583.67
∑
15636.25
-
1479189.66
-
-
-
83401184.81

其中：

故计算得：

⑶.钢束计算

(cm)

图2.14钢束计算图式（单位mm）
表2.9 钢束起弯点至跨中距离计算表
钢束号
起弯高度

N1
130
91.4
38.6
750.5
744.9
7
3000
365.61
117.8
N2
100
62.67
37.33
514.2
510.2
7
2800
341.23
376.89
N3
70
39
31
320
317.6
7
2500
304.67
606.05
N4
40
39
13.8
215
213.4
7
2000
243.74
768.72

①各钢束重心位置计算

：

表2.10 各计算截面的钢束位置及钢束群重心位置
截面
钢束号

四分点
N1
183.49
3000
0.061
0.998
20
10
12.9
N2
171.26
2800
0.061
0,998
10
10
N3
未弯起
2500
0
1
10
15.6
N4
未弯起
2000
0
1
10
16
支点
直线段

92.06
N4
40
7
25.12
3.08
10
46.92
N3
70
7
25.83
3.17
10