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1、本科毕业设计攀枝花菁河桥系 院：建筑工程学院学生姓名： 学 号：专 业：土木工程年 级：1003ZB完成日期：2012.05.20指导教师： 摘 要预应力混凝土简支T形梁桥由于其具有外形简单，制造方便，结构受力合理，主梁高跨比小，横向借助横隔梁联结，结构整体性好，桥梁下部结构尺寸小和桥型美观等优点，目前在公路桥梁工程中应用非常广泛。本次毕业设计为一级公路桥设计，主梁就选用了后张法预应力混凝土简支T形梁。首先进行了桥型方案的比选，确定简支梁桥方案后，就其进行了结构设计，设计的主要内容有：拟定截面尺寸；计算控制截面的设计内力及其相应的组合值；估算预应力钢筋的数量并对其进行布置；计算主梁截面的几何特
2、征值；计算预应力损失值；正截面和斜截面的承载力复核；正常使用极限状态下构件抗裂性及变形验算；持久状态下和短暂状态下构件截面应力验算。接着进行了简单的施工方法设计，包括施工前的准备，主要分项工程的施工方法设计，冬季和雨季的施工安排以及施工过程中的环境保护措施等。 关键词：预应力；T形梁；方案比选；结构设计；施工方法AbstractPrestressed concrete T-shaped girder bridges are of many advantages. They have simple outlines and can be fabricated easily. The forces
3、 that act on their structures are reasonable.The ratio of height of girders to span of girders is small. In landscape orientation the girders are connected by intersecting girders. Therefore the whole structure is of good entirety. And there are still many other merits, such as small size of infrast
4、ructure, the beauty of this type of bridge and so on. Because of these advantages the PC T-shaped girder bridges are now widely applied in highway bridge projects. The paper is about the design of first class highway. Posttensioning prestressed concrete T-shaped girder is chosen as the main girder o
5、f the bridge. In the process of the design of the bridge, the comparison of different types of bridge is done firstly. After the comfirmation of the type of the bridge, the design of the structure is done, including confirming the size of cross sections, calculating the design forces of restraining
6、sections and combining them according to The Criterion, estimating the amount of prestressed steels and arranging them, calculating the geometrical traits of cross sections of girders, calculating the loss of prestress, checking the carrying capacity of cross sections, check computations of the anti
7、crack capacity of the structure and deformation in the ultimate state of normal use, and the stress of cross section respectively in the state of lasting load and in the state of temporary load. After all the work, next is the design of construction method. It includes the preparation before constru
8、ction, the design of construction method of small projects, the arrangements of construction in the rainy season and in winter, the measurements of protecting environment in the process of construction.Keywords: prestress; T-shaped girder; comparion of different schemes; the design of the structure;
9、 construction method目 录 桥梁上部结构设计6 1 引桥计算61.1 设计资料61.1.1 桥面净空61.1.2 主梁跨径及全长61.1.3 设计荷载61.1.4 材料61.1.5 计算方法61.1.6 结构尺寸61.1.7 设计依据71.2 主梁的计算71.2.1 跨中荷载弯矩横向分布系数（按GM法）71.2.2 横梁抗弯及抗扭惯矩81.2.3 计算抗弯参数和抗弯参数91.2.4 计算荷载弯矩横向分布系数影响坐标91.3 作用效应计算131.3.1 永久作用效应131.3.2 永久作用效应计算141.3.3 可变作用效应151.3.4 可变荷载剪力效应计算171.4 持久
10、状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算201.4.1 配置主筋201.4.2 持久状况截面承载能力极限状态计算211.4.3 根据斜截面抗剪承载力进行斜筋配置211.4.4 箍筋配置241.4.5 斜截面抗剪承载能力验算251.5 持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算271.6 持久状况正常使用极限状态下的挠度验算282 主桥计算302.1设计资料302.1.1 桥面净空302.1.2 主梁跨径及全长302.1.3 设计荷载302.1.4 材料302.1.5 施工工艺302.1.6 设计依据302.2 横截面布置312.2.1 主梁间距与主梁片数312.2.2 主梁跨中截面主要尺寸（图
11、- 1图 - 2）322.2.3 检验截面效率指标332.2.4 横截面沿跨长变化332.2.5 横隔梁的设置342.3 永久作用效应计算342.3.1 永久作用集度342.3.2 二期永久作用352.3 永久作用效应352.3.1 冲击系数和车道折减系数362.3.2 计算主梁的荷载横向分布系数372.4 预应力钢束的估算及其布置452.4.1 跨中截面钢筋的估算和确定452.4.2 其它截面钢束位置及倾角计算472.4.3 钢束预应力损失估算512.5 持久状况截面承载能力极限状态计算562.5.1 正截面承载能力计算562.5.2 斜截面承载力计算572.5.3 斜截面抗弯承载力582.
12、5.4 持久状况下的混凝土主应力验算602.5.5 抗裂性验算632.6 支座计算682.6.1 选定支座的平面尺寸682.6.2 确定支座的厚度682.6.3 验算支座的偏转692.6.4 验算支座的抗滑稳定性69 桥梁上部结构设计1 引桥计算1.1 设计资料1.1.1. 桥面净空 净8m + 20.75m（挡石及防撞栏杆）1.1.2 主梁跨径及全长 标准跨径：l=16.00m (墩中心距离)； 计算跨径：l=15.50m (支座中心距离)； 主梁全长：l=15.96m （主梁预制长度）。1.1.3 设计荷载 公路级。人群荷载取3KN/m。1.1.4 材料 钢筋：主筋用HRB335钢筋，其他
13、选用R235钢筋； 混凝土：标号C30。1.1.5 计算方法 极限状态法。1.1.6 结构尺寸 如图 - 1所示，全断面五片主梁，设五根横梁。图 - 1 （尺寸单位：cm）1.1.7 设计依据（1） 公路桥涵设计通用规范（JTG D602004），简称桥规；（2） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004），简称公预规。 (3) 公路小桥涵设计示例 刘培文周卫编著 人民交通出版社 2005年2 主梁的计算1.2.1 跨中荷载弯矩横向分布系数（按GM法） 主梁的的抗弯及抗扭惯矩和主梁界面的重心位置 (图- 2)： 图1- 2（单位：cm）h1=1/2（8+12）=10（c
14、m）= =42.14 (cm) = (m)T形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即： =式中： 矩形截面抗扭惯矩刚度系数（见表 - 1）； ，相应各矩形的宽度和厚度。 表- 1 t/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.1 0.1c0.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3查表可知： /=0.10/2.00=0.050 0.1，=1/3 /=0.20/（1.3-0.10）=0.167，内插得 =0.40故 =4.408 （m）单位宽度抗弯及抗扭惯矩：=/b=7.240714/180=4.023 (m
15、/cm) =/b=4.408/180=2.45(m/cm)1.2.2 横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度计算 （图 - 3） 横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即：l=4b=41.8=7.2 (m) c=1.85 (m)=100 cm, =15 cm =1.85/7.2=0.275根据比值可查表- 2，求得：/=0.6995则=0.6995=1.294 (m)求横梁截面中心位置：= 图 - 3 = =0.21 m 横梁的抗弯和抗扭惯矩和： =3.2010 (m)=，查表 - 1，有： =0.0285 %=0.22%0.2故正截面复核验算满足要求，即设计安全。1.4.2 腹筋配置 截面尺寸检查 根据构
16、造要求，梁最底层钢筋232通过支座截面，支点截面的有效高度为：故截面尺寸符合设计要求。斜截面的配筋的计算图式。按公预规526条与5211条规定： 最大剪力取用梁高一半处截面的数值，其中混凝土与箍筋共同承担不小于60%，弯起钢筋承担不大于40%； 计算第一排弯起钢筋时，取用距支座中心处由弯起钢筋承担的那部分剪力值； 计算以后每一排弯起钢筋时，取用前一排弯起钢筋点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。弯起钢筋配置计算图式如图- 9所示。图- 9(尺寸单位：cm)由内插可得：距梁高处的剪力效应为：=579.32KN，其中：相应各排弯起钢筋位置与承担的剪力值见表- 17.相应各排弯起钢筋位置与承担的剪力值 表- 17斜筋排次弯起点距支座中心的距离 m承担的剪力值 kN11.15109.8222.2770.1533.3531.89(2) 各排弯起钢筋的计算，按公预规527条规定,与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承载能力（KN）按下式计算： 式中：
