某中桥设计3-16.doc

目 录 摘 要 III Abstract IV 绪论 1 1 设 计 说 明 2 1.1设计标准及规范 2 1.2主要技术指标 2 1.3主要材料 2 1.4设计要点 2 2 方 案 比 选 4 2.1桥梁设计原则 4 2.2桥梁设计方案 6 3 主 要 构 件 尺 寸 设 计 7 3.1结构尺寸设计 7 3.2桥梁横截面设计 7 3.3桥梁主要材料设计 8 4 内 力 计 算 9 4.1永久荷载计算 9 4.2可变荷载计算 10 4.3内力组合 16 5 预 应 力 钢 束 设 计 及 截 面 几 何 性 质 的 计 算 18 5.1预应力钢束数的估算及钢束布置 18 6 极 限 状 态 承 载 能 力 计 算 23 6.1截面强度计算 23 6.2斜截面抗剪强度 24 7 预 应 力 损 失 计 算 26 7.1张拉控制应力 26 7.2预应力钢束的应力损失 26 8 施 工 阶 段 及 正 常 使 用 阶 段 的 应 力 验 算 29 8.1施工阶段正应力计算 29 8.2正常使用阶段的正应力计算 32 9 挠 度 计 算 34 9.1静活载引起的跨中挠度 34 9.2使用阶段的最大挠度 34 10 结 论 36 参 考 文 献 37 致 谢 38 1 设 计 说 明 1.1设计标准及规范 《公路工程技术标准》 JTG01----2003 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG62---2004 《公路桥涵施工技术规范》 JTJ041---2000 《公路工程抗震设计规范》 JTJ001---89 《公路桥涵通用规范》 JTG06----2004 《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTJ024---85 1.2主要技术指标 设计荷载：公路-Ⅰ级 桥梁宽度： 1m（人行道）×2+7m（桥面净宽） 桥面横坡：双向1.5% 桥面纵坡：0% 地震基本裂度：6度 1.3主要材料 1.3.1上部结构 1.普通钢筋：除特殊要求外，普通钢筋应满足下列要求。 直径≥12mm者采用Ⅱ级钢筋。 直径＜12mm者采用Ⅰ级钢筋。 2.钢板：钢板采用A3钢板或16锰钢。 3.伸缩缝：采用经过省部级鉴定的专业厂家生产的C60型异型钢伸缩装置。 4.支座：采用经过省部级鉴定的专业厂家生产的板式橡胶支座。 1.3.2下部结构 1.混凝土： (1)桥台：盖梁采用30号混凝土，耳墙、背墙采用30号混凝土，桩基础采用25号混凝土。 (2)桥墩：盖梁采用30号混凝土，柱采用30号混凝土，系梁、桩采用25号混凝土。 2.普通钢材：同上部结构。 1.4设计要点 1. 全桥共计3孔，采用3-16m钢筋混凝土空心简支板结构，桥面连续结构，全桥分3孔。桥梁横断面由6块空心板组成，空心板间距1.5m，桥面横坡通过铺装层厚度调整，空心板平置。 2. 计算空心板截面力学性质时, 把不规则的截面简化为规则的矩形截面进行计算。 3. 横向分布系数：车道集中荷载跨中截面按绞接板法计算；车道分布荷载跨中及支座截面横向分布系数近似取为1.0；支座处按杠杆原理法计算；求横向分布系数沿桥跨方向的变化时，布置车辆荷载进行计算m。 9.桥墩采用柱式桥墩、桩基础，柱直径1.0m，桩直径1.2m。 10.下部结构配筋设计参考了标准图，按标准图设置钢筋。 2 方 案 比 选桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选三种作比较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。 桥梁设计原则 适用性 —16m。空心板较同跨径的实心板重量小，运输安装方便，而建筑高度又较同跨径的T梁小，因此目前使用较多。相应于这些跨径的板厚，对于钢筋混凝土板为0.4—0.8m。 （3）拱桥 拱桥的静力特点是，在竖直力作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且还有水平反力。由于水平反力的作用，拱的弯矩大大减少。如在均布荷载的作用下，简直梁的跨中弯矩为，全梁的弯矩图呈抛物线形，而拱轴为抛物线形的三铰拱的任何截面弯矩均为零，拱只受轴向压力。设计合理的拱轴，主要承受压力，弯矩、剪力均较小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受压力的结构，因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料，混凝土等来建造。石拱对石料的要求较高，石料加工、开采与砌筑费工，现在已很少采用。 由墩、台承受水平推力的推力拱桥，要求支撑拱的墩台和地基必须承受拱端的强