【正文】 吉林大學(xué)橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)（裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T形梁）目錄第一部分 前言第二部分 設(shè)計(jì)任務(wù)書第三部分 上部結(jié)構(gòu) 一 設(shè)計(jì)資料…………………………………………… 二 橫截面布置…………………………………………… 三 主梁內(nèi)力計(jì)算…………………………………………… 四 預(yù)應(yīng)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(jì)算……………………………………………七 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算……………………………………………八 抗裂性驗(yàn)算……………………………………………九 持久狀況應(yīng)力驗(yàn)算……………………………………………十 短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算……………………………………………十一 行車道板計(jì)算……………………………………………使二 橫隔梁計(jì)算……………………………………………十三 支座計(jì)算……………………………………………第四部分 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一 設(shè)計(jì)資料……………………………………………二 蓋梁計(jì)算……………………………………………三 橋墩墩柱計(jì)算……………………………………………四 鉆孔灌注樁計(jì)算……………………………………………第五部分 主要參考資料第六部分 對(duì)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)及心得體會(huì)前 言一、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介：本設(shè)計(jì)主要依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書完成，因橋位橫斷面及地質(zhì)資料不明，故本橋采用假設(shè)地質(zhì)資料。二、工程地質(zhì)：水文地質(zhì)條件（本設(shè)計(jì)為假設(shè)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(shù)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(shù)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(shù)m=35000KN/m4，樁周土極限摩阻力τ =120Kpa，容許承載力[σ0]=450Kpa。三、 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：設(shè)計(jì)荷載：汽20，掛100；地震基本烈度為7度橋梁設(shè)計(jì)寬度：橋面凈寬：9+2 ；上部構(gòu)造：預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋；下部構(gòu)造：柱式墩臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；標(biāo)準(zhǔn)跨徑：40m ；計(jì)算跨徑：；孔徑長(zhǎng)3+335+3 m，橋梁全長(zhǎng)126m； 鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋：（）鋼鉸線，后張法施工。非預(yù)應(yīng)力鋼筋：Ⅰ鋼筋和Ⅱ級(jí)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(hào)砼。蓋梁用C30砼，墩柱、系梁及鉆孔樁用C25砼。四、設(shè)計(jì)符號(hào)采用《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJD622004）及《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJD602004）。五、本設(shè)計(jì)下部構(gòu)造設(shè)計(jì)采用手算與電算程序結(jié)合的方法。電算程序采用〈樁柱式橋墩、橋臺(tái)CAD系統(tǒng)〉。吉林大學(xué)橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T形梁畢業(yè)設(shè)計(jì)一．設(shè)計(jì)的任務(wù)與內(nèi)容（論文需闡述的問題）1．從國(guó)計(jì)民生對(duì)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(jīng)濟(jì)、安全、美觀的原則，至少選擇3個(gè)可比性橋型方案，主要從工程材料數(shù)量、工程概算、投資來源、施工及養(yǎng)護(hù)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(duì)推薦方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。選擇合理可行的建筑材料，擬訂結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的幾何尺寸，并作出配筋設(shè)計(jì)（鋼筋砼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力鋼筋砼結(jié)構(gòu)）或橋面系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（拱橋、鋼橋）。4．對(duì)一跨或一個(gè)受力單元進(jìn)行受力分析，計(jì)算各種作用荷載及非荷載因素所產(chǎn)生的內(nèi)力，并進(jìn)行荷載組合。5．按照荷載效應(yīng)不超過結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的原則，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性。如不符合要求，則需修改設(shè)計(jì)或提出修改設(shè)計(jì)的措施。6．根據(jù)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。（?？粕灰螅┒O(shè)計(jì)原始資料（試驗(yàn)研究方案）1．路等級(jí)： 二級(jí)2．橋面凈寬：凈9+2+23．橋下凈空： 4．設(shè)計(jì)荷載： 汽20級(jí) 掛1005．地震烈度： 76．設(shè)計(jì)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(zhì)與常水位：見地質(zhì)剖面圖三．設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的文件和圖表（一）、計(jì)算說明部分：1．目錄；2．建橋意義；3．橋型方案比較；4．?dāng)M定結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸；5．配筋設(shè)計(jì)（鋼筋砼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力鋼筋砼結(jié)構(gòu)）或橋面系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（拱橋、鋼橋）；6．結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算和荷載組合；7．強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性驗(yàn)算；8．施工方案；（?？粕灰螅?．對(duì)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)及心得體會(huì)；（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(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力鋼筋砼結(jié)構(gòu)）；4．橋面系（拱橋、鋼橋）；5．施工程序。（?？粕灰螅┧摹⒅饕獏⒖假Y料1．公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；2．公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范；3．公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖；4．公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)；5．橋梁計(jì)算示例；6．其它有關(guān)圖紙與資料。五、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1．依據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，以及橋址河床斷面，地質(zhì)資料和有關(guān)特殊條件等資料，選擇至少兩座以上橋型方案，進(jìn)行方案比較。對(duì)各方案分別擬定主要尺寸，繪制草圖（裝訂在計(jì)算機(jī)中的草圖），并計(jì)算上、下部結(jié)構(gòu)的主要材料工程數(shù)量（砼、鋼、木三大材料），說明材料的施工方法。然后根據(jù)“適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀”的原則，敘述各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，最后確定一個(gè)推薦方案，進(jìn)行各部分的詳細(xì)設(shè)計(jì)。2．上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算依據(jù)“橋規(guī)”及有關(guān)資料，對(duì)上部結(jié)構(gòu)各部分尺寸進(jìn)行詳細(xì)擬定。根據(jù)設(shè)計(jì)荷載及驗(yàn)算荷載進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)計(jì)算和配筋，并繪制裝訂在計(jì)算書中的上部結(jié)構(gòu)和配筋草圖。結(jié)構(gòu)計(jì)算一般要求采用手算，若具有橋梁結(jié)構(gòu)電算程序和電算條件，可以采用電算來完成上部結(jié)構(gòu)計(jì)算和配筋，但在計(jì)算書中必須說明該程序的框圖和功能、輸入和輸出項(xiàng)目，它的適用性，對(duì)電算結(jié)果應(yīng)逐項(xiàng)加以說明，并且要求對(duì)主要截面進(jìn)行手算，手算與電算結(jié)果進(jìn)行相互校核。無手算內(nèi)容不得參加畢業(yè)答辯。3．下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算根據(jù)地質(zhì)資料和“橋規(guī)”等有關(guān)資料，擬定下部結(jié)構(gòu)詳細(xì)尺寸，繪制裝訂在計(jì)算書中的結(jié)構(gòu)草圖。選擇一個(gè)橋墩或一個(gè)橋臺(tái)進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)部分的詳細(xì)計(jì)算。要求采用手算，若采用電算，要求與上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相同。4．施工方案選擇根據(jù)橋型方案選擇時(shí)，對(duì)推薦橋型方案所敘述的施工方案進(jìn)行仔細(xì)分析、并按施工程序?qū)τ诓捎玫闹饕┕ぴO(shè)備和施工工藝進(jìn)行論述。并繪制裝訂在計(jì)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(hào)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(cè)面圖）；推薦方案結(jié)構(gòu)總體圖一張（立面、平面、側(cè)面圖必須繪在一張圖紙上）；上部結(jié)構(gòu)配筋圖1—2張；施工工藝流程圖一張。其它繪圖內(nèi)容，學(xué)員與指導(dǎo)教師協(xié)商確定，圖紙要求手工繪制。6．要求計(jì)算書和圖紙整潔。計(jì)算書整理成冊(cè)進(jìn)行裝訂，計(jì)算書內(nèi)容除上述設(shè)計(jì)與計(jì)算（包括草圖）內(nèi)容之外，應(yīng)包括目錄、前言、設(shè)計(jì)任務(wù)書（含原件）、結(jié)束語(yǔ)（體會(huì)）、主要參考書等內(nèi)容。電算打印資料不裝訂計(jì)算書內(nèi)，作為計(jì)算書附件放入畢業(yè)設(shè)計(jì)資料袋中，計(jì)算書至少50頁(yè)以上。7．路線設(shè)計(jì)不作為本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容，但要求學(xué)員必須掌握以下內(nèi)容：（1）公路技術(shù)等級(jí)的確定（2）公路平面設(shè)計(jì)（紙上定線）（3）公路縱斷面設(shè)計(jì)（4）公路橫斷面設(shè)計(jì)（5）公路排水或防護(hù)工程設(shè)計(jì)（6）路面設(shè)計(jì)（7）“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”的指標(biāo)選擇與計(jì)算8．所有設(shè)計(jì)內(nèi)容都采用A3紙按標(biāo)準(zhǔn)裝訂成冊(cè)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T形梁畢業(yè)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料1.橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：40m（墩中心距離）主梁全長(zhǎng)：計(jì)算跨徑：橋面凈空：凈9＋2=12m橋面橫坡：%2. 設(shè)計(jì)荷載公路I級(jí)混凝土：主梁用40號(hào)混凝土，欄桿及橋面鋪裝用30號(hào)混凝土，橋梁墩臺(tái)及基礎(chǔ)用25號(hào)混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用17（7股）鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk =1860Mpa。普通鋼筋采用HRB335級(jí)和R235級(jí)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(qiáng)度等級(jí)為C40，主要強(qiáng)度指標(biāo)：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：fck=，ftk=強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fcd=，ftd=彈性模量 ：Ec=104 MPa（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋采用1ⅡGB/T 5224—1995鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：fpk=1860MPa 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fpd=1260MPa彈性模量：Ep= 105 MPa相對(duì)界限受壓區(qū)高度：ξa=，ξpu=（3）普通鋼筋，其強(qiáng)度指標(biāo)抗拉強(qiáng)度指標(biāo)：fsk=335MPa 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fsd=280MPa彈性模量：Es =105 MPa ，其強(qiáng)度指標(biāo)抗拉強(qiáng)度指標(biāo)：fsk=235MPa 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fsd=195MPa彈性模量：Es =105 MPa5．設(shè)計(jì)依據(jù)《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》葉見曙主編，人民交通出版社《橋梁計(jì)算示例集》（梁橋）易建國(guó)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(biāo)準(zhǔn)圖》公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖編制組，人民交通出版社《公路橋涵設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ02285）二、橫截面布置1.主梁間距與主梁片數(shù)主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì),同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo)很有效,故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。本設(shè)計(jì)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(xiàn)澆混凝土剛性接頭，因此主梁的工作截面有兩種：預(yù)施應(yīng)力、運(yùn)輸、吊裝階段的小截面（上翼板寬度1600mm）和運(yùn)營(yíng)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(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15~1/25之間，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在1/18~1/19。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因一增大梁高可以節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)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(shè)計(jì)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(xì)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(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板抗壓強(qiáng)度的要求。本設(shè)計(jì)預(yù)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(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制管道的構(gòu)造決定，同時(shí)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(shè)計(jì)腹板厚度取200mm。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)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(yīng)力。（3）計(jì)算截面幾何特征將主梁跨中截面劃分成五個(gè)規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計(jì)算見表11跨中截面幾何特性計(jì)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(duì)上緣凈矩Si=Aiyicm4分塊面積的自身慣矩Iicm4d=ysyicm分塊面積對(duì)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