40米预应力混凝土简支T形梁桥设计解析

IIIIII摘要□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□, 在目前， □□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□,□□□□□,□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ T梁结构，□□□□□□□□□ 横口梁、□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□ □□□□□□杆等组成，□□□□□□□□□□□□□□□□□, □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□, □□□□□□, □□□□□□□□□□□□□□□□□, □□□□□□□□□□□□□□□□□, □□□□□□□□□□, 本设计采用40m标准口径，□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□ 应力钢□□□□ □□□□□□□□□□□□ □□□□□□□, □□□□□□□□□□□□凝土简支T梁桥，□□□□□□□□□, □□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□关键词：预应力混凝土 简支T口后张口施工AbstractTheprestressedconcretebeamplatebridgeoccupiesmyimportantstatusinourcountrybridgeconstruction,inatpresent,regardingsmallspanpermanentbridge,regardlessofisthehighwaybridgeorthecitybridge,allasfaraspossibleisusingtheprestressedconcretebeamplatebridge,becausethiskindofbridgehasmakesuseoflocalmaterials,theindustrializationconstruction,thedurabilityisgood,compatible,integritygoodaswellasartisticandsoonmanykindsofmerits.ThisdesignusessimplesupportTbeamstructure,itssuperstructurebythekingpost,septumtransversumbeam,thelaneboardandthebridgefloorpartandsooniscomposed,theobviouskingpostisthebridgemaincarrier.Itskingpostconnectsintothewholethroughthecrossbeamandthelaneboard,enablethevehiclesloadtohavethegoodtraversebetweenvariouskingposts.Bridgefloorpartincludingcompositionsandsoonflooring,expansionandcontractioninstallmentandparapet,thesestructuresalthoughisnotthebridgemaincarrier,buttheirdesignandtheconstructionrelatesthebridgewholedirectlythefunctionandthesecurity,herehasalsogiventhedetailedexplanationinthisdesign.Thisdesignmainlystepsthesaggingmomentcontrol,whenthespanincreases,crossthebendingmomentwhichproducesbythedeadloadandtheliveloadthesharpgrowth,isthematerialintensitymajorityofconsumesforthestructuregravity,thuslimitsthespanningability,thisdesignusesthe40mstandardspan,hassolvedthisproblemreasonably.Inthedesignthroughthekingpostendogenicforcecomputation,thestresssteelbararrangement,kingpostsectionintensityandstresscheckingcalculation,laneboardandsoondesigns,astructureprestressedconcretesimplesupportTbeambridge,thecheckingcalculationcompletelyhasconformedtotherequirementperfectly,usesthemethodandthenewstandardcorresponds.Thisdesignhashighlightedthepre-stressedwithemphasisinthebridgeapplication,thishasalsobeenmanifestingourcountrybridgetrendofdevelopment.Keywords:Pre-stressedconcreteSimplesupportTbeamPosttensionedconstructionTOC\o"1-5"\h\z摘要 IAbstract II第一章□□□□□□□□ T形梁桥设计 1□□□□□□□ 1设计荷载 1材料规格 1设计依据 1□□□□□□ 1第二章截面设计 32.1□□□□□□□□□ 32口2□□□□□□□□□□ 5主梁高度 5□□□□□□□□ 5□□□□□□□□ 7□□□□□□□□ P□□□P在0.5□□□ 9第三章□□□□□□□□ 10□□□□□□□□ 10□□□□□□ 10永久作用效应 11可变作用效应计算 13□□□□□□□□□□□ 13□□□□□□□□□□□□□ 13□□□□□□ 19可口作用效应 19□□□□□□□□ 24第四章□□□□□□□□□□□□□ 25□□□□□□□□□□□□ 25□□□□□□□□ 26第五章□□□□□□□□□□ 35□□□□□□□□□ 35截面静距计算 36□□□□□□□□ 40第六章□□□□□□□□□□□□ 42□□□□□□□□□□□□□□□□□ 42□□□□□□□□ 42□□□□□□□□ 45□□□□□□□□□□□□□□□□□ 50□□□□□□□□ 50□□□□□□□□ 51第七章□□□□□□ 56□□□□□□□□□□□□□□ 56第八章□□□□□ 57□□□□□□□□□□□□□□ 57截面配筋计算 57第九章□□□□□□□ 59□□□□□□□□□□□□□ 59永久作用 59可口作用 60□□□□□□□□□□□□□□ 61□□□□□□□□□ 61永久作用 61可口作用 63□□□□□□□□□□□□□□ 65□□□□□□□□□□□□□□□□□ 65\o"CurrentDocument"结论 69参考文献 70#o表6-5tp计算表截面□□□□□0%(Mpa)工□Mpa)o O2O=——cx-r cx+T2tp2Y4(MPa)短期组合长期组合短期组合⑴⑶⑸口中a-a16.87360.2939-0.0051o-o16.05960.3311-0.0068n-n16.04800.3272-0.0067b-b16.96520.1896-0.0021四分点a-a15.47520.6167-0.0245o-o15.90760.6397-0.0257n-n15.97640.6489-0.0263b-b17.34720.3796-0.0083支点a-a13.35760.2895-0.0063o-o14.15730.3375-0.0081n-n15.23190.5276-0.0183□ □□□□,□□□□□□□ 0.0263MPa,□□□□□o<0.6f=0.6x2.65MPa=1.59MPannnntpJtk 的要求。第七章主梁变形验算7.1计算由荷载引起的口中扰度验算□□□□□□□□□□□□□□□0.95E□□□□□□□□□□□□□□□0.95EI,□□□□□

c0□□□□□□□□□□□□□□□55(M+M)12 q1 q2 480.95EIc05 6950.97x103x39002 「八=—x =5.19cm480.95x3.45x104x64689980□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□上上5 M12f= s 。480.95EIc05 9494.210x103x39002二一x =7.095cm480.95x3.45x104x64689980□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□n，对C50混凝土，0n=1.42500□,□□□□□□□□□□□□□□□□□=1.425f=1.425x7.095=10.11cmQ□□□□□□□□□□□=1.425f=1.425x5.19=7.40cmG□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□1□□□□□□□□□□□□1/600，即f—f=10.11—7.4=2.71<1/600=3900/600=6.5cmQ1G1第八章横口梁计算作用在口中横隔梁上的可变作用□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 4.3.1□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□ 8T示出口中横隔梁纵向的最不利荷载布置。111■■.VAJ\\11i-'THq=3.45kN/m140rKC一V公路车辆荷载7gc图8-1口中横口梁的受载图示叫寸单位： cm)□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□：汽车：p=1Zpn=1x(140*0.7846+140x1.0)=124.955KN0 2ii2□□□□□□□□□□□□：-1 Q=2x(2x6.5x1.0)=6.5m2人群荷载：q=qxQ=3.5x6.5=22.75kN/m0人8.2截面配筋计算图8-2□□ 8-3□□□□□□□□□□□□ □6025□□□□□□ □□□□□ □4022□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□s为200mm的2。22双□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□第九章行车道口的计算□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□悬臂板（边梁）荷载效应计算□□□□□□□ 2,故悬臂板可按单向板计算，悬臂长度为 1.10m,□□□□□□□□度为1.0m。9.1.1永久作用□11主梁架设完毕时，桥面板可看成 60cm□□□□□□□,□□□□□□ 9-1。图9-1悬臂板计算图示（cm）计算悬臂根部一期永久荷载作用效应为1 1 M二一一义0.15xlx26义0.752—义0.5*0.1义1x26义0.52=-1.205kN-m弯口： g1 2 3V=0.15x1x26x0.75+0.5x0.1x1x26x0.5=3.575kN剪力：g1□2口桥之后：桥面现浇部分完成后，施工二期永久作用，此时桥面板可看成净跨径为1.10m的悬臂单向板。计算图示见图 21c。图中P□□□□□□,□□□ 7.5kN,g2为现浇□□□□□□□□ g2□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□：M=[ -0 .x1 x5 x2x5 0- .x弯 矩： g2 …_1 一(0.05x1x23+0.06x1x25)x0.625x-x0.625]=-8.11kN/m剪力：V2=[0.15x1x25x0.35+7.5+(0.05x1x23+0.06x1x25)x0.625]kN=10.47kN□31总永久作用效应：悬臂根部永久作用效应为M=-1.205-8.11=-9.32kN•m弯矩： gV=3.575+10.47=14.05kN剪力： g9.1.2可口作用

1…… 弯口：剪力：9.1.3M=--x3.0义0.752=—0.84kN-mg弯口：剪力：9.1.3V=3.0x0.75=2.25kNg□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□M=1.2M+1.4x0.8M=-(1.2x9.32+1.4x0.8x0.84)=-12.12kN•mAd g ApV=1.2V+1.4x0.8V=1.2x14.05+1.4x0.8x2.25=19.38kNAd g Ap9.2连续板荷载效应计算□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□,□□□□□,□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□M0,□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ t□□□□□h□□□□□□,□□□□ t/h=15/205口1/4,□□□□□□□□□,□□□□□□ M中=+0.5M0,□□□□□ M支=-0.7M0□对于剪,□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□永久作用□1)主梁架设完毕时：桥面板可以看成 75cm□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□TOC\o"1-5"\h\zM=-1.205kN•m；V=3.575kNg1 g1(2)成桥之后：先计算简支板的口中弯口和支点剪力值。梁肋间的板，其计算跨径□□□□□□□：1)计算弯口时：l=l+t,□□□□l=l+b0 0本设计中l=l+t=2.2+0.15=2.35m□l+b=2.2+0.2=2.4m0 02)计算剪力时： l=l□0式中l——□□□□□□；□□□□□□9-2。l=2.2m；0t=0.15m；b=0.2m□frrrrffl9一一4374「6125

04374nu，/图9-2简支板二期永久作用计算图示（单位：mD3.75kN/m；g□□□□□□□,□□3.75kN/m；g□□□□□□□,□□26cm防水1混凝土和5cm□□□□□□□g=0.05xlx23+0.06xlx25=2.65kN/m2□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□M=(0.4374+0.6125)x0.35x3.75+0.5x2.40x0.6125x3.75=4.13kN•mg2V=0.35x3.75+1.10x2.65=4.23kNg2□3叫永久作用效应11支点截面永久作用弯口为M=—1.205—0.7x4.13=—4.10kN•msg2)支点截面永久作用剪力为V=3.58+4.23=7.81kNsg3口中截面永久作用弯口为M=0.5x4.13=2.07kN•mcg9.2.2可变作用□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□为a=0.2m,b=0.6m□1 1平行于板的跨径方向的荷载分布宽度为b=b+2h=0.6+2x0.11=0.82m(h为铺装层厚度)1□11车轮在板的口径中部时，垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度…l 2.40 21 2x2.4，“a=a+2h+-=0.2+2x0.11+ =1.22m<一= =1.60m1 3 3 3 3取a=1.60m,□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□布宽度a=1.60+d=1.60+1.4=3.00m,□□□ d□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ a=3.00/2=1.50m□2)车轮在板的支承处时，垂直于板的跨径方向荷载的有效分布宽度a=a+2h+1=0.2+2x0.11+0.15=0.57m13■轮在板的支承附近，距支点的距离为 x时，□□□□□□□□□□□□□□□布宽度a=a+2h+1+2x=0.2+2x0.1卜0.1舁2x=0.57f2x1a的分布见图9-3

!喊布卜Edr.-I'-IIL.bQM图!喊布卜Edr.-I'-IIL.bQM图a）分布图c)VD□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□M=(1+从)P(l-b)=1.3*140义(2.40—0.82)=30.18kN-m0p 8a2 8义1.50 2□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□V计算如下

spVsp=(1+n)(1J4'2其中P140 …其中A=A=——= =46.67kN1 32a2x1.501 1 P=-(P,-P)-(a'-a)2= (a-a')22 2 8aa'bx(1.50x(1.50-0.57)2=21.59kN8x1.50x0.57x0.82

1 1 PA4:2(P-p)2(a1 1 PA4:2(P-p)2(a-a)二引(a-a)21408*1.50*0.88*0.82义(1.50-0.88)2=6.21kN2.2-0.82/2y= =0.814,y1 2.2 222-0.465/3二0.9302.22.2-1.24-0.412.2=0.250,y=40.14+0.310/3八… 二0.1112.2□□□□□□□□□,□V=1.3X(46.67X0.814+21.59x0.930+46.67x0.250+6.21x0.111)=70.42kN通sp□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□:□□□□□：M=-0.7x30.18=-21.13kN•msp□□□□□：M=0.5x30.18=15.09kN•mcp□□□□□：V=70.42kNsp9.2.3□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 1.2,取汽车荷载效应分项系数为 1.4,则承载能力极限□□□□□□□□□□□：□□□□□：TOC\o"1-5"\h\zM=1.2M+1.4M=-(1.2x4.10+1.4x21.13)=-34.50kN•m

od sg sp□□□□□:V=1.2V+1.4V=1.2x7.81+1.4x70.42=107.96kN

od sg sp□□□□□:M =1.2M+1.4M=1.2x2.07+1.4x15.09=23.61kN•mcod cg cp9.3行车道板截面设计、配筋与承载力验算□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□,□M=-34.50kNlm。其高度为 h=25cm,□□□□□□□ a=3cm,□□□□□dd=12mm的HRB335□□,□□□□□□h=h-a-d/2=0.25-0.03-0.006=0.214m0

根据式YM<fbx(h-x)0dcd0 2即，1.1x34.50<22.4x103xlxx义(0.214—2)整理得，x2—0.428x+0.003080<0□□□□□□□□□□ x=0.0073m验算占h=0.56x0.214=0.1198m>x=0.0073m,b0□□□□□,□□ 5=0.56]b根据式：.fbx22.4x1x0.0081x106〜0A=cd= =648mm2sf 280sd□□□□□12mm的HRB335□□□,□□□□□□ 18cm,此时单位长度行车道口所□□□□□□□□ A=628mm21s□□□□□□□_Afx—ssdfbcd628x280

_Afx—ssdfbcd22.4x106x1fcdbxfcdbx(h0—,)—22.4x106x1x0.00785x(0.214—0.00785/2)x10-3—38.94(kN-m)[1.1x34.50—37.95kN-m□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□：由上述计算得口中截面弯口为 M—23.61kN•m,□□□□15cm,□□□□□□da—3cm,□□□□□□ 12mm的HRB335□□,□□□□□□h—h—a—d/2—0.15—0.03—0.006—0.114m0根据式YM<fbx(h—x)0dcd0 2即，1.1x23.61<22.4x103x1xxx(0.114—x)整理得， x2—0.228x+0.002319<0□□□□□□□□□□□ x—0.0107m验算mh—0.56x0.114—0.0638m>x—0.0107m,b05=0.56口b根据式280280fbx22.4x1x0.0107x106—cd——= =856mm2fsd□□□□□121mm的HRB33513cm,此时单位长度行车道口□□□□□□□□□A=870mm21s□□□□□□□_AfX ssdfb

cd870x280

_AfX ssdfb

cd22.4x106x1Xfb(h——)=22.4x10x0.010875x(0.144—