全预应力混凝土简支梁设计课程设计

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1、《预应力混凝土桥梁结构设计原理》课程设计全预应力混凝土简支梁设计专业：道路桥梁与渡河工程指导老师：王宗林姓名：杜钦班级：0732102学号：1073210221一、设计资料1、桥面净空：净9+2´1m2、设计荷载：城-A级车辆荷载，结构重要性指数g0=1.13、材料规格（1）混凝土：C50级；（2）预应力钢筋：1´7标准型-15.2-1860-II-GB/T5224-1995钢绞线，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，抗拉强度设计值fpd=1260MPa，弹性模量Ep=1.95´105MPa；（3）普通钢筋：纵向抗拉普通钢筋采用HRB335钢筋，箍

2、筋及构造钢筋采用R235钢筋。4、主要结构尺寸主梁标准跨径Lk=32m，梁全长31.96m，计算跨径Lf=31.16m。主梁高度h=1400mm，主梁间距S=2200mm，其中主梁上翼缘预制部分宽为1600mm，现浇段宽为600mm，全桥由5片梁组成。桥梁横断面尺寸如图1所示。5、施工方式主梁采用预制方式施工，后张法施加预应力。主梁安装就位后，现浇各梁间的60cm顶板接头混凝土。最后进行桥面系施工。图1桥梁横断面尺寸（单位：cm）6、内力计算结果摘录表1恒载内力计算结果截面位置距支点截面的距离x（mm）预制梁自重横向湿接段自重二期恒载弯矩剪力弯矩剪力

3、弯矩剪力MG1PK（kN×m）VG1PK（kN）MG1mK（kN×m）VG1mK（kN）MG2K（kN×m）VG2K（kN）支点00.0272.00.036.70.0106.3变截面47001054.0186.2142.425.2411.972.8L/477901487.4136.0200.918.4581.253.2跨中155801983.30.0267.80.0775.00.0表2活载内力计算结果截面位置距支点截面的距离x（mm）A级车道荷载人群荷载最大弯矩最大剪力最大弯矩最大剪力MQ1K(kN×m)对应V（kN）VQ1K（kN）对应M(kN×m

4、)MQ2K(kN×m)对应V（kN）VQ2K（kN）对应M(kN×m)支点00.0354.8430.10.00.018.818.80.0变截面47001109.1221.8260.21197.281.815.916.274.3L/477901448.9171.4201.01465.0119.111.712.993.9跨中155801924.781.6112.11634.7161.80.05.581.0注：（1）车辆荷载内力MQ1K、VQ1K中已计入冲击系数1+m=1.1188。（2）设表2中的荷载效应为S，第45个学号的同学采用的活载内力值Si为Si

5、=S´[1+(45–40)´0.005]二、设计内容1）荷载内力组合(1)基本组合（用于承载能力极限状态计算）(2)短期组合（用于正常使用极限状态计算）(3）长期组合（用于正常使用极限状态计算）各种使用情况的组合结果见下表。表3荷载内力计算结果截面位置项目基本组合短期组合长期组合支点最大弯矩0.001015.400.00655.790.00549.37最大剪力0.001120.820.00702.900.00576.29变截面最大弯矩3572.68669.052384.03438.872037.55369.86最大剪力3687.77723.14243

6、1.65463.202066.05383.71最大弯矩4882.87501.953295.13326.542835.16273.56最大剪力4877.69544.713280.01346.262830.84284.62跨中最大弯矩6503.88114.254392.1351.063778.9529.18最大剪力6009.00162.994129.8875.643642.9542.282）预应力钢筋数量的确定及布置首先，根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋的数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为：为荷载短期效应组合设计值，由表3查得Ms=439

7、2.13kN×m；估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。按图1给定的截面尺寸计算：，，，，。—预应力钢筋重心至毛截面重心的距离，=-，假设=150mm，由此得到：拟采用Fj15.2钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积，抗拉强度标准值，张拉控制应力取，预应力损失按张拉控制应力的20%估算。所需预应力钢绞线的根数为：取36根，采用4束8Fj15.2预应力束，OVM15-8型锚具，提供的预应力筋截面面积，采用F80金属波纹管成孔，预留孔道直径为85mm。预应力筋束的布置见下图2。图2预应力筋束布置（尺寸单位：cm）预应力束的纵向曲线采用直线加抛物线的形式。

8、计算各截面预应力束的位置和倾角。表4预应力筋束曲线要素表钢束号编号起弯点距跨中（mm）曲线水平长度（mm）曲