第06课 桥梁工程课程设计终板.docx

西南交通大学桥梁工程课程设计――预应力混凝土简支梁桥设计计算书姓名：学号：班级：指导教师：二〇一六年十月目录第一章设计依据21.1 设计规范21.2 方案简介及上部结构主要尺寸31.3 基本参数41.4 计算模式及主梁内力计算采用的方法4第二章荷载横向分布计算52.1 梁端的横向分布系数m062.2 跨中的横向分布系数mc6第三章主梁内力计算93.1 主要计算参数93.2 单项荷载效应计算9第四章预应力钢束设计（L=36.09m）164.1 钢束估算（1号梁）164.2 钢束布置（1号梁）184.3 预应力损失计算19第五章主梁验算255.1 承载能力验算255.2 抗裂性验算275.3 刚度验算295.4持久状况预应力混凝土构件应力验算305.5 短暂状况预应力混凝土构件应力验算32参考文献33第一章设计依据1.1 设计规范1.中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；2.中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。1.2 方案简介及上部结构主要尺寸本桥是某一级公路上的一座5梁式后张法预应力混凝土简支T梁桥，设计安全等级为二级，设计荷载等级采用公路-Ⅱ级。该桥按上下行分左右幅分离式布置，单幅桥面行车道宽度为10.5m（三车道），单幅桥面总宽度为11.50m，防撞栏杆宽度为50cm。梁全长为37.29m，计算跨度为36.09m，梁高2.45米；主梁中心距2.5625m，T梁之间采用湿接缝连接，湿接缝宽度为50cm。T梁混凝土设计标号为C50。桥面铺装为8cm厚W8级C40防水混凝土铺装层+5cm厚沥青混凝土铺装层。桥台采用重力式U型桥台。T梁半立面图（单位：cm）1.3 基本参数1.3.1.设计荷载：公路-Ⅱ级，无人群荷载；设计安全等级为二级。1.3.2.跨径及桥宽本桥T梁长度为37.29m，T梁计算跨径为36.09m。桥梁单幅总宽度12.25m，由5根T梁组成，设置有两片端横隔板和三片中横隔板。桥面设计为三车道。1.3.3.主要材料(参数查规范)T梁混凝土：C50混凝土；现浇横隔板接头混凝土：C50混凝土；桥面铺装：8cm C40防水混凝土铺装层+5cm 沥青混凝土铺装层。；预应力钢绞线：符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003的七股钢绞线，即直径15.2mm的高强度低松弛钢绞线，其抗拉强度标准值fpk=1860 MPa。预应力张拉参数：张拉控制应力：σcon=0.75fpk =1395MPa，张拉锚固时龄期为28d和平均湿度90%，预应力钢绞线张拉顺序同钢束编号。普通钢筋：直径≥12mm采用HRB400钢筋，直径＜12mm采用HRB335钢筋。1.3.4.材料参数（1）C40 混凝土：查JTG D62-2004 第3.1.3~3.1.5 条，可得弹性模量：Ec=34500MPa轴心抗压强度设计值：fcd=18.4MPa轴心抗拉强度设计值：ftd=1.65MPa轴心抗压强度标准值：fck=26.8MPa轴心抗拉强度标准值：ftk=2.40MPa容重：26.0kN/m3（2）C40 混凝土铺装层：查JTG D60-2004 第4.2.1 条，可得容重：25.0kN/m3（3）沥青混凝土铺装层：查JTG D60-2004 第4.2.1 条，可得容重：23.0kN/m3（4）钢绞线：查JTG D62-2004 第3.2.2~3.2.4 条，可得弹性模量：Ep=195000MPa抗拉强度设计值：fpd=1260MPa抗拉强度标准值：fpk=1860MPa张拉控制应力：σcon=0.75 fpk =1395MPa1.4 计算模式及主梁内力计算采用的方法1．8cm 厚的40 号防水混凝土桥面铺装层完全不参与T 梁的受力；2．T 梁的横桥向传力计算：梁端按“杠杆原理法”计算，跨中按“修正刚性横梁法”计算；3．T 梁按A 类预应力混凝土构件设计；4．在T 梁混凝土达到设计强度的100%后方可张拉预应力钢束，张拉顺序同钢束编号。第二章荷载横向分布计算由于本桥各T梁之间采用混凝与湿接缝刚性连接，故其荷载横向分布系数，在梁端可按“杠杆原理法”计算（m0），在跨中按“修正刚性横梁法”计算(mc)。2.1 梁端的横向分布系数m0根据桥规规定，在横向影响线确定荷载沿横向最不利的布置位置。对于汽车荷载，规定的汽车横向轮距为1.8m，两列汽车车轮的横向最小间距为1.30m,车轮距离人行道缘石最少为0.50m。求出相应于荷载位置的影响线竖标值后，就可得到横向所有荷载分布给1号梁的最大荷载值为： 1号梁影响线式子中：—汽车荷载轴重；—汽车车轮的影响线竖标。由此可得：1号梁在汽车荷载作用下最不利荷载横