35m预应力混凝土简支t型梁桥设计毕业设计

35m预应力混凝土简支t型梁桥设计毕业设计内容摘要：

35m 预应力混凝土简支 T 型梁桥 8 边梁现 浇部分横隔梁 横隔梁（现浇部分）体积  故： K N / m5 6 3 0 9 )6( g 铺装 8cm 混凝土铺装： K N /  5cm 沥青铺装： 8 .0 5 K N /m2370 .0 5  故将桥面铺装均摊给四片主梁，则： K N / )7(  ）（g 栏杆 一侧人行栏： KN/ 一侧防撞栏： KN/ 若将两侧人行栏，防撞栏均摊给四片主梁，则： K N / m2 5 )8(  ）（g 边梁二期恒载集度： K N / g 恒载内力 如图 3 所示，设 x为计算截面离左支座的距离，并令 /a x l ,则： 主梁弯距和剪力的计算公式分别为：   glM 2121     glQ  2121  恒载内力计算见表 3。 35m 预应力混凝土简支 T 型梁桥 9 图 3 永久作用效应计算图式 表 3 恒载内力 (1 号梁 )计算 计算数据 L= L2= 项目 g   glM 2121     glQ  2121  跨中 四分点 变化点 四分点 变化点 支点 a 0 1 12 a   — — — 1 122 a   — — — 一期恒载 1g (kN/m) 二期恒载 2g (kN/m) 2 活载内力计算 冲击系数和车道折减系数 按《桥规》 条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频。 简支梁桥的基频可采用下列公式估算： 24 40 102c2  cmEIlf  其中： mKggGm c / 9 2 1025) 8 4 (3  根据本桥的基频，计算出汽车荷载的冲击系数为： 0 . 2 1 40 . 0 1 5 7l n f1 7 6  根据《桥规》 条，两车道折减系数为 1，不需要折减，本桥按两车道 设计，故在计算中活载作用时，不需要进行车道折减。 主梁的荷载横向分布系数 跨中的荷载横向分布系数 mc 如前所述，本设计桥跨内设五道横隔梁，具有可靠的横向联系，承重结构的长宽比为： 35m 预应力混凝土简支 T 型梁桥 10 34BL  所以可以按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线并计算横向分布系数 mc TI 对于 T 形梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算 31mi i iT iI cbt 式中： bi和 ti——— 相应为单个矩形截面的宽度和高度； ci——— 矩形截面 的抗扭刚度系数； m——— 梁截面划分成单个矩形截面的个数。 对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度： 2314t1  马蹄部分的换算平均厚度： cm332 3828t2  TI 的计算见表 4 表 ４ TI 计算表 分块名称 ib(cm) it (cm) it /ib ic 3410Ti i i iI b t c m    翼缘板 ① 210 腹 板 ② 16 马 蹄 ③ 36 33 ∑ 35m 预应力混凝土简支 T 型梁桥 11 图 4 横向影响线竖向坐标值计算图示（尺寸单位： mm） β 主梁间距相同，同时将主梁近似的看成等截面，则得： 2)/(G11BlIEIhT 式中 :  —— 与主梁片数 n 有关的系数，当 n =4 时 , ξ=。 G =； l =34m； B =； I = m4 计算得：  = ：  51 21i iiijaean  式中： n=4 22241 )(22 i ia 表 5 计算所得的 ij 梁号 ()em 1i 4i 2i 3i 1 2。 2 号主梁横向影响线和最不利布载图式如图 5 所示，对于 1 号梁，则： 35m 预应力混凝土简支 T 型梁桥 12 可变作用（汽车公路 – Ⅱ 级） : 汽车：   )( 1 icqm  人群： crm 支点截面的荷载横向分布系数 om 如图 5 所示 ,按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载 ,1 号梁活载的横向分布系数计算如下： 汽车： )( oqm 人群： orm 横向分布系数汇总 (见表 6) 表 6 号梁可变作用横向分布系数 可变作用类别 cm om 公路 Ⅱ级 人群 图 5 支点的横向分布系数 om 计算图式（尺寸单位： mm） 计算活载内力 在活载内力计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑：计算主梁活载弯矩35m 预应力混凝土简支 T 型梁桥 13 时，均采用全跨统一的横向分布 系数 cm 鉴于跨中和四分点剪力影响线的较大坐标位于桥跨中部（见图 6），故也按不变的 cm 来计算。 求支点和变化点截面活载剪力时，由于主要荷重集中在支点附近而应考虑支撑条件的影响，按横向分布系数沿桥跨的变化曲线取值，即从支点到 l/4,横向分布系数 om 与 cm 值直线过渡，其余区段取 cm 值。 由《桥规》 查知：公路－Ⅱ级的集中荷载标准值 kP 均布荷载标准值 kq 为： K N /m8 7 k 计算弯矩时： KN222180)534(550  k 计算剪力时： k 计算跨中截面最大弯距及相应荷载位置的剪力和最大剪力及相应荷载位置的弯距采用直接加载求活载内力 ,如图 7 示出的计算图式 ,计算公式： (1 ) ( )c k i kS m p y q    式中： S—— 所求截面汽车（人群）标准荷载的弯矩或剪力； kq —— 车道均 布荷载标准值； kp —— 车道集中荷载标准值；  —— 影响线上同号区段的面积； iy —— 影响线上最大坐标值  —— 汽车荷载横向折减系数，两车道取  = 35m 预应力混凝土简支 T 型梁桥 14 图 6 跨中截面作用效应计算图式 可变作用（汽车）标准效应： m a x  KN m a x  3 /q K N m   可变作用（汽车）效应： mKN  1 0 9V  可变作用（人群）效应： 根据 《桥规》 条，人群荷载标准值取规定值的 倍。 3 .4 5 K N /m3 .01 .1 5q  ）（ a x M ）（ 6 6 4 0 a x V 求四分点截面的最大弯矩和最大剪力 可变作用（汽车）标准效应：     . 6 5 80 . 5m a x  KNM  m ax 1 .1 8 8 7 1 .0 0 .5 1 7 9 2 2 5 1 .2 0 .7 5 9 / 1 6 7 .8 7 5 3 3 .8 8 0 .5 1 7 0 .8 6 1V K N           可变作用（人群）效应： 2m ax 0 .6 1 5 1 2 .2 5 3 / 1 6 3 3 .8 8 0 .5 1 4 8 .9 3 1 4crM m q K N m         m a x 151 5 9 / 16 33. 88 13. 188V K N      35m 预应力混凝土简支 T 型梁桥 15 求变化点截面的最大弯矩和剪力 可变作用（汽车）标准效应：  2m ax 1 .1 8 8 7 1 .0 0 .4 4 7 3 2 2 5 3 .6 1 8 8 7 .8 7 5 3 .6 1 8 8 3 3 .8 8 0 .5 6 8 9 .6 1 5M K N m            m ax 1 .1 8 7 1 .0 0 .4 4 7 3 2 2 5 1 .2 0 .8 7 8 4 7 .8 7 5 0 .8 7 8 4 3 3 . 8 8 2 .0 6 0 .5 1 8 4 .6 2 1V K N            可变作用（人群）效应： m a x 238 5 188 33. 88 182 .59 2 /crM m q K N m         m ax 1 .3 2 3 8 2 .2 5 0 .8 7 8 4 3 3 .8 8 2 .0 6 0 .5 4 1 .6 2 6V K N       求支点截面的最大剪力 可变作用（汽车）效应： a x  ）（V 可变作用（汽车）冲击效应： 1 2 4 V 可变作用（人群）效应： 6 6 3 3 a x  ）（V 3 主梁作用效应组合 本设计按《桥规》 ～ 条规定，根据可能同时出现的作用效应选择了三种最不利效应组合：短期效应组合 、标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表 7 表 7 主梁作用效应组合 序号 荷载类别 跨中截面 四分点截面 变化点截面 支点 maxM maxV maxM maxV maxM maxV maxV (kN m) (kN) (kN m) (kN) (kN m) (kN) (kN) ⑴ 第一期恒载 0 ⑵ 第二期恒载 0 ⑶ 总恒载=⑴ +⑵ 0 ⑷ 可变作用 (人群 ) 35m 预应力混凝土简支 T 型梁桥 16 ⑸ 可变作用 (汽车 )公路 ⑹ 可变作用（汽车）冲击 (7) 标准组合=⑷ +⑸ +(3)+⑹ (8) 短期组合=⑶ +（ 5） +(6) (9) 极限组合V=(3)+1.4[(4)+(5)] +(6) 三、预应力钢束的估算及其布置 （ 1） 按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数 对于简支梁带马蹄 的 T 形截面，当截面混凝土不出现拉应力控制时，则得到钢束数n的估算公式： ）（ pspkk efn  KAC MP1 式中 kM —— 持久状态使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值 1C —— 与荷载有关的经验系数，取用 PA —— 一股钢筋束截面积，为 22 cm7 1   在一中已经计算出桥面跨中截面 3 9 .8 7 c mk sx  初估 15cmap ， 钢束偏心距为： 1 3 4 .6 1 c m151 4 9 .6 1aye pxp  35m 预应力混凝土简支 T 型梁桥 17 1 号梁： . 7 1 20 . 5 6 5 107 8 9 7 . 0 4n 643   ）（ （ 2） 按承载能力极限状态估算钢束数 根据极限状态的应力计算图示，受压区混凝土达到极限强度，应力图示呈矩形，同时预应力钢束也达到设 计强度，则钢束数的估算公式为： ppddfhn AM  式中： dM —— 承载能力极限状态的跨中最大弯矩 —— 经验系数， 一般取用 ，此处取用 pdf —— 预应力钢束的设计强度，为 1140MPa 计算得： 1 4 . 7 6 109 9 6 4 . 7 3n 463   根据上述两种状态，取用钢束数为 10 2 预应力钢束布置 确定跨中截面及锚固端截面的钢束位置 对于跨中截面，在保证布置预留管道构造要求的前提下，尽可能使钢束群重心的偏心距大些，本设计采用直径 50mm 抽拔橡胶管成型的管道 ，根据《公预规》 条规定。