长母礼中桥预应力混凝土简支空心板桥设计简支梁桥毕业设计计算书(编辑修改稿)

长母礼中桥预应力混凝土简支空心板桥设计简支梁桥毕业设计计算书(编辑修改稿)内容摘要：

叶见曙结构设计原理北京：人民交通出版社， 20xx [7] 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（ JTG D6220xx）北京：人民交通出版社， 20xx [8] 交通部公路规划设计院主编《公路桥涵设计通用规范》（ JTG D6020xx）北京：人民交通出版社， 20xx [9] JTJ 02189《公路桥涵地基与基础设计规范》北京：中华人民共和国交通部发布， 20xx [10] 黄新，全菊良，李帆主编《桥涵水文》 [M]北京：人民交通出版社 [11] 凌治平，易惊武主编《基础工程（公路与城市道路工程，桥梁工程专业）》北京：人民交通出版社， 20xx [12] 李国豪，石洞公路桥梁荷载横向分布计算北京：人民交通出版社 [13] 周明华桥梁方案比选， U448（ 57B）， 1997 [14] HoKyung Kim,MyeongJae Lee,SungPil ShapeFinding Analysis of a SelfAnchored Suspension Bridge[J].Engineering Structures,20xx,24(12):15471559. [15] John ,Divid Suspension Bridges[J].Journal of Bridge Engineering,1999,4(3):151156。 第二章、方案的比选 ．比选方案的主要标准： 桥梁方案比选有四项主要标准：安全，材料，功能，经济，其中以安全与经济为重。 过去对桥下结构 的功能重视不够，现在航运事业飞速发展，桥下净空往往成为运输瓶颈，比如南京长江大桥，其桥下净空过小，导致高吨位级轮船无法文华学院 20xx 届毕业设计（论文） 通行。 至于桥梁美观，要视经济与环境条件而定。 ．方案类别 （ 1）预应力混凝土简支 T 形梁桥 图 1 （ 2）钢筋混凝土拱桥 图 2 （ 3）预应力混凝土空心板简 支梁桥 图 3 文华学院 20xx 届毕业设计（论文） ．方案比选 方 案 比 选 表 简支 T形梁桥方案 钢筋混凝土桥方案 空心板简支梁桥方案 材料 用量 材料用量适中 钢材用量较多 材料用量适中 受力 性能 受力明确 受力合理，变形小 桥墩参加受弯作用，使主梁弯矩减少 经济性 等截面形式，可大量节省模板，加快建桥进度 材料用量和费用较空心板简支梁桥多些，需采用较复杂的结构措施，增加了造价 采用等截面梁能较好符合梁的内力分布规律，充分利用截面，合理配置钢筋，经济实用 适用性 建筑高度较低，易保养 桥面连续，行车舒适 行车顺 舒，抗震强 因本地段为通航河流地段，且地质条件较好，经过对施工难度、经济性、适用性等综合比较后最终以适用较广、经济、较易施工的预应力混凝土空心板简支梁桥作为最佳设计方案。 第三章 预应力空心板上部结构计算 、 设计资料 、设计标准 ： 工程等级：一般公路桥梁兼具城市桥梁功能； 设计荷载等级：汽车荷载：公路 — Ⅱ级； 通航标准：不通航； 桥面宽度：净 5+2 米栏杆； 设计速度： 30公里 /小时； 设计洪水频率： 1/50。 文华学院 20xx 届毕业设计（论文） 汽车荷载：公路 Ⅱ级；人群荷载： 2/ mkN。 、主要材料 ： ① 混凝土材料 C40 砼：空心板、桥面铺装、铰缝、支座垫石 C30 砼：墩柱、盖梁、耳背墙、挡块、栏杆底座 C25 砼：系梁 C25 水下砼：桩基础 ② 普通钢筋 普通钢筋采用 HRP300 和 HRB400 钢筋，应分别符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（ ）和《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》（ ）的规定。 ③ 预应力钢材和锚具 本工程采有低松弛高强度钢绞线的力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（ GB/T522420xx）的规定。 单根钢绞线直径 Φ ，钢绞线面积A=139mm2，钢绞线抗拉强度标值 fpk=1860Mpa，弹性模量 E=. 锚具：预制空心板锚具采用 XM型或其它型号锚具及其配套的设备，管道成孔采用钢波纹管。 ④ 其它 钢板：钢板应采用《碳素结构钢》（ GB/T70020xx）规定的 Q235B 钢板。 桥梁支座：采用常温型氯丁橡胶支座 GYZ 和 GYZF4 系列产品，其性能指标应符合中华人民共和国交通行业标准《公路桥梁板式橡胶支座》（ JT/T 420xx）的规定。 桥梁伸缩装置：采用 D40 型伸缩缝，橡胶类别为常温型氯丁橡胶，其性能指标应符合中华人民共和国交通行业标准《公路桥梁伸缩装置》（ JT/T 32720xx）规定。 、 构造形式及尺寸选定 本桥桥面净空为净  ，采用 9块 C50的预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽 ，高 80cm，空心板全长。 采用先张法施工工艺，预应力钢绞线采用 1 7股钢绞线，直径 ，截面面积 2mm。 预应力钢绞线沿板跨长直线布置。 全桥空心板横断面布置如图 31，每块空心板截面及构造尺寸见图 32。 文华学院 20xx 届毕业设计（论文） 图 1 桥梁横断面（尺寸单位： mm） 图 2 空心中、边板截面构造及尺寸（尺寸单位： mm） 、 空心中板毛截面几何特性计算 、毛截面面积 A 25 2 0 6]}2 88)555()85([ 2 4{ cmA  3.、毛截面重心位置 全截面对 21 板高处的静矩： 321 )}153240()21540(315)371540({2 cmSh 文华学院 20xx 届毕业设计（论文） 铰缝的面积（如右图所示）： 31 9 9} . {2 cmA  ）（铰 则毛截面重心离 21 板高的距离为： 321 1 .0 65 2 0 66 6 8 3 5 cmASd h  （即毛截面重心离板上缘距离为 ） 铰缝重心对 21 板高处的距离为： 31 9 9} . {2 cmA  ）（铰 空心板毛截面对其重心轴的惯矩  462222323109 7 5 } 8 3 82) 2 (1 9 9)]()[( 7 74) 5676( 2 412 801 2 4{cmI（忽略了铰缝对自身重心轴的惯矩） 空心板截面的 抗扭刚度可简化为下图的单箱截面来近似计算： 图 4 计算抗扭刚度的空心板截面简化图（尺寸单位： cm） 46222122 12 )1280()24124(4/2/2 4 cmthth hbI T  同理计算边板数据得，并整理数据得表 1： 边、中板毛截面几何特性（不含 13cm C40 防水混凝土铺装层） 表 1 文华学院 20xx 届毕业设计（论文） 板号 中板 边板 几何特性 面积 2mA 抗弯惯矩 4mI 抗弯惯矩 4mI 面积 2mA 抗弯惯矩 4mI 抗弯惯矩 4mI 、 作用效应计算 永久作用效应计算 （第一期恒载） 1g 中板： mKNAg /5 6 0 2 6 41   边板： mKNAg /3 3 1 3 5 41   、人行道、桥面铺装（第三期恒载 ） 2g 由于是乡村低等级的桥梁故不设人行道，考虑还是有人的作用及栏杆重力参照其他桥梁设计资料，单侧按。 桥面铺装采用等厚 13cm 厚 C40 防水砼桥面铺装层，则全桥宽铺装每延米重力为： )/( mKN 上述自重效应是在各空心板形成整体以后，再加至板桥上的，精确的说由于桥梁横向弯曲变形。 各板分配到的自重效应应是不同的，本桥为计算方便近似按各板平均分担来考虑，则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为： 中板： )/(2 0 2 mKNg  （第二期恒载） 3g 中板： mKNg /6 9 7 )1199( 42  边板： mKNg /3 4 8 0 )11 9 9( 42  表 2 空心板每延米总重力 g 荷载 板 第一期恒载 g1 第二期恒载 g2 第三期恒载 g3 总和 g（ KN/m） 中板 文华学院 20xx 届毕业设计（论文） 边板 由此可计算出简支空心板永久作用（自重）效应，计算结果见表 3。 表 3 永久作用效应汇总表 作用ig （ /kNm ） 作用效应 M（ KN*m） 作用效应 N（ KN） 跨中 1/4 跨 支点 1/4 跨 跨中 1g 中板 0 边板 0 2g 中板 0 边板 0 3g 中板 0 边板 0 g= g1 +g2 +g 中板 0 边板 0 可变 作用效应计算 桥汽车荷载采用公路 Ⅱ级荷载，它由车道荷载和车辆荷载组成。 《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。 公路 Ⅱ级的车道荷载由 ( / )kq k N m  的均布荷载 ,和( 3 6 0 1 8 0 )1 8 0 ( 1 5 . 6 5 ) 0 . 7 5 1 6 6 . 8 ( )( 5 0 5 )kP k N    的集中荷载两部分组成。 而 在计算剪力效应时，集中荷载标准值 kP 应乘以 的系数，即计算剪力时39。 1 .2 2 0 0 .1 6 ( )kkP P kN。 按《桥规》车道荷载的均布荷载应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。 多车道桥项 目 作 用 种 文华学院 20xx 届毕业设计（论文） 梁上还应考虑多车道折减，车道折减系数 。 1．汽车荷载横向分布系数计算 空心板跨中和 l/4 处的荷载横向分布系数按铰接板法计算，支点处按杠杆原理法计算。 支点至 l/4 点之间的荷载横向分布系数按直线内插求得。 （ 1）跨中及 l/4 处的荷载横向分布系数计算 首先计算空心板的刚度参数  ： 222 )()(4 lbIIlbGIEITT  由前面计算： cmI  cmIT  1 0 0 ( ) 1 0 0 0 ( )b cm m m 1 5 .6 ( ) 1 5 6 0 0 ( )l m m m 将以上数据带入，得： 3266 0 1 6 )1 5 6 0 01 0 0 0(109 7 5 103 4 1 cm 求得刚度参数后，即可按其查《公路桥涵设计手册 — 桥梁（上册）》第一篇附录（二）中的 4块板的铰接板桥荷载横向分布影响线表，由  及 内插得到  时 1 号板至 2号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值，计算结果列于表 4中。 由表 4画出各板的横向分布影响线，并按横向最不利位置布载，求得两车道情况下的各板横向分布系数。 各板横向分布影响线及横向最不利布载见图。 由于桥梁横断面结构对称，所以只需计算 1号板至 2号板的横向分布影响线坐标值。 表 4 各板荷载横向分布影响线坐标值表 1 2 3 4  1 ≈ 2 ≈ 位 置 板 号 文华学院 20xx 届毕业设计（论文） 在坐标纸上画出各板的横向分布影响线并按要求布置汽车，然后计算出各板的荷载横向分布系数。 计算如下： 1号板：   )(2121 汽icqm  人群：    2号板：   )(2121 汽icqm  人群：   8 3 5 6  各板横向分布系数计算结果中数据可以看出：两行汽车荷载作用时 ， 2 号板的横向分布系数最不利。 为设计施工方便，各空心板设计成统一规格，同时考虑到人群荷载与汽车荷载效应组合，因此，跨中和 L/4 处的荷载横向分布系数偏安全的取下列数值： 汽m 人m （ 2）车道荷载作用于支点处的荷载横向分布系数计算 支点处的荷载横向分布系数。