預應力混凝土t形梁橋畢業論文(已修改)

　

【正文】 內蒙古大學創業學院本科畢業設計預應力混凝土T形梁橋畢業論文1 G河水文設計原始資料及計算 設計原始資料（1）、橋面平面圖（2）、橋位地質縱剖面圖（3）、設計流量：Qs=377m3/s（4）、設計流速：（5）、河床比降：‰（6）、汛期洪水含沙量：11㎏/ m3（7）、橋位處于山區地區。汛期多為六、七級風，風速為15m/s，無流冰現象，亦無流木和加大漂浮物，無通航，無抗震要求。（8）、該河為季節性河流，洪水時波浪推進長度為200m，此段水深與橋位處基本相同，雨季在8月份。 河段類型判斷 該河段處于山區峽谷性河段的出口處，該橋位在河段歸入干流的出口處，河岸穩定，沖擊變化小，灘槽不宜劃分，所以綜合分析判斷：G河屬于穩定河段。 設計流量和設計流速的復核由于灘槽不易劃分,故河床全部改為河槽R=A/x=m/s其中：粗糙系數n值查表所得Qc=V/A== m179。/s該橋位設計流量：377m179。/s , 設計流速：, 設計水位標高：231m由于該橋前有一大河，倒洪水位為232m，利用其經過計算水文，所得數據依然是按照給定的設計流量與流速計算。過水面積、水面寬度、濕周計算表 樁號河床標高水深平均水深水平距離濕周過水面積2+23102+2+2+2+2+132+122+2+23012+2310 擬定橋長該河段處于山區峽谷性河段的出口處，對于山區峽谷性河段，一般不做橋孔長度計算，一般不壓縮河床。但該橋位在歸入干流的出口處，河岸穩定，沖淤變化小且灘槽不可分，現按穩定性河段計算，作為參數。所以： 計算橋面標高（1） 壅水高度η==所以，ΔZ=()=(m)∴橋下壅水高度為零（2） 波浪高度B/D=KD=所以，橋下各項水面升高值：橋面標高：因為橋位處于山區地區，無通航要求。所以： =231+++2=(m)＜路面標高236（m）（1） 一般沖刷按641公式計算綜合分析橋型擬訂方案為435 m預應力T型梁橋，采用雙柱式橋墩建橋后實際橋孔凈長: Lj=43531=137m（初步擬訂柱寬為1 m）故：m/s因為原始資料中指出，汛期洪水含沙量：11kg/m3所以,E= =所以，（2） 局部沖刷按651公式計算按下部結構式查附錄15得： m所以，v0=(m/s)因為 v＞v0所以，（3） 沖刷線標高全部沖刷完成后最大水深：為自然演變沖刷深度，假定為零），則各墩臺最大沖刷時標高m（4） 基底最小埋置深度計算由表134查得，取m，則各墩臺最小埋置深度為：m 方案比選方案比較表 方案類別比較項目第一方案第二方案第三方案主橋：預應力混凝土T形簡支梁橋主橋：鋼筋混凝土T形簡支梁橋主橋：預應力混凝土空心板橋橋孔長（m）325=75m420=80m613=78m工藝技術要求技術較先進，工藝要求較嚴格，滿足一定的承載力，跨徑大，橋墩少，便于下部結構施工技術較先進，鋼筋用量大，承載能力小，跨徑小，橋墩多，下部結構麻煩工藝較先進，有成熟的施工經驗和施工工藝，使用范圍廣，相對板的自重也較小，但制作麻煩，需要使用大量的鋼筋。橋墩多，下部結構施工相對比較麻煩跨度適用于跨徑較大的橋適用于跨度較小的橋適用于跨度較小的橋強度、剛度、抗裂性強度大、剛度大、抗裂性強相對于預應力來說較小強度、剛度、抗裂性強，優于第二種方案從對比來看，我比較傾向于預應力混凝土T形梁橋。2 設計資料及構造布置 橋梁跨徑及橋寬標準跨徑=35 m 主梁全長= m 計算跨徑= m橋面凈空=+2 m 設計荷載公路—級，設計速度為60，欄桿及人行道構件自重為5 KN/ m，環境標準：Ⅰ類環境 材料及工藝混凝土：主梁、翼緣板、橫隔板、濕接縫、封錨均用C50混凝土，橋面鋪裝采用瀝青混凝土預應力鋼筋采用《公路鋼筋混凝土及預應力橋涵設計規范》（JIG D62—2004），每束8根，全梁配4束，=1860Mpa普通鋼筋采用R235和HRB335鋼筋，鋼筋按后張法施工工藝制作主梁，采用內徑70㎜，外徑77㎜的金屬波紋管和夾片錨具。凡鋼筋直徑大于等于12mm者采用HRB335熱軋帶肋鋼筋，凡鋼筋直徑小于12mm者采用R235鋼筋。鋼板：采用《碳素結構鋼》（GB7001998）規定的Q235B鋼板支座：可采用極式橡膠支座或盆式橡膠支座，其材料和力學性能均應符合現行國家和行業的標準規定 設計依據1） 交通部頒《公路工程技術標準》（JTG B01—2003），簡稱《標準》。2） 交通部頒《公路橋涵設計通用規范》（JIG D60—2004）， 簡稱《橋規》。3） 交通部頒《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JIG D62—2004），簡稱《公預規》。，見下表 名稱項目符號單位數據C50砼立方強度fcu，kMPa50彈性模量EcMPa104軸心抗壓標準強度fckMPa軸心抗拉標準強度ftkMPa軸心抗壓設計強度fcdMPa軸心抗拉設計強度ftdMPa短暫狀態容許壓應力 fck‘MPa容許拉應力 ftk‘MPa持久狀態標準軸載組合：MPa①容許壓應力 fckMPa②容許主壓應力 fck‘MPa短期效應組合：MPa①容許拉應力σst MPa0②容許主拉應力 ftk‘MPa162。鋼絞線標準強度fpk‘MPa1860彈性模量Ep ‘MPa105抗拉設計強度fpdMPa1260最大控制應力 fpk‘MPa1395持久狀態：MPa標準荷載組合 fpk‘MPa1209材料重度C50砼r1KN/m3瀝青砼r2KN/m3鋼絞線r3KN/m3C30砼r4KN/m324欄桿r5KN/m鋼束與混凝土的彈性模量比аEP注：本設計混凝土強度達到C45開始張拉預應力鋼束。和分別表示鋼束張拉時混凝土的抗壓，抗拉標準強度，則： =基本數據 橫截面布置 主梁間距與主梁片數通常主梁應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經濟,同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標ρ很有效,㎜,由于寬度較大,為保證橋梁的整體受拉性能,橋面板采用現澆混凝土剛性接頭,因此主梁的工作截面有兩種: 預施應力，運輸，吊裝階段的小截面（bi=1700㎜）和運營階段的大截面（bi=2400㎜），凈—+2=12 m的橋寬選用5片主梁，如圖（21） 主梁跨中截面主要尺寸擬訂預應力混凝土簡支梁的主梁高度與跨徑之比通常取～故本設計取用2300㎜的主梁高度是比較合適的。T梁的翼板厚度為16cm，翼板根部厚度加到25cm，以抵抗翼緣根部較大的彎矩。腹板厚度不宜小于其梁高度的。本橋的厚度取20cm預應力混凝土簡支梁的梁肋下部通常要加寬做成馬蹄形，以便預應力鋼筋的布置和滿足承受很大的需要，現初步擬定馬蹄寬為60cm、高度20cm，馬蹄與腹板交接處做三角過渡，高度為20cm以減小局部應力。 計算截面幾何特性凈截面的計算（b=240cm） 分塊名稱分塊面積 ()到上緣的距離 (cm)分塊面積對上緣的靜矩 ()分塊面積自身慣性矩Ii()= (cm)分塊面積對形心慣性矩Ix()I=+(翼板384083072081920三角承托54019102602430腹板3880113438440下三角400馬蹄120022026400040000223095879860= =㎝毛截面的計算（b=170cm） 分塊名稱分塊面積 ()到上緣的距離 (cm)分塊面積對上緣的靜矩 ()分塊面積自身慣性矩Ii()= (cm)分塊面積對形心慣性矩Ix() I=+ (翼板2720821760三角承托54019102602430腹板3880113438440下三角400馬蹄1200220264000400008740= =㎝ 檢驗截面效率指標ρ檢驗截面效率指標（）上核心距: =㎝下核心距: =㎝截面效率指標:ρ==＞表明以上初步擬訂的主梁跨中截面是合理的 橫截面沿跨長的變化本設計采用高等形式橫截面的T梁翼板厚度沿跨長不變，梁端部分區段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應力，也為布置錨具的需要在距離梁端1600mm范圍內將腹板加厚到與馬蹄同寬 橫隔梁的位置，端橫隔梁與梁的高度同高，中橫隔梁的高度為2160mm。厚度為上部200mm下部為180mm。 主梁作用效應計算根據上述梁跨結構縱、橫截面的布置，并通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分點和支點截面）的永久作用和最大可變作用效應，然后再進行主梁作用效應組合。3主梁作用效應計算 恒載內力計算1．預制梁自重① 跨中截面段主梁的自重、=26= KN ② 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重、=（+）= KN 支點段主梁的自重、 =26= KN④ 變主梁的中橫隔梁中橫隔梁的體積 =（20007509060020020060200） =邊橫隔梁的體積 =（208065040090）=⑤ 故半垮內橫隔梁重力為=（1+）= KN ⑥ 預制邊主梁永久作用集度== 預制中主梁永久作用集度== ① 現澆T梁翼板集度=26 = 中主梁 = 2= ② 一片中橫隔梁（現澆部分）體積=一片端橫隔梁（現澆部分）體積=故=（1 + ）= 中主梁=2= ③ 橋面鋪裝 8cm混凝土鋪裝：26 = 10cm瀝青混凝土鋪裝：24 = 將橋面鋪裝重量均分給5片梁則：= ④ 防撞欄：一側欄桿及人行道構件自重的作用力為5 將兩側均分5 =2 ⑤ 邊梁二期永久作用集度 = + + + 2 = 中梁二期永久作用集度 = + + + 2 = 如圖31所示，設x為計算截面離左支座的距離,則主梁彎矩M和剪力V的計算公式分別為： = g. = (lx) = –g x = (l2x) 恒載內力計算表 作用效應邊梁永久作用效應組合中梁永久作用效應組合一期作用跨 中支 點四分點跨 中支 點四分點彎矩00剪力00二期作用彎矩00剪力00彎矩00剪力00 可變作用效應計算（修正剛性橫隔梁） 沖擊系數和車道折減系數 按《橋規》,結構的沖擊系數與結構的基頻有關,因此要先計算結構的基頻。簡支梁橋的基頻可采用下列公式計算。f===其中== N/m根據《橋規》的規定,可計算出汽車荷載的沖擊系數為:μ=㏑=∴1+μ= 按《橋規》,當車道大于兩車道時,需進行車道折減,當采用兩車道布載時不需要進行折減，采用三車道布載時， 計算主梁的荷載橫向分布系數本橋跨內設有七道橫隔梁，具有可靠的橫向聯結，且承重結構的長寬比為： = =＞2 所以可修正剛性橫隔梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數。計算主梁抗扭慣性矩對于T形梁截面，抗扭慣性矩可近似按下式計算： = —相應為單個矩形截面的寬度和厚度