【正文】 吉林大學橋梁畢業(yè)設計（裝配式預應力混凝土簡支T形梁）目錄第一部分 前言第二部分 設計任務書第三部分 上部結構 一 設計資料…………………………………………… 二 橫截面布置…………………………………………… 三 主梁內力計算…………………………………………… 四 預應力綱束的估算與布置…………………………………………… 五 主梁截面幾何特性…………………………………………… 六 承載能力極限狀態(tài)計算……………………………………………七 預應力損失計算……………………………………………八 抗裂性驗算……………………………………………九 持久狀況應力驗算……………………………………………十 短暫狀態(tài)應力驗算……………………………………………十一 行車道板計算……………………………………………使二 橫隔梁計算……………………………………………十三 支座計算……………………………………………第四部分 下部結構設計一 設計資料……………………………………………二 蓋梁計算……………………………………………三 橋墩墩柱計算……………………………………………四 鉆孔灌注樁計算……………………………………………第五部分 主要參考資料第六部分 對設計的評價及心得體會前 言一、設計簡介：本設計主要依據設計任務書完成，因橋位橫斷面及地質資料不明，故本橋采用假設地質資料。二、工程地質：水文地質條件（本設計為假設條件）；地基土上層為硬塑性粘土，土層厚度為8米，其地基土的比例系數m=15000KN/m4，樁周土極限摩阻力τ =60Kpa,σ容許承載力[σ0]=260Kpa；①中層為硬塑性亞粘土，土層厚度為7米，其地基比例系數m=18000KN/m4，樁周土極限摩阻力τ =70Kpa，容許承載力[σ0]=300Kpa；下層為中密粗沙加礫石，土層厚度為12米，其地基土的比例系數m=35000KN/m4，樁周土極限摩阻力τ =120Kpa，容許承載力[σ0]=450Kpa。三、 設計要點：設計荷載：汽20，掛100；地震基本烈度為7度橋梁設計寬度：橋面凈寬：9+2 ；上部構造：預應力混凝土T型梁橋；下部構造：柱式墩臺，鉆孔灌注樁基礎；標準跨徑：40m ；計算跨徑：；孔徑長3+335+3 m，橋梁全長126m； 鋼筋：預應力鋼筋：（）鋼鉸線，后張法施工。非預應力鋼筋：Ⅰ鋼筋和Ⅱ級螺紋鋼筋混凝土：T梁為C40砼；橋面鋪裝為C30瀝青砼；欄桿、人行道采用C30號砼。蓋梁用C30砼，墩柱、系梁及鉆孔樁用C25砼。四、設計符號采用《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTJD622004）及《公路橋涵通用設計規(guī)范》（JTJD602004）。五、本設計下部構造設計采用手算與電算程序結合的方法。電算程序采用〈樁柱式橋墩、橋臺CAD系統(tǒng)〉。吉林大學橋梁畢業(yè)設計裝配式預應力混凝土簡支T形梁畢業(yè)設計一．設計的任務與內容（論文需闡述的問題）1．從國計民生對交通發(fā)展的要求上闡述建橋的必要性與可行性。2．按適用、經濟、安全、美觀的原則，至少選擇3個可比性橋型方案，主要從工程材料數量、工程概算、投資來源、施工及養(yǎng)護難易程度和施工力量等方面綜合分析比較，推薦一種橋型方案。3．對推薦方案進行結構設計。選擇合理可行的建筑材料，擬訂結構與構件的幾何尺寸，并作出配筋設計（鋼筋砼結構、預應力鋼筋砼結構）或橋面系的結構設計（拱橋、鋼橋）。4．對一跨或一個受力單元進行受力分析，計算各種作用荷載及非荷載因素所產生的內力，并進行荷載組合。5．按照荷載效應不超過結構抗力效應的原則，驗算結構構件的強度、剛度與穩(wěn)定性。如不符合要求，則需修改設計或提出修改設計的措施。6．根據橋梁所處位置、環(huán)境和施工力量的配備情況，選擇合理可行的施工方案與方法，以及主要的施工程序。（專科生不要求）二．設計原始資料（試驗研究方案）1．路等級： 二級2．橋面凈寬：凈9+2+23．橋下凈空： 4．設計荷載： 汽20級 掛1005．地震烈度： 76．設計水位： 7．最低水位：8．沖刷深度：一般沖刷線低于河床1m，最大沖刷線低于河床2m。9．氣溫：年最高月平均溫度 176。C，最低溫度 176。C。10．河床地質與常水位：見地質剖面圖三．設計（論文）完成后應提交的文件和圖表（一）、計算說明部分：1．目錄；2．建橋意義；3．橋型方案比較；4．擬定結構構件尺寸；5．配筋設計（鋼筋砼結構、預應力鋼筋砼結構）或橋面系結構設計（拱橋、鋼橋）；6．結構構件內力計算和荷載組合；7．強度、剛度與穩(wěn)定性驗算；8．施工方案；（?？粕灰螅?．對設計的評價及心得體會；（二）、圖紙部分1．方案比較；2．推薦方案總體圖（三視）；3．配筋圖（鋼筋砼結構、預應力鋼筋砼結構）；4．橋面系（拱橋、鋼橋）；5．施工程序。（?？粕灰螅┧?、主要參考資料1．公路工程技術標準；2．公路橋涵設計規(guī)范；3．公路橋涵標準圖；4．公路橋涵設計手冊；5．橋梁計算示例；6．其它有關圖紙與資料。五、畢業(yè)設計內容與要求1．依據畢業(yè)設計任務書的要求，以及橋址河床斷面，地質資料和有關特殊條件等資料，選擇至少兩座以上橋型方案，進行方案比較。對各方案分別擬定主要尺寸，繪制草圖（裝訂在計算機中的草圖），并計算上、下部結構的主要材料工程數量（砼、鋼、木三大材料），說明材料的施工方法。然后根據“適用、經濟、安全、美觀”的原則，敘述各方案的優(yōu)、缺點，最后確定一個推薦方案，進行各部分的詳細設計。2．上部結構設計與計算依據“橋規(guī)”及有關資料，對上部結構各部分尺寸進行詳細擬定。根據設計荷載及驗算荷載進行上部結構計算和配筋，并繪制裝訂在計算書中的上部結構和配筋草圖。結構計算一般要求采用手算，若具有橋梁結構電算程序和電算條件，可以采用電算來完成上部結構計算和配筋，但在計算書中必須說明該程序的框圖和功能、輸入和輸出項目，它的適用性，對電算結果應逐項加以說明，并且要求對主要截面進行手算，手算與電算結果進行相互校核。無手算內容不得參加畢業(yè)答辯。3．下部結構設計與計算根據地質資料和“橋規(guī)”等有關資料，擬定下部結構詳細尺寸，繪制裝訂在計算書中的結構草圖。選擇一個橋墩或一個橋臺進行下部結構基礎部分的詳細計算。要求采用手算，若采用電算，要求與上部結構設計相同。4．施工方案選擇根據橋型方案選擇時，對推薦橋型方案所敘述的施工方案進行仔細分析、并按施工程序對于采用的主要施工設備和施工工藝進行論述。并繪制裝訂在計算書中的施工程序草圖。5．繪圖繪制4—5張圖紙以上（本科5張以上，?？?張以上），圖框型號不得超過兩種以上。必須繪制橋型圖一張（幾相橋型方案必須繪在一張圖紙上，主要繪立面和側面圖）；推薦方案結構總體圖一張（立面、平面、側面圖必須繪在一張圖紙上）；上部結構配筋圖1—2張；施工工藝流程圖一張。其它繪圖內容，學員與指導教師協商確定，圖紙要求手工繪制。6．要求計算書和圖紙整潔。計算書整理成冊進行裝訂，計算書內容除上述設計與計算（包括草圖）內容之外，應包括目錄、前言、設計任務書（含原件）、結束語（體會）、主要參考書等內容。電算打印資料不裝訂計算書內，作為計算書附件放入畢業(yè)設計資料袋中，計算書至少50頁以上。7．路線設計不作為本次設計的內容，但要求學員必須掌握以下內容：（1）公路技術等級的確定（2）公路平面設計（紙上定線）（3）公路縱斷面設計（4）公路橫斷面設計（5）公路排水或防護工程設計（6）路面設計（7）“技術標準”的指標選擇與計算8．所有設計內容都采用A3紙按標準裝訂成冊裝配式預應力混凝土簡支T形梁畢業(yè)設計一、設計資料1.橋梁跨徑及橋寬標準跨徑：40m（墩中心距離）主梁全長：計算跨徑：橋面凈空：凈9＋2=12m橋面橫坡：%2. 設計荷載公路I級混凝土：主梁用40號混凝土，欄桿及橋面鋪裝用30號混凝土，橋梁墩臺及基礎用25號混凝土。預應力鋼筋采用17（7股）鋼絞線，標準強度fpk =1860Mpa。普通鋼筋采用HRB335級和R235級鋼筋；鋼板：。按后張法施工工藝制作主梁，采用70mm的波紋管和OVM錨具。：（1）混凝土強度等級為C40，主要強度指標：強度標準值：fck=，ftk=強度設計值：fcd=，ftd=彈性模量 ：Ec=104 MPa（2）預應力鋼筋采用1ⅡGB/T 5224—1995鋼絞線抗拉強度標準值：fpk=1860MPa 抗拉強度設計值：fpd=1260MPa彈性模量：Ep= 105 MPa相對界限受壓區(qū)高度：ξa=，ξpu=（3）普通鋼筋，其強度指標抗拉強度指標：fsk=335MPa 抗拉強度設計值：fsd=280MPa彈性模量：Es =105 MPa ，其強度指標抗拉強度指標：fsk=235MPa 抗拉強度設計值：fsd=195MPa彈性模量：Es =105 MPa5．設計依據《結構設計原理》葉見曙主編，人民交通出版社《橋梁計算示例集》（梁橋）易建國主編，人民交通出版社《橋梁工程》（1985）姚玲森主編，人民交通出版社《公路橋涵標準圖》公路橋涵標準圖編制組，人民交通出版社《公路橋涵設計規(guī)范（合訂本）》(JTJ02185)人民交通出版社《公路磚石及混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTJ02285）二、橫截面布置1.主梁間距與主梁片數主梁間距通常應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經濟,同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標很有效,故在許可條件下應適當加寬T梁翼板。本設計主梁翼板寬度為2200mm，由于寬度較大，為保證橋梁的整體受力性能，橋面板采用現澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預施應力、運輸、吊裝階段的小截面（上翼板寬度1600mm）和運營階段的大截面（上翼坂寬度2200mm）．橋面為凈9＋2=12m米，橋面橫向布置采用5片主梁（如圖11）。2.主梁跨中截面主要尺寸擬定（1）主梁高度 預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15~1/25之間，標準設計中高跨比約在1/18~1/19。當建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經濟的方案，因一增大梁高可以節(jié)省預應力鋼束用量，同時梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。綜上所述，本設計中取用2300mm的主梁高度是比較合適的。圖1 1 （尺寸單位：mm）（2）主梁截面細部尺寸主梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應考慮能否滿足主梁受彎時上翼板抗壓強度的要求。本設計預制T梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到260mm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。 圖1 2 跨中截面尺寸圖（尺寸單位：mm）在預應力混凝土梁中腹板內主拉應力較小，腹板厚度一般由布置預制管道的構造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定要求出發(fā)，腹板的厚度不宜小于其高度的1/15。本設計腹板厚度取200mm。馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼束的需要確定，初擬馬蹄寬度為560mm，高度260mm，馬蹄與腹板交接處做三角過渡，高度140mm，以減少局部應力。（3）計算截面幾何特征將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計算見表11跨中截面幾何特性計算表 表11分塊名稱分塊面積Aicm2分塊面積形心至上緣距離yicm分塊面積對上緣凈矩Si=Aiyicm4分塊面積的自身慣矩Iicm4d=ysyicm分塊面積對截面形心的慣矩I=Aidi2cm4I=Ii+Ixcm4⑴⑵⑶=⑴⑵⑷⑸⑹=⑴⑸2⑺=⑷+⑹大毛截面翼板330024750618752018545320247328三角承托77034609683466144腹板378041391011252115213934413391459下三角252274432533663256110馬蹄14562173159522509716525179186∑9558——∑I=65540227小毛截面翼板240018000450001772976617774766三角承托77043062234311399腹板3780413910112521159737371