桥梁设计毕设论文.doc

目 录 1设计资料 2 1.1跨径 2 1.2桥面净空 2 1.3设计荷载： 2 1.4材料 2 1.5结构设计 3 1.6 设计参数 3 2造型式及尺寸选定 4 3空心板毛截面几何特性计算 5 4作用效应计算 5 4.1永久作用效应计算 5 4.1.1空心板自重（一期恒载） 5 4.1.2桥面系自重g2（二期恒载） 5 4.1.3恒载内力计算 5 4.2基本可变荷载（活载）产生的内力 6 4.2.1汽车荷载横向分布系数计算 6 4.3作用效应组合 14 5预应力钢筋的设计 16 5.1预应力钢筋截面积的估算 16 5.2预应力钢筋的布置 18 6换算截面几何特性计算 19 6.1换算截面面积 19 6.2换算截面重心位置 19 7承载能力极限状态计算 21 7.1跨中截面正截面抗弯承载力计算 21 7.2斜截面抗剪承载力计算 22 8预应力损失计算 26 8.1摩擦损失σ 26 8.2锚具变形、回缩引起的预应力损失σ 26 8.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 26 8.4预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失σ 27 8.5混凝土收缩、徐变引起的预应力损失 27 8.6预应力损失组合设计 30 9正常使用极限状态计算 31 9.1正截面抗裂性验算 31 9.2斜截面抗裂性验算 34 10变形计算 40 10.1正常使用阶段的挠度计算 40 10.2预加应力引起的反拱计算及预拱度设置 40 11短暂状况应力验算 42 11.1跨中截面 42 11.2 1/4截面 44 10.3支点截面 45 12持久状况应力验算 47 12.1跨中截面混凝土正压应力的验算 47 12.2跨中截面预应力钢绞线拉应力的验算 47 12.3斜截面主应力验算 48 13 最小配筋率复核 52 结论与展望 53 致 谢 54 设计依据及参考书 55 附录 图纸 56 1设计资料 1.1跨径 标准跨径: 16.00m。 计算跨径: 15.40m。 主梁全长：15.96m。 1.2桥面净空 净10.0m+2×0.5m。 采用混凝土防撞栏杆，线荷载7.5 KN/m。 1.3设计荷载： 公路—级汽车荷载。 1.4材料 预应力钢筋1×7股钢绞线，直径15.2mm。 非预应力钢筋采用HRB335,R235。 空心板块混凝土采用C40混泥土。 铰缝采用C40SCM灌浆料以加强铰缝。 桥面铺装为8cm厚C40防水砼（S6） 栏杆采用C25号混凝土。 1.5结构设计 本空心板按部分预应力混凝土A类构件设计。 横坡为1.5%单向横坡，各板均斜置，横坡由下部结构调整。 艺：预制预应力空心板采用后张法施工工艺。 1.6 设计参数 相对湿度为55%。计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d; 桥梁安全等级为二级，环境条件Ⅱ类。 2造型式及尺寸选定 取桥面净空为净10.0+2×0.5m，全桥宽采用8块C40预制预应力混凝土空心板，2块边板，6块中板，每块板宽1.25m，板厚75cm。采用后张法施工工艺，预应力钢筋采用1×7股钢绞线，直径15.2mm，截面面积139mm，f=1860MPa，f=1395 MPa，E=1.95×105 MPa。C40混凝土空心板的f=26.8MPa，f=18.4MPa，f=2.4 MPa，f=1.65MPa全桥空心板横断面布置如图1-1，每块空心板截面及构造尺寸见图1-2。 图1-1 桥梁横断面图 （尺寸单位：cm） 图1-2 空心板截面构造尺寸图 （尺寸单位：cm） 3空心板毛截面几何特性计算 (1)毛截面面积： A=125×75-×（）=6642.415cm (2) 毛截面对重心的惯矩： Ih=×753－4=3.80×106cm4 4作用效应计算 4.1永久作用效应计算 4.1.1空心板自重（一期恒载） g1 = A=6642×10-4×25=16.6 KN/m 4.1.2桥面系自重g2（二期恒载） 栏杆重力参照其它梁桥设计资料，单侧重力取6.25KN/m。 桥面铺装采用等厚度8cm厚C40防水砼（S6）×10×24+0.07×10×23=35.3KN/m 上述自重效应是在各空心板铰接形成整体后，再加在板桥上的，精确地说由于桥梁横向弯曲变形，各板分配到的自重效应是不相同的，可按横向分布系数计算各板分担的大小。 桥面系二期恒载重力近似按各板平均分担来考虑，则将以上重力平均分给8块板，得每块空心板分摊的每延米桥面系重力为： g2=(6.25×2+35.3) / 8 =5.975 KN/m 4.1.3恒载内力计算 简支梁恒载内力计算结果见表1-1 恒载内力计算表 表1-1 荷载 g (KN/m) L(m) M(KN.m