装配式预应力混凝土简支梁桥设计计算书

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1、目录第一部分桥梁设计1第一章水文计算11.1原始资料11.2水文计算3第二章方案比选62.1方案一：预应力钢筋混凝土简支梁（锥型锚具）62.2方案二：钢筋混凝土箱形拱桥10第三章总体布置及主梁的设计113.1设计资料及构造布置113.2主梁内力计算12第四章预应力钢束的估算及其布置214.1跨中截面钢束的估算与确定214.2钢束预应力损失计算254.3截面强度验算284.4预加内力计算344.5主梁斜截面验算354.6截面应力验算414.7主梁端部的局部承压验算46第一部分桥梁设计第二章方案比选2.1方案一

2、：预应力钢筋混凝土简支梁（锥型锚具）2.1.1基本构造布置（一）设计资料1、桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m（墩中心距），全桥共：480米，分12跨，主梁全长：39.96m，桥面净空：净—9米，2×1.5人行道，计算跨径：38.88m。立面及平面图图表1（二）设计荷载汽—20，挂—100，人群荷载3.5kN/m，两侧人行道、栏杆重量分别为3.6kN/m和1.52kN/m。2.1.2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40号混凝土，人行道、栏杆及桥面铺装用20号混凝土；预应力钢筋

3、：冶金部TB—64标准的5㎜碳素钢丝，每束32根。横断面图如下：图2主梁截面沿纵向的变化示例：图表3简直梁的优点是构造、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1.4桥孔长度确定：a.单宽流量公式＝水流压缩系数次稳定河段＝0.92则河槽平均单宽流量＝最小桥孔净长＝mb．过水面积法冲刷前桥下毛过水面积Wq＝式中：冲刷系数P取1.3设计流速VS=Vc＝1.84因桥墩阻水而引起的桥下过水面积折减系数＝60>50压缩系数Wq

4、净过水面积Wj＝（1-桥孔净长m1.5壅水计算桥前最大壅水高度河滩路堤阻断流量与设计流量的比值＝572+129-45.9＝655.1m系数桥下平均流速Vm＝断面平均流速V0=m桥下壅水高度波浪高度hb1％＝0.4728mVW=15m/s平均水深，良程D＝8×102m本桥设计水位：16.0+0.095+上部结构底标高为17.73m1.6冲刷深度A河槽的一般冲刷一般冲刷后的最大水深hp＝Q1=Q2=4275m3,B1=B2=533.43m,k=1.04,μ＝1.0，λ＝0.0625，hmax＝10.1mA——单

5、宽流量集中系数，A＝hp＝mB河槽处桥墩的局部冲刷桥位处的冲止流速h=13.73m,d=3m,查表得：V0＝0.9648m/s，V0′＝0.31∵V0＝Vz﹥V0，＝1.0，B＝4m，＝（1.3919+0.0409）1/2＝1.1970η＝＝＝0.8588hb＝kηB0.6（V0-V0′）（V/V0）n=1.0×1.1970×40.6×（0.9648-0.31）×（1.84/0.9648）0.8588＝3.1349m总冲刷深度hs＝hp+hb＝13.73+3.13＝16.86m不考虑标高因素，总冲刷深度为1

6、6.86-16＝0.86m2.2方案二：钢筋混凝土箱形拱桥（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。（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：图41）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1

7、40cm。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

8、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。（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%。（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