30米预应混凝土T型梁桥毕业设计.doc

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 1 1.1.1基本构造布置 1 1.1.2设计荷载 1 1.2方案二：钢筋混凝土箱型拱桥 2 1.3方案三:预应力混凝土连续箱梁 3 1.4方案最终确定 3 第2章 上部结构设计 4 2.1设计资料及构造布置 4 2.1.1设计资料 4 2.1.2横截面布置 6 2.1.3横截面沿跨长变化 11 2.1.4横隔梁的布置 11 2.2 主梁作用效应计算 12 2.2.1永久作用效应计算 12 2.2.2可变作用效应计算（修正刚性横梁法） 15 2.2.3 主梁作用效应组合 25 2.3 预应力钢束的估算及其布置 26 2.3.1跨中截面钢束的估算和确定 26 2.3.2预应力钢束布置 27 2.4 计算主梁截面几何特性 34 2.4.1截面面积及惯性矩计算 34 2.4.2截面静距计算 37 2.4.3截面几何特性汇总 39 2.5 钢束预应力损失计算 40 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 41 2.5.2由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 42 2.5.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 43 2.5.4由钢束应力松弛引起的预应力损失 46 2.5.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 46 2.5.6预加力计算及钢束预应力损失汇总 49 2.6 主梁截面承载力与应力验算 53 2.6.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 53 2.6.2持久状况正常使用极限状态抗裂验算 62 2.6.3持久状态构件的应力验算 67 2.6.4短暂状况构件的应力验算 74 2.7主梁端部的局部承压验算 78 2.7.1局部承压区的截面尺寸验算 78 2.7.2局部抗压承载力验算 81 2.8主梁变形验算 82 2.8.1计算由预加力引起的跨中反拱度 82 2.8.2计算由荷载引起的跨中挠度 85 2.8.3结构刚度验算 86 2.8.4预拱度的设置 86 2.9横隔梁计算 87 2.9.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 87 2.9.2跨中横隔梁的作用效应影响线 88 2.9.3截面作用效应计算 90 2.9.4截面配筋计算 91 2.9.5 截面抗剪承载力验算要求 95 2.10行车道板计算 95 2.10.1悬臂板荷载效应计算 95 2.10.2连续板荷载效应计算 98 2.10.3截面设计、配筋与承载力验算 103 结论 106 致谢 107 参考文献 108 第1章 桥型方案比选 根据本设计桥梁的桥位地形、水文条件，并综合考虑工程的经济性和施工的难易程度，本桥跨布置的单跨跨径宜在30m以上，因此选定简支T型梁桥、连续箱梁桥和连续钢构桥这三种桥型方案来进行方案比选。 1.1方案一：预应力混凝土简支T型梁桥 1.1.1基本构造布置 (1)设计资料 标准跨径:30m; 主梁全长:29.96m; 计算跨径:29m; 桥面净空:净─9m+21.5m（人行道）=12m; (2)上部结构为预应力混凝土T型梁,梁高2.3m;下部结构为柱式墩身,肋板式桥台,桩基础;采用简支连续施工。 (3) 预应力混凝土简支T梁预应力混凝土T形梁桥有结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大等优点，是目前公路桥梁中最经济合理的桥型之一，被广泛用于中小跨径桥型中。 1.1.2设计荷载 公路-II级计算跨径小于50m时人群荷载3.0KN/m，每侧人行栏、防撞栏重力作用分别为1.52KN/m和4.99KN/m。 （1）材料及工艺 本桥为预应力混凝土T型梁桥，锥形锚具； 混凝土：主梁与横隔梁均采用C50混凝土，桥面铺装用C30混凝土； 预应力钢筋: 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）的直径15.2钢绞线，每束五根，全梁配六束，抗拉强度标准值=1860Mpa。 简支梁的优点：结构简单，架设方便，可减低造价，缩短工期，同时最易设计成各种标准跨径的装配式构件。但相邻两跨之间存在异向转角，路面有折角，影响行车平顺。 1.2方案二：钢筋混凝土箱型拱桥 本桥采用钢筋混凝土箱型拱桥因为跨度很大（对连续梁桥），在外载和自重作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩，因此，采用变截面梁能符合梁的内力分布规律，变截面梁的变化规律采用二次抛物线。 优点：结构刚度大，变形小，行车平顺舒适，伸缩缝少，抗震能力强，线条明快简洁，施工工艺相对简单，造价低，后期养护成本不高等。 缺点：桥墩处箱梁根部建筑高度较大，桥梁美观欠佳。超静定结构，对地基要求高等。 施工方法：采用悬臂浇筑施工，用单悬臂—连续的施工程序，这种方法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，张拉预应力筋，移动