20m预应力混凝土空心板桥设计毕业设计

20m预应力混凝土空心板桥设计毕业设计内容摘要：

=,汛期含沙率为 7Kg⁄m^3 （ 7）、经实地调查波浪推进长度 D=3Km, =,风速 15 （ 8）该地区汛期一般为七 ,八级风 ,风压为 550Pa （ 9）无漂流物及通 航要求 ,同时不考虑抗震等 （ 10）洪雨季节一般为六 ,七 ,八 ,九 ,十月 （ 11）该地区标准冻深为 河段类型判断 河段弯曲 ，水流分支汊， 且有沙洲 ， 河床宽浅 ， 抗冲刷能力差，主流在河床内易摆动，滩槽不宜划分，所以综合分析判断： N 河属于次稳定河段。 设计流量和设计流速的复核 根据地质纵剖面图绘出的河床桩号，绘制河流纵断面图。 （见下表 ） 第 7 页 共 80 页 表 桩号 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 标高 桩号 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 标高 桩号 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 标高 桩号 2+ 标高 过水面积、水面宽度、湿周计算表 表 桩号 河床标高 水深 平均水深 水面宽度 过水面积 2+ 0 0 0 2+ 0 0 0 2+ 0 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 第 8 页 共 80 页 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 0 0 2+ 0 0 0 2+ 0 合 计 由于滩槽不易划分 ,故河床全部改为河槽 Wc= ㎡ Bc= m 第 9 页 共 80 页 hc=BcWc= m mc=35 i=‰ ∴ Vc= mc hc2/3 i1/2=35 ‰ 1/2= m/s Qs= Wc Vc= = m/s ∴ Qc≈ Qs ∴ Vs=ccWQ =（基本 吻 合） 拟定桥长 N河属 次稳定类 ， 查规范《公路工程水文勘测设计规范》（ 1991），计算 kq= n= 桥孔最小净长度 为： Lj=kq Bc= m 综合分析桥型拟订方案为 3 20 m装配式 T型梁桥 建桥后实际桥孔净长 : Lj=3 （ 20－ ） = m﹥ （初步拟订 柱 宽为 m） 计算桥面标高 （ 1）、雍水高度 Fr=cCghV2 =＜ 1 即设计流量通过时为缓流 因为 N河属于平原区河流 ,根据 水力学与桥涵水文 经验规定，壅水高度常取 0，所以此处壅水高度为 0 （ 2）、 波浪高度 Vw=15m/s D=3000m H = △ h2=gvw2 th〔 （wvHg 2 ） 〕 th｛22)(wwvHgthvgD｝ =  Hh2 =﹥ 第 10 页 共 80 页 ∴△ h2=KF 2h = = （ 3）、 计算水位 Hj=Hs+Σ △ h=+= （ 4）、 桥面标高 不通航河段 △ hT= 建筑高度 △ hD=+= 桥面标高 Hq=Hj+△ hT+△ hD= 路面标高 冲 刷计算 （ 1）、 一般冲刷 综上所述 ,可得 : （ 2）、 局部冲刷 方案比选 第 11 页 共 80 页 方案比较表 表 方案类别 比较项目 第一方案 第二方案 第三 方案 主桥：预应力混凝土 空心板桥 （ 3 20m） 主桥：预应力混凝土空心板桥 （ 2 30m） 主桥： 混凝土简支T 梁桥 （ 3 20m） 桥长（ m） 60 60 60 最大纵坡（ %） 工艺技术要求 技术较先进，工艺要求较严格，采用后张法预制预应力混凝土 空心板 ，需要采用吊装设备，且 在近几年预应力混凝土桥施工中有成熟的施工经验和施工技术 工艺较先进，有成熟的施工经验和施工工艺， 但跨径太大 工艺较先进，有成熟的施工经验和施工工艺 使用效果 属于静定结构，桥面平整度较好，使用阶段易于养护，养护经费较低。 属于静定结构，桥面平整，行车条件较好，但养护较麻烦 属于静定结构，桥面平整，行车条件较好 从对比来看，我比较倾向于预应力空心板桥。 （ 3 ） 第 12 页 共 80 页 20m 预应力混凝土空心板桥设计计算书 第二章 设计资料 主要技术指标 桥跨布置 : 3 m，桥梁全长 60 m。 跨径 : 标准跨径： ； 计算跨径： 18. 88m。 桥面总宽 : ，横向布置为 m（防撞护栏） + m（左路肩安全距离） +（ 3） m（车道宽） + m（右路肩安全距离） + m（防撞护栏）。 设计荷载：公路 I 级。 桥面纵坡： 2%。 桥面横坡： %。 材料规格 主梁：采用 C50 预应力混凝土，容重为 26kN/m3；弹性模量为 107KPa； 现浇铺平层 ：采用 C50 混凝土 ,厚度为 10cm； 桥面铺装：采用防水 混凝土，厚度为 8cm,容重为 25 kN/m3。 缘石、栏杆：参照已建桥梁，按。 采用的技术规范 [1] 《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D602020 )； [2] 《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》 (JTG D622020)； 第 13 页 共 80 页 [3] 《公路砖石及砼桥涵设计规范》 (JTJ D632020)。 第三章 构造形式及尺寸选定 本设计 全桥 6 车道， 单幅宽度为 ,全桥采用 C50 预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽 99cm，高 85cm,空心板全长。 全桥空心板横断面布置如图 31，边、中跨空心板截面及构造尺寸见图 31。 图 全桥横断面布置 (单位 : cm) 第 14 页 共 80 页 （ 1）边跨空心板截面构造及尺寸 (单位 : cm) （ 2）中跨空心板截面构造及尺寸 (单位 : cm) 图 边、中跨空心板截面构造及尺寸 第四章 空心板毛截面几何特性计算 边跨空心板毛截面几何特性计算 毛截面面积 A 空心板毛截面面积为： 21 1 19 9 8 5 1 3 8 1 3 8 2 3 8 3 1 2 1 9 8 2 . 5 8 2 . 5 8 52 2 2A                         毛截面重心位置 全截面对 1/2 板高处的静距： 12 1 8 81 3 8 3 4 .5 1 3 8 3 4 .5 +2 3 2S                 板 高 1 8 8 1 82 . 5 8 3 4 . 5 + 2 . 5 8 3 4 . 5 + 5 8 3 4 . 5 2 3 2 2 3                           33881 cm 则毛截面重心离 1/2 板高的距离为 : 第 15 页 共 80 页  12 3881 96 1389 7Sd c mA   板 高 把毛截面外框简化为规则矩形时的余缺部分面积 A 余缺 :  1 1 11 3 8 1 3 8 2 . 5 8 8 2 . 5 8 5 1 0 62 2 2A c m                      余 缺 余缺部分对 1/2 板高的距离为 :  12 3881 36 .6 1106Sd c mA  板 高余 缺余 缺 空心板毛截面对其重心轴的惯距 I 如图 32 中 (1)图 ,设每个挖空的半圆面积为 A′:  2 2 21139。 3 8 5 6 7 .188A d c m    半圆重心轴：  4 4 3 8 8 .0 666dy cm   半圆对其自身重心轴的惯性距 39。 I 为：  4 4 439。 0 .0 0 6 8 6 0 .0 0 6 8 6 3 8 1 4 3 0 4I d c m    则空心板毛截面对其重心轴的惯性距 I 为： 33 229 9 8 5 3 8 3 19 9 8 5 1 2 3 8 3 1 1 4 1 4 3 0 41 2 1 2I                 2 2 22 5 6 7 . 1 1 5 . 5 8 . 0 6 1 1 5 . 5 8 . 0 6 1 1 0 6 3 6 . 6 1 1             99 71 6 10 cm 中跨空心板毛截面几何特性计算 毛截面面积 A 空心板毛截面面积为： 2 1199 85 2 38 31 2 19 2 8 2. 5 8 2. 5 8 522A                     cm 毛截面重心位置 第 16 页 共 80 页 全截面对 1/2 板高处的静距： 12 1 8 8 1 82 2 . 5 8 3 4 . 5 + 2 . 5 8 3 4 . 5 + 5 8 3 4 . 5 2 3 2 2 3S                           板 高   cm 则毛截面重心离 1/2 板高的距离为 :  12 3 5 5 6 .6 7 0 .9 63 6 9 0 .7 7Sd c mA  板 高 把毛截面外框简化为规则矩形 时的铰缝面积 A 铰 :  2112 2 . 5 8 8 2 . 5 8 5 1 0 022A c m         铰 铰缝重心对 1/2 板高的距离为 :  12 c mA  板 高铰余 缺 空心板毛截面对其重心轴的惯距 I 如图 32 中 (1)图 ,设每个挖空的半圆面积为 A′:  2 2 21139。 3 8 5 6 7 .188A d c m    半圆重心轴：  4 4 3 8 8 .0 666dy cm   半圆对其自身重心轴的惯性距 39。 I 为：  4 4 439。 0 .0 0 6 8 6 0 .0 0 6 8 6 3 8 1 4 3 0 4I d c m    则空心 板毛截面对其重心轴的惯性距 I 为： 33 229 9 8 5 3 8 3 19 9 8 5 0 . 9 6 2 3 8 3 1 0 . 9 61 2 1 2I             224 1 4 3 0 4 2 5 6 7 . 1 1 5 . 5 8 . 0 6 0 . 9 6 1 5 . 5 8 . 0 6 0 . 9 6           210 0 35 .5 7 6     31 56 10 cm 第 17 页 共 80 页 边、中跨空心板毛截面几何特性汇总 本桥梁设计的预制空心板的毛截面几何特性采用分块面积累加法计算，叠加时挖空部分按负面积计算。 空心板截面的抗扭刚度可简化为图 41 的单箱截面来计算 : 图 计算 IT 的空心板截面图简化图（尺寸单位： cm）。