课程设计_结构设计原理

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1、《结构设计原理》课程设计姓名：葛晓猛学部：土木工程部班级：09土木10班二〇一一年六月二日课程设计任务书一、课程设计的内容根据给定的桥梁基本设计资料（主要结构尺寸、计算内力等）设计预应力混凝土简支T形主梁。主要内容包括：1．预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置；2．截面几何性质计算；3．承载能力极限状态计算（正截面与斜截面承载力计算）；4．预应力损失估算；5．应力验算（短暂状况和持久状况的应力验算）；6．抗裂验算（正截面与斜截面抗裂验算）或裂缝宽度计算；7．主梁变形（挠度）计算；8．锚固局部承压计算与锚固区设计；9．绘制主梁施工图。二、课程设计的要求

2、与数据通过预应力混凝土简支T形梁桥的一片主梁设计，要求掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定，并绘制施工图。要求：设计合理、计算无误、绘图规范。（一）基本设计资料1．设计荷载：公路—Ⅱ级荷载，人群荷载3.0，结构重要性系数=1.02．环境标准:Ⅱ类环境3．材料性能参数（1）混凝土强度等级为C50，主要强度指标为：强度标准值=32.4，=2.65强度设计值=22.4，=1.83弹性模量=3.45（2）预应力钢筋采用ASTMA416—97a标准的低松弛钢绞线（17标准型），其强度指标为：抗拉强度标准值=1860抗拉强度设计值=1260弹性模量=1.95

3、相对界限受压区高度=0.4，=0.2563公称直径为15.2，公称面积为139mm2（3）非预应力钢筋1）纵向抗拉非预应力钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为：抗拉强度标准值=400抗拉强度设计值=330弹性模量=2.0相对界限受压区高度=0.53，=0.19852）箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为：抗拉强度标准值=335抗拉强度设计值=280弹性模量=2.0图1主梁跨中截面尺寸（尺寸单位：）4．主要结构尺寸主梁标准跨径=33，梁全长32.96，计算跨径=32.5。主梁高度=2000，主梁间距=2000，其中主梁上翼缘预制部分宽为198

4、0，现浇段宽为20，全桥由5片梁组成。主梁跨中截面尺寸如图1所示。主梁支点截面或锚固截面的梁肋宽度为600mm。（二）内力计算结果摘录1．恒载内力（1）预制主梁的自重=19.75（2）二期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆）=7.495恒载内力计算结果见表1（数据做参考，若有问题，可以修改）。2．活载内力汽车荷载按公路—Ⅰ级荷载计算，冲击系数=1.141，人群荷载按3.0计算。活载内力以2号梁为准。活载内力计算结果见表2（数据做参考，若有问题，可以修改）。3．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）

5、长期组合（用于正常使用极限状态计算）各种情况下的组合结果见表3。表1恒载内力计算结果截面位置距支点截面距离预制梁自重二期恒载弯矩剪力弯矩剪力（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）支点0.00.0320.9380.0121.794变截面1.6488.146306.472185.248102.6748.1251955.713160.468742.18176.47跨中16.252607.6170.0989.5740.0表2活载内力计算结果截面位置距支点截面距离公路—Ⅰ级人群荷载弯矩剪力弯矩剪力(kN.m)对应（kN）（kN）对应(kN.m)(kN.m)对应（

6、kN）（kN）对应(kN.m)支点0.00.0243.727243.7270.00.022.69522.6950.0变截面1.6317.91214.562218.473337.6757.19525.43823.11354.158.1251273.109161.905205.435790.706200.52216.63837.019100.261跨中16.251697.43188.5998.2641383.051267.3610.08.22770.008注：车辆荷载内力、中已计入冲击系数=1.193。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

7、（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）支点最大弯矩0.0897.9150.0614.9530.0537.252最大剪力0.0897.9150.0614.9530.0537.252变截面最大弯矩1317.12831.85925.63566.22807.72494.54最大剪力1341.46834.72934.70566.29813.43494.54最大弯矩5244.60529.6273679.46352.903224.42300.35最大剪力4456.75612.713283.25399.993014.95323.79跨中最大弯矩69

8、92.477124.0264905.9254.354299.2031.06最大剪