预应力混凝土简支梁桥桥梁工程课程设计.docx

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1、西南交通大学土木工程2010级桥梁工程课程设计――预应力混凝土简支梁桥设计任务(计算)书二○一三年十月第一章设计依据一设计规范1.中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；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》（JTGD62-2004）。二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—I级，设计时速为60kM/h。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

2、全长为39.96m，计算跨度为38.76m，梁高2.50米；主梁中心距2.40m，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C35。桥面铺装为8cm厚W8级C35防水混凝土铺装层+7cm厚沥青混凝土铺装层。桥台采用重力式U型桥台。图1T梁半立面图（单位：cm）图2T梁A-A断面图（单位：cm）图3T梁B-B断面图（单位：cm）图4单幅桥横截面尺寸（单位：cm）三基本参数1.设计荷载：公路-I级，无人群荷载。2.跨径及桥宽本桥T梁长度为39.96m，T梁计算跨径为38.76m。桥梁单幅总宽度11.50m，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

3、3车道。3.主要材料(参数查规范)T梁混凝土：C35混凝土；现浇湿接缝及现浇横隔板接头混凝土：C35混凝土；铺装层混凝土：上层为7cm厚沥青混凝土，下层为8cm厚W8级C35防水混凝土；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1860MPa，张拉控制应力：σcon=0.75fpk=1395MPa。普通钢筋：直径≥12mm采用HRB335钢筋，直径〈12mm采用R235钢筋。4.T梁预应力张拉锚固时龄期和平均湿度见下表。预应力钢绞线张拉顺序同钢束编号。学号尾数加载龄期相对湿度0、514d70

4、%1、614d80%2、721d70%3、821d80%4、921d90%5.材料参数（1）C35混凝土：查JTGD62-2004第3.1.3~3.1.5条，可得弹性模量：EC=3.15×104MPa轴心抗压强度设计值：fcd=16.7MPa轴心抗拉强度设计值：ftd=1.57MPa轴心抗压强度标准值：fck=23.4MPa轴心抗拉强度标准值：ftk=2.20MPa容重：25kN/m3（2）沥青混凝土铺装层：查JTGD60-2004第4.2.1条，可得容重23.0kN/m3（3）C35混凝土铺装层：查JTGD60-2004第4.2.1条，可得容重25.0kN/m3（4）钢绞线：查JTG

5、D62-2004第3.2.2~3.2.4条，可得弹性模量：Ep=MPa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=0.75fpk=1395MPa四、计算模式及主梁内力计算采用的方法1.计算模式（1）T梁的横向分布系数计算：梁端按“杠杆原理法”计算，跨中按“修正刚性横梁法”计算；（2）T梁按A类预应力混凝土构件设计；(JTGD60-2004第6.3.1条)（3）8cm厚的W8级C35防水混凝土桥面铺装层完全不参与T梁的受力；（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。2.计算程序采用迈达斯计算桥

6、梁内力。第二章荷载横向分布系数一梁端的荷载横向分布系数计算由于本桥各T梁之间采用混凝土湿接缝刚性连接，故其荷载的横向分布系数在梁端可按“杠杆原理法”计算、在跨中可按“修正刚性横梁法”计算。影响线加载图示：1号梁：mo1=12×0.97+0.23=0.62号梁：mo2=12×1+0.25+0.46=0.8553号梁：mo3=12×1+0.25+0.46=0.855二主梁跨中的荷载横向分布系数计算1.计算抗弯及抗扭惯性矩主梁抗弯惯性矩:I=0.m4主梁抗扭惯性矩:(c为矩形截面抗扭刚度系数)上翼缘板的换算平均厚度h1=下翼缘板的换算平均厚度h2=上翼缘板:b1/t1=240/17.8=13

7、.5>10查表得c1=0.313;梁肋:b2/t2=197.7/18=10.98>10查表得c2=0.313翼缘:b3/t3=44/34.5=1.28查表得c3=0.1735主梁翼缘板全宽:b1=2.4m主梁计算跨度:L=38.76m相邻两主梁梁肋净距之半:d=1.2m2.计算抗扭修正系数3.计算横向影响线竖标值1号梁：2号梁：3号梁：4.计算荷载横向分布系数计算m0影响线加载图示1号梁：mc1=12×0.78×0.568+0.429+0.32