桥梁毕业设计-预应力T梁

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第一章 桥型选择

1.1、 方案比选的原则：

在桥梁设计中必须遵从适用、经济、安全和美观的基本原则。具体应满足以下各项要求：①．安全可靠的原则，即所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备；防撞栏杆应具有足够的高度和强度，人与车流之间应设防护栏，防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下。②．适用耐久的原则，即 桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝；桥跨结构的下方要有利于泄洪；桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散，而不致产生交通堵塞现象等；考虑综合利用，方便各种管线(水、电气、通信等)的搭载。③．经济合理的原则，即桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则；经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型。设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少，维修时尽可能不中断交通，或使中断交通的时间最短。④．技术先进的原则，即在因地制宜的前提下，桥梁设计应尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。在注意认真学习国内外的先进技术、充分利用最新科学技术成就的同时，努力创新，淘汰和摒弃原来落后和不合理的设计思想。只有这样才能更好地贯彻适用、经济、安全、美观的原则，提高我国的桥梁建设水平，赶上和超过世界先进水平。⑤．环境保护和可持续发展的原则，即桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等全面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，并建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。

1.2、方案比选

方案一：（3×30）m装配式预应力混凝土简支T型梁桥

本桥的横截面采用最基本的T型截面。T型梁的翼板构成桥梁的行车道板，直接承受车辆和人群荷载的作用，又是主梁的受压翼缘，在预应力混凝土梁中，受拉翼缘部分做成加宽的马蹄形，以满足承受压应力和布置预应力钢筋的需要。它的优点是：外形简单，制造方便，肋内配筋可做成刚劲的钢筋骨架，主梁之间借助横隔梁连接，整体性较好，接头也较方便。但构件的截面形状不稳定，运输和安装较麻烦；横向接头正好位于桥面板的跨中，对板的受力不利。

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桥采用装配式施工，根据经济因素及现场的吊装能力，主梁间距一般在1.8—2.2m之间，本方案选用2.4m，整个横桥向共6片主梁，设计主梁宽均为2.4m。预制时，主梁宽1.8m。T梁翼缘板边缘厚16cm，在与腹板相接根部厚25cm，腹板厚度20cm，底部逐渐变宽为马蹄形，马蹄宽为44cm。为增加桥梁的整体稳定性，每片T梁分别设5道横隔板与相邻T梁横向连接,翼缘之间采用60cm宽湿接缝填实连接为整体，以使各片梁共同受力。主梁高2.0m。

采用后张法施工，根据简支梁的受力特点采用曲线配筋的形式。预应力筋全部弯至梁端锚固的布置形式，这样布置可使张拉操作简便，预应力筋的弯起角度不大（一般都小于20°的限制），对减小摩阻损失有利。

方案二：（28+34+28）m预应力混凝土连续梁桥

作为超静定结构，预应力混凝土连续梁桥由于预应力结构能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，以致具有比钢筋混凝土连续梁桥大得多的跨越能力，同时它还可以有效地避免混凝土开裂，特别是处于负弯矩区的桥面板的开裂。连续梁桥的伸缩缝少，变形缓和，行车平稳的同时，它的材料要求高，采用悬臂法分段施工时，会导致内力的变化，故在设计中还应计及连续梁在施工中的结构体系转化问题；模板支架安装较为复杂，而且后期养护较为复杂。

横截面采用箱型截面，便于顶、底板内布置预应力筋；梁高取跨径的1/16~1/26，本设计梁高取2m。本桥采用单箱单室（如图3）的截面形式及立面图（如图4）

，因

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为跨度较大（对连续梁桥），在外载和自重作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，从绝对值来看，支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩，因此，采用变截面梁能符合梁的内力分布规律，变截面梁的变化规律采用二次抛物线。

施工方法：采用顶推法施工，预应力筋布置形式为直线型。上、下的通束使截面接近轴心受压，以抵抗顶推过程中各截面承受的正负弯矩。待顶推完成后，再在跨中的底部和支点的顶部增加局部预应力筋，用来满足运营荷载下相应的内力要求。

方案三：（82）m预应力混凝土刚构桥

本方案桥梁主跨为预应力混凝土斜腿刚构，斜腿支点间距为82m。结构兼有拱和梁的特点，斜腿与跨中形成拱的作用，承受较大的轴向压力，但只分担较小的弯矩。

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由于是超静定结构，还须考虑预应力、混凝土收缩徐变、温度变化等因素对结构内力的影响，并尽量予以减小。在梁端设活动支座，腿趾处设铰支座而形成为三次超静定结构。

在超静定预应力混凝土结构中，由于赘余约束的存在，在预加张拉力作用时将产生次应力，它可能增加结构某些部分的负担；其次中跨存在较大的轴向压力，而边跨对中跨有卸载作用；此外梁端支座对梁的上翘是没有约束的，所以应尽量避免梁端出现负反力。基于上述因素，对边跨与中跨及梁高的比值作了多种选择，最后选定的尺寸是张拉应力最小，梁体各部受力比较合理，梁端基本上不出现负反力。

为了减小混凝土收缩徐变等因素对结构内力的影响，预应力配筋采用“吻合索”，就是使钢束群重心线与实际的预应力线相吻合。斜腿按偏心压杆设计。施工时要安装支架，现场浇筑等工作时尽量对称进行，使支架受力均匀，变形小，施工工艺较简单，安全可靠。 方案比选表

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结论：通过经济性、适用性、美观性、施工难易等方面的综合比较，我推荐第一个方案。

第二章 设计资料及构造布置

2.1设计资料 (1) 跨径和桥面宽度

标准跨径：30m（墩中心距）； 计算跨径：29.4m； 主梁预制长度：29.96m；

桥面宽度：全宽15m。0.5防撞护栏+净-14（行车道）+0.5（防撞护栏）=15m (2) 技术标准

设计荷载：公路—Ⅰ级； 环境标准：Ⅱ类环境； 单幅桥面单向横坡：2%； 设计安全等级：一级。 (3) 主要材料

混凝土：预制T梁及横隔梁、湿接缝、封锚端、桥面现浇混凝土均采用C50，钢筋混凝土重力密度 =25kN/m3，弹性模量Ec=3.45 104MPa；桥面铺装采用沥青混凝土, 重力密度 =23.0 kN/m3。

钢材：1）预应力钢筋：低松弛钢绞线，标准强度fpk 1860MPa，弹性模量Ep 1.95×105MPa，

2）普通钢筋：d≥12mm，采用Ⅱ级HRB235钢筋；

d＜12mm，用Ⅰ级热轧光圆R235钢筋。

锚具：采用与预应力钢绞线配套的XM锚具。 (4)设计依据

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《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）；

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）（简称《通规》）；

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）（简称《桥规》）。 (5)设计要点

1）本设计按全预应力混凝土构件设计； 2）结构重要性系数取1.1；

3）预应力钢束张拉控制应力值σcon=0.75fpk；

4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d; 5）环境平均相对湿度RH=55%； 6）存梁时间为90d; 2.2、构造布置

(1).梁间距：采用装配式施工，根据经济因素及现场的吊装能力，主 …… 此处隐藏：2648字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……