毕业设计论文30m预应力简支T形梁桥（完整版）(2)

xxx：3×28m装配式预应力简支T梁

材料及工艺

本桥为预应力钢筋混凝土T型梁桥，锥形锚具；

混凝土：主梁采用50号混凝土，桥面铺装用30号混凝土；

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ф15.2钢绞线，每束6根，全梁配6束，fpk=1860MPa。

简支梁的优点是构造、设计计算简单，受力明确，缺点是中部受弯矩较大，并且没有平衡的方法，而支点处受剪力最大，如果处理不好主梁的连接，就会出现行车不稳的情况 1.2方案二：钢筋混凝土箱形拱桥 1.2.1方案简介

本方案为钢筋混凝土等截面悬链线无铰拱桥。全桥分八跨，每跨均采用标准跨径60m。采用箱形截面的拱圈。桥墩为重力式桥墩，桥台为U型桥台。 1.2.2尺寸拟定

本桥拟用拱轴系数m=2.24，净跨径为60.0m，矢跨比为1/8。桥面行车道宽9.0m,两边各设1.5m的人行道。拱圈采用单箱多室闭合箱，全宽11.2m，由8个拱箱组成，高为1.2m。 拱箱尺寸拟定如图1.1

82081012010246881088810881682088132

1612416图1.1箱梁尺寸拟定 （1）拱箱宽度：由构件强度、刚度和起吊能力等因素决定，一般为130～160cm。取140cm。

（2）拱壁厚度：预制箱壁厚度主要受震捣条件限制，按箱壁钢筋保护层和插入式震动棒的要求，一般需有10cm，若采用附着式震捣器分段震捣，可减少为8cm,取8cm。

（3）相邻箱壁间净宽：这部分空间以后用现浇混凝土填筑，构成拱圈的受力部分，一般用10～16cm，这里取16cm。 （4）底板厚度：6～14cm。太厚则吊装重量大，太薄则局部稳定性差且中性轴上移。这里取10cm。 （5）盖板：有钢筋混凝土板和微弯板两种型式，最小厚度6～8cm,这里取8cm。 （6）现浇顶部混凝土厚度：一般不小于10cm，这里取10cm。

（7）横隔板：多采用挖空的钢筋混凝土预制板，厚6～8cm，间距3.0～5.0m。横隔板应预留人行孔，以便于维修养护。这里取厚6cm。

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1.2.3桥面铺装及纵横坡度

桥面采用沥青混凝土桥面铺装，厚0.10m。桥面设双向横坡，坡度为2.0%。为了排除桥面积水，桥面设置预制混凝土集水井和φ10cm铸铁泄水管，布置在拱顶实腹区段。双向纵坡，坡度为0.6%。 1.2.4施工方法

采用无支架缆索吊装施工方法，拱箱分段预制。采用装配——整体式结构型式，分阶段施工，最后组拼成一个整体。 1.2.5总结

预应力混凝土连续箱梁也是目前公路大跨径桥梁中经常采用的桥型之一。结构受力合理，变形小；桥面连续，行车舒适；较T型梁增加了施工的难度和工期；材料用量和费用较T型梁要多一些。上部构造施工采用移动支架一次性投入费用要高；且由于增加了大吨位支座，日后维护费用要增加。 1.3 桥型方案三：预应力混凝土连续刚构方案（比较方案） 桥梁全长：90m

（1）上部构造为预应力混凝土变高度箱梁，根部高4.5m，跨中高2.0m；下部构造为空心矩形截面墩身、肋板式桥台，桩基础；采用挂篮悬臂浇筑施工。

（2）预应力混凝土连续刚构桥外型美观，是目前公路大跨径桥梁中经常采用的桥型之一，尤其是墩身高度很高时,更能体现出它的优势。该桥型连续，行车舒适；但上部结构施工工序较T型梁和连续梁要多、周期较长，造价较高。 鉴于桥位处的地形条件，河流断面宽约70m，桥墩高28m左右，且由于连续刚构桥桥梁上部结构建筑高度较高，如采用该方案需要提升桥面标高，增加桥头引道长度。结合投资规模、和考虑施工的难度，本桥不适合于修建连续刚构桥。

方案的最终确定：经考虑，简直梁的设计较简单，受力的点明确，比较适合初学者作为毕业设计用，因此我选着了方案一。

第2章 上部结构设计

2.1 计资料及结构布置 2.1.1 设计资料 （1）桥梁跨径及桥宽

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标准跨径：28m（墩中心距离）； 主梁全长：27.96m； 计算跨径：27m；

桥面净空：净—13m+2?0.5m=14m； （2）设计荷载

公路I级，每侧防撞栏重力的作用力为2.99KN/m。 （3）材料及工艺

混凝土：主梁用C50，桥面铺装用C30。

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ф15.2钢绞线，每束6根，全梁配6束，fpk=1860MPa。

普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋；直径小于12mm的均用R235钢筋。 按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70mm、外径77mm的预埋波纹管和夹片锚具。 （4）设计依据

（1）交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01—2003） （2）交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）

（3）交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004） （5）基本计算数据（见表2.1） 2.1.2 横截面布置 （1）主梁间距与主梁片数

主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标?很有效，故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。翼板的宽度为2000mm,由于宽度较大，为了保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头，因此主梁的工作截面有两种：预应力、运输、吊装阶段的小截面（b1=1200mm)和运营阶段的大截面（b2=2000mm)。净—13m+2?0.5m的桥款选用七片主梁，如图2.1所示。

表2.1基本计算数据

名称 C50混凝土 项目 立方体 弹性模量 轴心抗压标准强度 轴心抗拉标准强度 轴心抗压设计强度 轴心抗拉设计强度 短暂状态 容许压应力 符号 fcu,k Ec 单位 MPaMPaMPaMPaMPaMPa数据 50 3.45?104 fckftkfcdftd '32.4 2.65 22.4 1.83 20.72 0.7fck MPa 8

0.7ftk'容许拉应力 持久状态 标准荷载组合 容许压应力 容许主压应力 短期效应组合 容许拉应力 容许主拉应力 钢绞线 标准强度 弹性模量 抗拉设计强度 最大控制应力 容许压应力 容许拉应力 材料重度 标准荷载组合 容许压应力 容许主压应力 （2）主梁跨中主要尺寸拟定 1）主梁高度

短期效应组合 MPa 1.757 0.5fck0.6fck MPaMPa 16.2 19.44 ?st?0.85?pc 0.6ftkfpk MPaMPaMPaMPaMPa 0 1.59 1860 1.95?105 Ep fpd 1260 1395 0.75fpkMPa 0.65fpk MPaKN/mKN/mKN/m 31209 25 23 78.5 5.65 ?1 ?2 ?3 33?Ep 无量纲 预应力简支梁桥的主要高度与其跨径之比通常在1/15—1/25，标准设计中高跨比约在1/18—1/19。本桥采用1700的主梁高度比较合适。 2）主梁截面细部尺寸

T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。预置T梁的翼板厚度取用110mm，翼板跟部加厚到200mm以抵抗翼缘跟部较大的弯矩。

在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预置孔道的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄面积占截面总面积的10%—20%为合适。 9 xxx：3×28m装配式预应力简支T梁

图2.1结构尺寸图

按照以上拟订的外形尺寸就可以绘出预制梁的跨中截面图（见图2.2）

图2.2跨中截面图

3）计算截面几何特征

将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特征列表计算见表1.2。

表2.2跨中截面几何特征计算表 分块面积分块面积分块面积形心至上缘距离 对上缘静距 Si?Aiyi分块面积对截面形心的惯矩 分块面积 的自身惯矩 Ai分块名称 di?ys?yi（cm) Ix?Aidi42I?Ii?Ix（cm)2yi(cm) (cm) 3 （cm) (cm)4 (1) (2) (3) (4) 大毛截面 (5) 2（6）?（1）?（5）（7）=（4） +（6） 翼板 三角承托

2200 300 5.5 13.5 12100 4050 10

22183.3 937.5 56.83 48.83 7105227.58 715310.67 7127411 716248

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