【正文】 Title of the 35 meters of prestressed concrete simply supported T beam bridge design Author: Li Fujun Instructor: Xie Xiaopeng Abstract At present, the prestressed concrete is widely used in all kinds of medium and small span bridges, and a large number of prestressed concrete will be the future development trend of bridge。 T shaped clear force, simple structure, convenient construction, is most widely applied in medium and small span bridges. From the degree of difficulty of construction and the structure, the prestressed concrete simply supported T beam bridge can meet the design requirements and the practical engineering. With the actual local situation, this design is medium span bridge, the scheme selection of prestressed concrete T beam bridge. Structure calculation are focused on the upper structure calculations, including the section size formulation, calculation of internal force, reinforcement design, construction stage and using stage of stress calculation, bearing capacity limit state of strength checking, rigidity, deformation calculation. Keywords Prestressed concrete 。 T beam bridge。 Calculation Structure。 Section design 內(nèi) 容 摘 要 當(dāng)前，預(yù)應(yīng)力混凝土被廣泛的使用于各種中小跨度的橋梁中，而且大量采用預(yù)應(yīng)力混凝土將是未來(lái)橋梁發(fā)展的趨勢(shì)； T 形截面受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，是中小跨徑中應(yīng)用最廣泛的橋型。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，對(duì)目前在公路橋梁中經(jīng)常使用的預(yù)應(yīng)力 混凝土簡(jiǎn)支 T型梁橋的設(shè)計(jì)做了全面的介紹。從施工難易程度和結(jié)構(gòu)形式考慮，預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T型梁橋都更能符合設(shè)計(jì)要求和工程實(shí)際。結(jié)合實(shí)際情況，本次設(shè)計(jì)是中等跨徑橋，本方案選擇預(yù)應(yīng)力混凝土 T形簡(jiǎn)支梁橋。結(jié)構(gòu)計(jì)算著重進(jìn)行了上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算，包括截面尺寸的擬定，內(nèi)力計(jì)算，配筋設(shè)計(jì)，施工階段和使用階段的應(yīng)力驗(yàn)算，承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算，剛度驗(yàn)算，變形驗(yàn)算。 關(guān) 鍵 詞 預(yù)應(yīng)力混凝土； T型梁橋；結(jié)構(gòu)計(jì)算；截面設(shè)計(jì) 目 錄 一、工程概述 ........................................................... 1 二、 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 ................................................ 1 （一）設(shè)計(jì)資料 ........................................................ 1 （二）橫截面布置 ...................................................... 2 （三）橫截面沿跨長(zhǎng)的變化 .............................................. 7 （四）橫隔梁的設(shè)置 .................................................... 7 三、 主梁作用效應(yīng)計(jì)算 .................................................. 7 （一）永久作用效應(yīng)計(jì)算 ................................................ 7 （二）可變作用效應(yīng)計(jì)算（修正剛性橫梁法） .............................. 9 （三）主梁作用效應(yīng)組合 ............................................... 17 四、 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 ......................................... 17 （一）跨中截面鋼束的估算和確定 ....................................... 17 （二）預(yù)應(yīng)力鋼束布置 ................................................. 18 五、 計(jì)算主梁截面幾何特性 ............................................. 24 （一）截面面積及慣性矩計(jì)算 ........................................... 24 （二）截面靜距計(jì)算 ................................................... 26 （三）截面幾何特性匯總 ............................................... 29 六、 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 ............................................... 30 （一）預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 ................... 30 （二）由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 ........................... 30 （三）混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 ................................. 32 （四）由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 ................................. 32 （五）混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 ............................... 35 （六）預(yù)加力計(jì)算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總 ................................. 37 七、 主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算 ......................................... 41 （一）持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算 ............................. 41 （二）持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算 ............................... 48 （三）持久狀態(tài)構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 ......................................... 54 （四）短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 ......................................... 62 八、主梁端部的局部承壓驗(yàn)算 ............................................ 66 （一）局部承壓區(qū)的截面尺寸驗(yàn)算 ....................................... 66 （二）局部抗壓承載力驗(yàn)算 ............................................. 67 九、主梁變形驗(yàn)算 ...................................................... 69 （一）計(jì)算由預(yù)加力引起的跨中反拱度 ................................... 70 （二）計(jì)算由荷載引起的跨中撓度 ....................................... 71 （三）結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算 ................................................... 76 （四）預(yù)拱度的設(shè)置 ................................................... 76 十、橫隔梁計(jì)算 ........................................................ 76 （一）確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用 ............................... 76 （二）跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線(xiàn) ..................................... 77 （三）截面作用效應(yīng)計(jì)算 ............................................... 80 （四）截面配筋計(jì)算 ................................................... 80 （五） 截面抗剪承載力驗(yàn)算要求 ........................................ 83 十一、行車(chē)道板計(jì)算 .................................................... 83 （一）懸臂板荷載效應(yīng)計(jì)算 ............................................. 83 （二）連續(xù)板荷 載效應(yīng)計(jì)算 ............................................. 85 （三）截面設(shè)計(jì)、配筋與承載力驗(yàn)算 ..................................... 91 致 謝 ................................................................. 93 參考文獻(xiàn) .............................................................. 94 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支 T梁橋設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 080905114 作者：李富軍 指導(dǎo)教師：謝曉鵬 職稱(chēng)：副教授 一、工程概述 預(yù)應(yīng)力混凝土 T型梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確，上部結(jié)構(gòu)主要采用預(yù)制吊裝法。構(gòu)件由于是工廠(chǎng)生產(chǎn)，質(zhì)量好。有利于保證構(gòu)件的質(zhì)量和尺寸的精度，并可能多的采用機(jī)械化施工；上下部可以平行施工作業(yè)?？梢钥s短現(xiàn)場(chǎng)工期；有效的利用了勞動(dòng)力，這樣就可以節(jié)約降低工程造價(jià)；施工速度快。由于構(gòu)件制成后要存放一段時(shí)間，因此在安裝是已經(jīng)有了一定的期齡?？梢詼p少預(yù)應(yīng)力的收縮、徐變引起的變形。而且 這種橋型與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、地理相適合，有可以就地取材，施工設(shè)備也可以容易實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)當(dāng)采取這種橋型，較為適宜。 從施工難易程度考慮，簡(jiǎn)支梁橋施工最簡(jiǎn)單，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制裝配法施工，上、下部可同時(shí)平行施工，工期短，砼收縮徐變的影響??；從結(jié)構(gòu)形式考慮，簡(jiǎn)支梁橋?qū)凫o定結(jié)構(gòu)受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，肋內(nèi)配筋可做成剛勁的鋼筋骨架，在保證抗剪等條件下盡可能減小腹板的厚度，以減小構(gòu)構(gòu)件自重。結(jié)合本地的實(shí)際情況，本次設(shè)計(jì)是中等跨徑橋，最后方案選擇預(yù)應(yīng)力混凝土 T 形簡(jiǎn)支梁橋。因?yàn)?T形截面受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，是中小跨徑 中應(yīng)用最廣泛的橋型。 二、 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置 （一）設(shè)計(jì)資料 1．梁跨徑及橋?qū)? 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： 35m（墩中心距離）； 主梁全長(zhǎng)： （主梁預(yù)制長(zhǎng)度）； 計(jì)算跨徑： （支座中心距離）； 橋面凈空：凈 — 179。 2+3m+1m+=12m。 2．設(shè)計(jì)荷載 公路 — Ⅰ級(jí)，人行道板 ，每側(cè)防護(hù)欄的作用力均為 。 3．材料及工藝 混凝土：主梁用 C50，欄桿及橋面鋪裝用 C25。 預(yù)應(yīng)力鋼筋束：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用《公預(yù)規(guī)》（ JTG D62－ 2021）的φ 鋼絞線(xiàn)，每束 6根，全梁配 6束。 普通鋼筋：直徑大于等于 12mm 的用 HRB335 鋼筋，直徑小于 12mm 的均用熱軋 R235光圓鋼筋。 鋼板及角鋼：制作錨頭下支撐墊板、支座墊板等均用普通 A3 碳素鋼，主梁間的聯(lián)接用 16Mn 低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板。 工藝：按后張法工藝制作主梁，采用內(nèi)徑 70mm、外徑 77mm 的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。 4．設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）交通部頒《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D60— 2021） （ 2）交通部頒《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》（ JTG D62—2021），簡(jiǎn)稱(chēng)《公預(yù)規(guī)》； （ 3）葉見(jiàn)曙編 《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》，人民交通出版社， 1997 年 4月版； （ 4）姚玲森編《橋梁工程》，人民交通出版社， 1985 年 12月版。 5. 基本數(shù)據(jù)見(jiàn)表 1 表 1 基本計(jì)算數(shù)據(jù) 名稱(chēng) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù) 混凝土 立方強(qiáng)度 ? cu