预应力混凝土简支梁桥设计书

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1、预应力混凝土简支梁桥设计书1.设计基本资料1.1主要技术指标(1)结构形式：25m+25m简支梁桥标准跨径25m的预应力混凝土简支梁桥(桥台台背前缘线之间的距离)；主梁全长为24.96m(主梁预制长度)；计算跨径为24.5m(支座中心之间的距离)；(2)桥面净空:净9m?2?0.75m(3)荷载等级：汽车荷载按公路二级，人群荷载为3kN/m2,每侧人行栏的重力作用为1.52kN/m。(4)桥面铺装：5cm厚的沥青混凝土面层和平均8cm厚的水泥混凝土铺装层1.2材料属性(1)梁体混凝土：C50混凝土，重度为25kN/m3,抗压强度标准值为抗压强度设计值fcd?22.4M

2、Pa,抗拉强度标准值为ftk?2.65MPa,fck?32.4MPa，抗拉强度设计值为ftd?1.83MPa(2)沥青混凝土面层重度为23kN/m3,水泥混凝土铺装层为24kN/m3(3)预应力钢筋采用低松弛钢绞线(1?7标准型)，抗拉强度标准值为fpk?1860MPa,抗拉强度设计值fpd?1260MPa,公称直径为15.24mm,公称面积为140mm2，弹性模量EPn.95nO5MPa，锚具采用夹片式群锚。(1)普通钢筋：HRB335级钢筋，抗拉强度标准值为fsk?335MPa，抗拉强度设计值fsd?280MPa。直径d?12mm者，一律采用R235级钢筋，抗拉强

3、度标注值fsk?235MPa,抗拉强度设计值fsd?195MPa。1.3环境等级桥址位于河南省丹江门市公路某标段，？类环境条件，年平均相对湿度为75%o1.4安全等级安全等级为1级，结构重要性系数为1.1。1.上部结构布置2.1主梁布置经济分析表明，对于跨径较大的预应力混凝土简支梁桥，当吊装重量不受限制时，适当增加主梁间距，增人翼缘宽度，可以提高截面效率指标？(通常希望在0.45-0.5以上)，比较经济合理。然而，为了防止桥妞和翼缘开裂，取值也不宜过大。一般可采用1.8-2.5m,故采用主梁间距为2.1m，五片主梁。图2.1-结构尺寸图2.2主梁截面尺寸拟订(1)主梁

4、高度参考刘玲嘉主编的《桥梁工程》课本知道预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/8〜1/16,标准设计屮高跨比约在1/18〜1/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加人一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计中取用1800mm的主梁高度是比较合适的。(1)主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度主要取决于桥诎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。本设计预制T梁的翼板厚度取用180mm，翼板根部加厚到300mm,其过渡以线性变化，以抵抗翼缘根部较大的巧矩

5、。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制孔管的构造决定，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。本设计腹板厚度取200mm。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。根据《公预规》9.4.9条对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为400mm，高度为400mm,马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度200mm,以减小局部应力。图2.2-主梁横截面布置图(2)计算截面几何特征将主梁跨中截面划分为5个规则图形的小单元，截面几何特性如下表:表2.1-截血几何特性表(3)检

6、验截面效率指标上核心距：ks?IA?y29751711.98?27.80726(cm)8580?(180?55.3)下核心距：kxI??A?ys762.70462(cm)截面效率指标：•參ks?kx?0.502844?0.5表明以上初拟的主梁跨中截面是合理的。2.3横截面沿跨长的变化预应力混凝土简支梁梁肋下部通常加宽做成马蹄形，为了配合预应力筋的起弯，在梁段能布置锚具和安放张拉千斤顶，在靠近支点附近马蹄部分应逐渐加高，腹板也应加厚至与马蹄同宽，加宽的范围最好达到一倍梁高左右，从而形成了沿纵向腹板厚度和马蹄高度都变化的变截面T型梁。标准设计中，一般采用自第一道内横隔梁向

7、梁端逐渐变化的形式，靠近支点部分是开始加宽，加宽范围为2.7m2.4横隔梁的布置对于T型简支梁桥端横隔梁必须设置，它不但有利于制造、运输和安装阶段构件的稳定性，而且能显著增强全桥的整体性。对于有中横隔梁的梁桥，荷载横向分布比较均匀，且可以减少翼板接缝处的纵向开裂现象。故当T型梁的跨径较大时，宜根据跨度、荷载、行车道板构造等情况，在跨径内增设适当数量的中横隔梁。本设计在梁段支点、五分点处各设置一道横隔梁，其间距为4.9m。2.5横隔梁尺寸的拟定跨中横隔梁的高度应保证具有足够的抗弯刚度，通常可取主梁高度的3/4左右。从运输和安装阶段的稳定性考虑，端横隔梁