課程設(shè)計---預(yù)應(yīng)力簡支橋梁課程設(shè)計(詳細設(shè)計過程)

1、<p><b>　　課程名稱：橋梁工程</b></p><p>　　設(shè)計題目：鐵路橋梁設(shè)計 </p><p>　　院 系： 土木工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 鐵道工程 </p><p>　　年 級： 二零零八級 <

2、;/p><p>　　姓 名： XXXX </p><p>　　指導(dǎo)教師： XXXX </p><p>　　2011 年6月12日</p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　專 業(yè) 鐵道工程 姓 名 XX

3、XX 學 號 XXXX </p><p>　　開題日期： 2011年5月 12 日 完成日期：2011 年 6月12 日</p><p>　　題 目 預(yù)應(yīng)力簡支橋梁課程設(shè)計 </p><p><b>　　一、設(shè)計的目的<

4、;/b></p><p>　　使專科科學生在學完基礎(chǔ)課和有關(guān)專業(yè)課之后，能夠深入掌握和運用基礎(chǔ)知識，獨立完成預(yù)應(yīng)力簡支梁橋的主要設(shè)計工作，以進一步培養(yǎng)學生設(shè)計計算、分析和繪圖能力。 </p><p>　　二、設(shè)計的內(nèi)容及要求</

5、p><p>　　1.擬定尺寸； </p><p>　　2.設(shè)計橋面板和主梁； </p&g

6、t;<p>　　3.繪制結(jié)構(gòu)圖； </p><p>　　4.編寫說明書及設(shè)計分析或小結(jié)。 </

7、p><p><b>　　三、指導(dǎo)教師評語 </b></p><p>　　四、成 績 </p><p>　　指導(dǎo)教師 (簽章) </p><p>　　年 月 日 </p><p><b&g

8、t;　　目錄</b></p><p>　　西南交大峨眉校區(qū)課程設(shè)計任務(wù)書1</p><p><b>　　前 言3</b></p><p>　　第一章 課程設(shè)計任務(wù)書4</p><p><b>　　一、設(shè)計資料4</b></p><p>　　二、設(shè)計

9、內(nèi)容：4</p><p>　　第二章 截面尺寸擬定及草算5</p><p>　　一、截面形式及分塊方式5</p><p><b>　　二、梁高5</b></p><p>　　三、上翼緣尺寸5</p><p>　　四、下翼緣尺寸6</p><p>　　五

10、、腹板中心距7</p><p><b>　　六、腹板厚度8</b></p><p><b>　　七、橫隔板8</b></p><p>　　八、跨中截面及支座截面輪廓尺寸圖8</p><p>　　第三章 鋼筋混凝土橋面板設(shè)計9</p><p><b&g

11、t;　　一、設(shè)計說明9</b></p><p>　　二、橋面板計算荷載10</p><p>　　三、內(nèi)力計算12</p><p>　　第四章 預(yù)應(yīng)力混凝土主梁計算15</p><p>　　一、主梁鋼束布置及其位置計算15</p><p>　　二、截面幾何特性計算20</p>

12、;<p>　　三、主梁荷載及內(nèi)力計算21</p><p>　　四、跨中截面抗彎強度檢算26</p><p>　　五、抗裂性計算27</p><p>　　六、預(yù)加應(yīng)力階段檢算31</p><p>　　七、運營階段計算32</p><p>　　八、主應(yīng)力檢算35</p>

13、<p>　　第五章 設(shè)計小結(jié)43</p><p>　　第六章 結(jié)構(gòu)設(shè)計圖的繪制43</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力簡支梁橋課程設(shè)計的目的是使專科學生在學完基礎(chǔ)課和有關(guān)專業(yè)課之后，能夠深入掌握和運用所學的基礎(chǔ)知識，獨立完成預(yù)應(yīng)力簡支梁橋的主要設(shè)計工作，以進一步培養(yǎng)學生設(shè)計計算、分析和繪圖能力

14、。</p><p>　　課程設(shè)計內(nèi)容包括：擬定尺寸，設(shè)計橋面板和主梁，繪制結(jié)構(gòu)圖，編寫說明書及設(shè)計分析或小結(jié)。課內(nèi)外共１００學時。</p><p>　　在設(shè)計中，要求學生在教師的指導(dǎo)下，正確運用設(shè)計理論和規(guī)范。創(chuàng)造性地、獨自地完成上述設(shè)計任務(wù)（整個學期按規(guī)定的進度要求分階段完成）。學生在設(shè)計中必須做到：原理正確，計算沒有錯誤，數(shù)據(jù)表格化，說明簡單扼要，編寫有條理。整個設(shè)計要求：卷面整潔、文

15、句通順、字跡工整、圖紙美觀。</p><p>　　本指示書對設(shè)計過程及敘述要點作提綱性指示，供參考。并推薦一些計算表格，供選用。為逐步推廣和應(yīng)用電算作課程設(shè)計，對工作量比較繁重的章節(jié)，學生可編寫部分電算程序，以節(jié)省用于重復(fù)計算的時間。</p><p>　　第一章 課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　設(shè)計資料</b></p>

16、<p>　　計算跨度：Lp＝20m，梁全長L＝20m＋0.6m=20.6m</p><p>　　活載：鐵路列車豎向活載采用“中――活載”</p><p>　　設(shè)計規(guī)范：《鐵路工程技術(shù)規(guī)范》TBJ2－85，以下簡稱《橋規(guī)》</p><p><b>　　材料：</b></p><p>　　(1) 混凝土：采用5

17、00號（Ｃ50）</p><p>　　(2) 鋼筋及材料：</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋：24φ5高強鋼絲束，鋼絲的抗拉極限強度，。</p><p><b>　　普通鋼筋：</b></p><p>　　受力鋼筋及腹板內(nèi)箍筋：用φ10的16Mnq鋼筋</p><p>　　應(yīng)力容許值為：主力[g]=

18、180MPa</p><p>　　主+附[g]=230MPa</p><p>　　其余分布鋼筋：A3和16Mnq鋼筋。</p><p>　　施工方法：工廠預(yù)制，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用后張法施工，張拉采用拉絲式體系</p><p>　　錨具：JM12－5型片銷錨</p><p>　　千斤頂：YC－60型穿心式雙作用千斤頂<

19、/p><p>　　孔道成型：采用φ48mm橡膠管</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p><b>　　截面尺寸擬定及草算</b></p><p>　　鋼筋混凝土橋面板設(shè)計</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土主梁設(shè)計</p><p>　

20、　編寫說明書于上述設(shè)計過程中</p><p><b>　　繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計圖</b></p><p><b>　　作出設(shè)計分析或小結(jié)</b></p><p>　　第二章 截面尺寸擬定及草算</p><p><b>　　截面形式及分塊方式</b></p><p&

21、gt;<b>　　T型梁，梁分為兩片</b></p><p><b>　　梁高</b></p><p>　　h=2m（按經(jīng)濟梁高跨度比1/10）</p><p><b>　　上翼緣尺寸</b></p><p>　　道碴橋面頂寬：3900mm ， ,每片梁的相對寬度：3900/2

22、-30=1920mm</p><p><b>　　道碴槽板厚的確定：</b></p><p>　　外邊板外緣的厚度:120mm</p><p>　　梗脅處的板厚:80mm</p><p>　　上翼緣梗脅常用的坡度:tanα=1:3</p><p>　　板頂排水橫坡排水坡度：3.75%</p&

23、gt;<p>　　道碴槽板底輪廓線的確定: 擋碴墻的邊墻每4m設(shè)置一個30mm寬的斷縫</p><p>　　從受力角度及全截面勻稱的要求確定內(nèi)邊板的尺寸:</p><p>　　板頂排水橫坡的處理方式:設(shè)排水溝，橫向雙向排水。</p><p>　　道碴槽板內(nèi)外擋碴墻之作用：防止道砟散亂，保證碴整體性較好。</p><p><

24、b>　　下翼緣尺寸</b></p><p>　　由預(yù)應(yīng)力鋼束的布置要求確定</p><p>　　按跨中截面強度條件估算鋼束用量：</p><p>　　假設(shè)一根鋼束的面積Ａy，受拉鋼束的計算強度（見§６.２.７）Ｒy，</p><p>　　內(nèi)力偶臂的估算： </p><p>　　式中：=0.

25、92×2=1.84m </p><p>　　運營荷載下的跨中彎矩：</p><p>　　式中：自重（參照） =34.1626（ＫＮ／Ｍ）</p><p>　　線路設(shè)備（參照） （ＫＮ／Ｍ）</p><p>　　列車活載（見§３.３.５及附錄三）: </p><p>　　按規(guī)范規(guī)定：1

26、+u =1+α×（），本設(shè)計L=20m</p><p>　　而 α=2.0，則1+u =1+2.0×（）=1.24</p><p>　　=34.1626+18.5+61.504）×=5708.33KN·m</p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉極限強度，根據(jù)規(guī)范: Ry=0.9×1500Mpa=1350Mpa</p

27、><p><b>　　=1840m</b></p><p>　　為T梁上翼緣板計算厚度</p><p><b>　　，其中</b></p><p>　　b=1050-260/2=920</p><p>　　=920×120=110400</p><p

28、>　　則，可知：hi =163.4mm</p><p><b>　　由公式得：</b></p><p>　　本設(shè)計采用的是24φ5高強鋼絲束，故每捆鋼絲束的截面積為：</p><p>　　鋼束用量：鋼絲束：=，取12束。</p><p>　　本設(shè)計采用鋼絲束數(shù)量為12束。</p><p>

29、　　根據(jù)標準設(shè)計，Ｎ≤２６束時，下翼緣可采用底寬７８cm，邊厚２５cm的統(tǒng)一尺寸，以利制造。</p><p>　　底寬要考慮架梁時單片梁的橫向穩(wěn)定性及支座設(shè)置的要求。</p><p>　　邊厚要考慮運輸、吊裝時偶然碰撞這一可能性因素。</p><p>　　下翼緣梗脅常用的坡度：150/260=0.58。</p><p><b>　　

30、腹板中心距</b></p><p>　　從整孔梁的側(cè)向穩(wěn)定，道碴墻內(nèi)、外邊的受力及梁的平面彎曲諸因素考慮，照顧模板尺寸的統(tǒng)一及墩臺頂帽尺寸的標準化的標準設(shè)計的統(tǒng)一尺寸。本設(shè)計的腹板中心距：1800mm..</p><p><b>　　腹板厚度</b></p><p>　　從承受剪應(yīng)力和主應(yīng)力的角度來看，應(yīng)是沿梁長變厚度。</p

31、><p>　　從灌注混凝土的施工要求（見§６.４.１９）</p><p>　　從穩(wěn)定性考慮（見§６.４.１８）</p><p>　　從腹板內(nèi)彎束的布置和兩端張拉的需要要求（見§６.４.２, §６.４.３）</p><p>　　參照標準設(shè)計，確定本設(shè)腹板厚度及沿梁長方向的變化，由260mm變到780mm。&l

32、t;/p><p><b>　　橫隔板</b></p><p>　　作用及間距要求，每6m一個（見§６.４.１９）</p><p>　　本設(shè)計的橫隔板布置及端隔板、中間隔板的厚度160mm。</p><p>　　維修所需孔洞的設(shè)置：維修所需的孔洞為矩形，中間橫隔板的孔洞尺寸為800mm 1030mm，端橫隔板為610

33、mm 765mm。</p><p>　　跨中截面及支座截面輪廓尺寸圖</p><p>　　圖2-1 跨中截面輪廓尺寸圖（尺寸單位：mm）</p><p>　　圖2-2 支座截面輪廓尺寸圖（尺寸單位：mm）</p><p>　　第三章 鋼筋混凝土橋面板設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計說明</b

34、></p><p><b>　　計算圖式：</b></p><p>　　圖3-1 梁橫截面圖（尺寸單位：mm）</p><p>　　圖3-2 道砟槽板的計算圖式（尺寸單位：mm）</p><p>　　板的結(jié)構(gòu)類型：道砟槽板，近于矩形結(jié)構(gòu)，板面有微小坡度，以作排水用，其兩邊緣設(shè)有道砟墻及人行道板，如圖3所示。 &

35、lt;/p><p>　　橋面板設(shè)計的控制截面及設(shè)計計算時所取的截面，附示意圖。</p><p>　　線路設(shè)備按配置木枕計算。</p><p>　　計算時截取的部位及長度：</p><p>　　圖3-3 一個T型梁的計算受力結(jié)構(gòu)圖（尺寸單位：mm）</p><p><b>　　橋面板計算荷載</b>&

36、lt;/p><p>　　一般常用材料容重，（ＫＮ／M3）</p><p>　　鋼----------------------------------------78.5</p><p>　　鋼筋混凝土--------------------------------25.0</p><p>　　混凝土或片石混凝土------------------

37、------23.0</p><p>　　碎石道碴(包括線路材料)--------------------20.0</p><p><b>　　恒截</b></p><p>　　橋面板自重：鋼筋混凝土容重取</p><p>　　板的自重：近似按勻布荷載計。</p><p>　　擋碴墻重：Ｑ1簡化為

38、梯形截面計，作用于重心。</p><p>　　線路材料重按道碴體積計，作用至擋碴墻根部。</p><p>　　人行道步板重板厚７cm計。</p><p>　　本設(shè)計每側(cè)人行道寬105cm，人行道與擋碴墻外側(cè)構(gòu)造間隙1cm。</p><p>　　（４）支架及欄桿重Ｑ4按鋼筋混凝土欄桿柱設(shè)計，沿橋長平均為604N/M，簡化為一集中荷載，作用于人行

39、道外緣。</p><p><b>　　活 載</b></p><p><b>　　列車活載Ｋ５</b></p><p>　　按特種活載計，其分布：縱向（順橋向）取1.2M；橫向自枕木頭按1：1計。</p><p><b>　　沖擊系數(shù)。</b></p><

40、p>　　確定列車活載的分布集度及在橋面板上的作用長度。</p><p>　　人行道活載：按§３.５.１辦理。（道碴橋面）</p><p>　　距梁中心2.45m以內(nèi)：Ｋ6=10KPa 從擋碴墻外側(cè)起算。</p><p>　　距梁中心2.45m以外：Ｋ7=4KPa </p><p>　　計算荷載的作用位置圖，繪制作用位置示意

41、圖要標注尺寸。</p><p><b>　　荷載圖示如下：</b></p><p>　　圖 3-4 恒載圖示（尺寸單位：mm）</p><p>　　圖 3-5 活載圖示（尺寸單位：mm）</p><p><b>　　內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　計

42、算過程：</b></p><p>　　首先采用“中——活載“中的特種荷載計算，計算截面取受力最大的1-1截面。其中：</p><p>　　本設(shè)計取鋪裝層厚度H=0.5m,道砟厚度取3.2m（如圖3-1），則橫向分布長度為2.5m+2×0.32m=3.14m。，，， 則分布荷 載：</p><p><b>　　1.24</b&g

43、t;</p><p>　　利用工具CAD計算可以得到：</p><p><b>　　橋面板計算體積：</b></p><p><b>　　擋楂墻計算體積：</b></p><p><b>　　道砟計算體積：</b></p><p><b>　　

44、人行道板計算體積：</b></p><p>　　則由分布荷載計算公式：q=</p><p><b>　　恒載部分：</b></p><p><b>　　橋面板：</b></p><p><b>　　擋渣墻：</b></p><p><b

45、>　　道砟：</b></p><p><b>　　人行道步板重：</b></p><p>　　支架及欄桿：（集中荷載）</p><p><b>　　活載部分：</b></p><p><b>　　列車：</b></p><p>　　人行

46、道：距梁中心2.45m以內(nèi)：，從擋碴墻外側(cè)起算。</p><p>　　距梁中心2.45m以外：。</p><p>　　各項荷載在計算截面上產(chǎn)生的內(nèi)力見表3.１</p><p>　　表3.1 橋面板各項荷載在計算截面上產(chǎn)生的內(nèi)力</p><p>　　注：荷載的單位系考慮了板在設(shè)計時取了1.2m寬來計算。</p><p>

47、　　外邊板的兩種主力組合及內(nèi)力</p><p>　　有車時：恒載＋列車活載＋距中心2.45m以外的人行道靜活載；</p><p>　　圖3-6 有車時荷載組合圖</p><p>　　表3.2 有車時各項荷載組合情況下計算截面上的荷載值及內(nèi)力</p><p>　　注：荷載的單位系考慮了板在設(shè)計時取了1.2m寬來計算。</p>&

48、lt;p>　　無車時：恒載＋全部人行道靜活載</p><p>　　圖3-7 無車時荷載組合圖</p><p>　　表3.3：無車時各項荷載在計算截面上產(chǎn)生的內(nèi)力</p><p>　　注：荷載的單位系考慮了板在設(shè)計時取了1.2m寬來計算。</p><p>　　橋面板最不利荷載組合及計算內(nèi)力：如圖8和表NO.2所示。</p>

49、<p><b>　　。</b></p><p>　　第四章 預(yù)應(yīng)力混凝土主梁計算</p><p>　　主梁鋼束布置及其位置計算</p><p><b>　　鋼束布置的有關(guān)規(guī)定</b></p><p>　　管道直徑的選定:鋼絲束直徑約24.5mm,管道直徑選40mm（見§６.４

50、.１０）</p><p>　　管道間凈距: ≥40mm</p><p>　　保護層:≥35mm, 結(jié)構(gòu)底面保護層厚度≥50mm（見§６.４.２，§６.４.３）。</p><p>　　錨具和張拉設(shè)備對端部布置的要求：錨固端部增厚，鋼筋布置稍密，增加抗壓，降低錨下局部應(yīng)力，以保證其強度達到張拉時的壓力，使端部在張拉鋼筋時不至于被壓潰。</p&g

51、t;<p><b>　　跨中截面鋼束的排列</b></p><p>　　簡述布置的原則：考慮對稱性，使之受力對稱。單束置最下層，鋼筋應(yīng)盡量向下布置，以保證受力要求，因為下部受力最大。避免鋼束成為空間曲線，彎起的考慮，腹板范圍的考慮等。</p><p>　　圖4-1 跨中截面鋼束布置示意圖（尺寸單位：mm）</p><p>　　沿跨

52、度方向鋼束的布置</p><p>　　配合彎矩和剪力的變化，考慮梁端錨頭的分散布置；底部數(shù)束是考構(gòu)造需要彎起；起彎角和曲率半徑的考慮，曲率半徑≥4m；施工上的要求等。</p><p><b>　　梁端鋼束的布置</b></p><p>　　梁端設(shè)四塊大墊板，與彎起的鋼束正交；墊板外緣至梁端面的最小布置距離的確定。鋼束錨頭分散布置于四塊墊板上，梁

53、端鋼束重心要與截面重心軸接近。</p><p>　　梁端鋼束布置、錨底鋼束中心的座標及鋼束曲率半徑和起彎角如下面的鋼束布置示意圖所示。</p><p>　　圖4-2 梁端鋼束錨頭分散布置示意圖（尺寸單位：mm）</p><p>　　圖4-3 鋼束平面布置示意圖</p><p>　　鋼束軸線幾何參數(shù)的計算</p><p&

54、gt;　　鋼束軸線幾何參數(shù)的計算的目的是算出所布置的鋼束的全部幾何參數(shù)，為以后的設(shè)計計算作好數(shù)據(jù)準備。</p><p>　　圖4-4 鋼束平面布置示意圖詳圖</p><p>　　由上圖知，其各項幾何參數(shù)可如下計算：</p><p>　　錨頭抬高：；切線交點至錨底中心水平距：</p><p>　　切線交點至錨底中心距：；切線長度（AB）：&l

55、t;/p><p>　　鋼束水平段長度（FA）: ；鋼束曲線段長度：</p><p>　　鋼束傾斜段長度（CD）：；鋼束總長度： 、 的計算：</p><p><b>　　曲線段：；</b></p><p><b>　　斜線段：;</b></p><p>　　要求的幾何參數(shù)有：鋼

56、束的平均長度的起彎角度，各計算截面鋼束的平均Sin??，Cos?值及銅重心至梁底的距離等。</p><p>　　鋼束起彎軸線的計算見表ＮＯ?４，見附頁。</p><p>　　???LＰ截面鋼束位置的計算見表ＮＯ?５，見附頁。</p><p>　　距支點座???m截面鋼束位置的計算ＮＯ?6，見附頁。</p><p>　　各檢算截面鋼束位置計算結(jié)

57、果匯總見表4.1。</p><p>　　表4.1 各檢算截面鋼束位置計算結(jié)果匯總</p><p>　　圖 4-5 鋼束平面布置示意圖</p><p>　　鋼 束 位 置 參 考 尺 寸 表</p><p>　　全橋鋼束布置詳見梁體鋼筋布置圖</p><p>　　圖4-6 彎起鋼束布置立面圖</p>&

58、lt;p><b>　　截面幾何特性計算</b></p><p>　　計算說明:參考軸和截面分塊方式如下圖所示</p><p>　　圖4-7 截面分塊圖</p><p>　　跨中截面幾何特性計算見表ＮＯ.７，見附頁。</p><p>　　其他各截面幾何特性見表ＮＯ.８，見附頁。</p><p&g

59、t;　　各檢算截面抗彎截面模量計算見表ＮＯ.９，見附頁。</p><p>　　各檢算截面面積矩的計算</p><p>　　跨中截面面積矩的計算見表ＮＯ.１0，見附頁。</p><p>　　距支點1.4m截面面積矩計算表式同上；計算時要注意：鋼束已彎至截面重心軸以上部分，見NO.1，見附頁1。</p><p>　　各檢算時截面面積矩匯總見表&l

60、t;/p><p>　　表4.2 各檢算時截面面積矩匯總</p><p><b>　　主梁荷載及內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　控制截面的確定</b></p><p>　　確定預(yù)應(yīng)力簡支梁為設(shè)計控制截面</p><p><b>　　內(nèi)力影響線的繪制</

61、b></p><p><b>　　簡單的計算圖示。</b></p><p>　　表NO.12 檢算截面內(nèi)力影響線的圖形及面積計算</p><p><b>　　荷載的計算</b></p><p>　　一期恒載：梁體自重。</p><p>　　按梁的體積計算，再全長均勻分布

62、（見§３.２.１）</p><p>　　參照標準梁設(shè)計時，可借鑒的計算公式如下：</p><p><b>　　（ＫＮ／m）</b></p><p>　　式中：Ｇ＝1113.7KN ，為跨度32m標準梁每片重。</p><p>　　n—本設(shè)計較標準梁增減的橫隔板數(shù)。</p><p>　　L

63、—本設(shè)計梁全長。（m）</p><p>　　0.19—半個中間隔板體積。（m3 ）</p><p>　　L—本設(shè)計較標準梁增減的長度。（m）</p><p>　?。痢缰腥孛娣e。（m3）</p><p>　　橫隔板間距為5m，則橫隔板的布置圖為：</p><p>　　如圖，本設(shè)計共有5塊橫隔板，則n=9-5=4<

64、;/p><p>　　二期恒載：道碴、線路設(shè)備及人行道1.05m時，每片梁上線性荷載重為q2=18.5KN/m 。</p><p><b>　　列車活載：</b></p><p>　　活載集度：Ｑ３＝?????1+???????m，計算見表NO.13。</p><p>　　沖擊系數(shù)：（1+???），（見§３.３.５）

65、；</p><p>　　表NO.13 最大活載加載時活載集度計算</p><p><b>　　內(nèi)力計算</b></p><p>　　本設(shè)計要計算各檢算截面的最大彎矩Mmax及其相應(yīng)的剪力Ｑ，計算最大剪力Ｑmax及其相應(yīng)的彎矩Ｍ。</p><p>　　最大彎矩的計算見表NO.14</p><p>

66、　　表NO.14 最大彎矩的計算表</p><p>　　最大剪力的計算見表NO.15</p><p>　　表NO.15 最大剪力的計算表</p><p>　　最大剪力時的相應(yīng)彎矩計算</p><p>　　活載按最大剪力加載時，對應(yīng)的活載彎矩Ｍ／3＝?LQ3 。</p><p>　　最大剪力時相應(yīng)彎矩Ｍ相應(yīng)＝Ｍ１＋Ｍ

67、２＋Ｍ／3，計算見表NO.16</p><p>　　表NO.16 最大剪力時相應(yīng)彎矩Ｍ相應(yīng)＝Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ3計算表</p><p>　　最大彎矩時的相應(yīng)剪力計算</p><p>　　活載按最大彎矩加載時的輪軸位置用《結(jié)構(gòu)力學》中判別式來確定。對應(yīng)的活載剪力Ｑ/3可取分離體計算，此時“中－活載”須乘以系數(shù)0.5(1+?)。</p><p>　

68、　采用中-活載,對于跨中截面（如右圖）：</p><p><b>　　輪軸判別：</b></p><p><b>　　左分離體上活載：</b></p><p><b>　　kN</b></p><p><b>　　左支點反力：</b></p>

69、<p>　　對于距支座1.4m截面(如右圖)</p><p><b>　　左分離體上活載：</b></p><p><b>　　左支點反力：</b></p><p>　　最大彎矩時相應(yīng)剪力Ｑ相應(yīng)＝Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ3，計算見表NO.17</p><p>　　表NO.17 各截面最大彎矩加載時

70、相應(yīng)剪力的計算</p><p>　　各檢算截面的計算內(nèi)力匯總見表NO.18</p><p>　　表NO.18各檢算截面內(nèi)力匯總</p><p>　　跨中截面抗彎強度檢算</p><p>　　強度檢算時非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋所起作用的考慮。</p><p>　　按破壞階段時平衡條件求算受壓區(qū)混凝土面積（見§６.３.１

71、０）。</p><p>　　由受壓區(qū)面積去推算相應(yīng)的中性軸位置時可用試算加內(nèi)插的方法、解析法和電算程序計算。</p><p>　　檢算受壓區(qū)高度應(yīng)符合的條件（見§６.３.１０）。</p><p>　　受壓區(qū)混凝土面積的重心至梁頂?shù)木嚯x可利用表NO.7計算或由電算程序求算。</p><p>　　抗彎強度檢算按§６.３.２，&

72、#167;６.３.１８條辦理。</p><p>　　本節(jié)計算工作，除荷載彎矩外，均可采用電算程序來求算，強度安全系數(shù)Ｋ可在打印結(jié)果中計算，詳情請見附錄二。</p><p>　　由受壓區(qū)面積去推算相應(yīng)的中性軸位置：</p><p>　　鋼絲束抗拉計算強度：</p><p>　　而由內(nèi)力平衡條件可知: </p><p>　

73、　通過面積估算知，中和軸將通過1、2 、10、 6，</p><p>　　設(shè)中和軸距梁頂?shù)木嚯x為X</p><p>　　= + + + ,</p><p>　　X=14.86cm，受壓區(qū)高度滿足要求。</p><p><b>　　抗裂性計算</b></p><p><b>　　鋼束預(yù)應(yīng)

74、力損失計算</b></p><p>　　按§６.３.２１，§６.３.３８，§６.３.３９，§６.３.４０各條規(guī)定及材料實際試驗資料辦理。各根鋼束用相同的張拉工藝和張拉力張拉，近似認為各截面、各鋼束的預(yù)應(yīng)力損失值相等，因此計算時經(jīng)取代表性的平均值計。</p><p><b>　　鋼束控制應(yīng)力</b></p>

75、<p>　　拉絲式體系，取用錨外控制應(yīng)力 </p><p>　　鋼束與錨圈口的磨擦損失由試驗得</p><p>　　錨外控制應(yīng)力和錨下控制應(yīng)力的計算與校核。</p><p>　　鋼束與管道的磨擦損失?S4</p><p>　　計算條件：橡膠管成型，工廠預(yù)制，兩端張拉，以跨中為計算截面，取平均值計算。</p>

76、<p><b>　　K=0.0015；</b></p><p>　　β=0.55×0.106+0.0015×13.2=0.0781</p><p>　　故?S4 = 0.0781×1102 =86.0662（Mpa）</p><p><b>　　錨具變形損失?S3</b></p

77、><p>　　計算條件：用鋼質(zhì)錐銷錨（或片銷錨），兩端同時張拉，同時頂銷，以跨中為計算截面。</p><p>　　查知鋼絲束平均長度為20.415m，每端鋼絲束回縮及錨頭變形為4mm</p><p>　　混凝土的彈性壓縮損失?S6</p><p>　　計算條件：分批張拉，每批張拉一根，考慮先期已發(fā)生的損失，?。保碙P截面為計算截面，取鋼束幾何重

78、心為應(yīng)力計算點，按凈截面特性計。</p><p>　　????； ??????。</p><p>　　由計算知， = 45.1Mpa</p><p><b>　　松馳損失?S2</b></p><p>　　先計算傳力錨固時的鋼束的應(yīng)力值?y c，再判斷計算松馳以前必須滿足的條件。</p><p>

79、　　松馳損失按試驗資料取用：。</p><p>　　松馳損失的一半在張拉后第二天即已發(fā)生，余為長期損失。</p><p>　　=5% =47.689Mpa</p><p>　　混凝土的收縮和徐變損失?S1</p><p>　　計算條件：構(gòu)件在一般使用條件下，預(yù)加應(yīng)力時混凝土已達到設(shè)計強度，考慮自重和預(yù)應(yīng)力兩種荷載的作用，鋼束統(tǒng)預(yù)應(yīng)力扣除已發(fā)生

80、的損失，計算徐變損失時，混凝土正應(yīng)力取用１／２的１／４LＰ兩端截面鋼束幾何重心處應(yīng)力的平均值，見表NO.19，按凈截面特性計。</p><p>　　= -（ + + ）=1102-（52.63+86.0662+45.1）=918.2038</p><p>　　截面處梁體自重產(chǎn)生的彎矩 </p><p>　　= ×42.76×202=1603.

81、5KN·m</p><p>　　=1.604× KN·cm</p><p>　　表NO.19兩端截面鋼束幾何重心處應(yīng)力的平均值</p><p>　??；n=5.714；；</p><p>　　則 =150× × +5.714×1.21255=9.929KN/cm2</p>

82、<p>　　鋼束各階段民生的損失及應(yīng)力值匯總見表NO.20</p><p>　　表NO.20 鋼束各階段民生的損失及應(yīng)力值匯總表</p><p><b>　　跨中截面抗裂性計算</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的下翼緣混凝土預(yù)應(yīng)力?h</p><p>　　不分階段計算：（本設(shè)計不采用）用有效預(yù)應(yīng)力

83、值及凈截面特性計； 式中：</p><p>　　分階段計算：壓漿前用凈截面特性，壓漿后用換算截面特性。</p><p>　　本設(shè)計考慮張拉兩天后壓漿，計算見表NO.21。</p><p>　　壓漿后至長期損失發(fā)生完畢，預(yù)應(yīng)力值的增量 </p><p>　　表No 21 下翼緣混凝土壓應(yīng)力的分階段計算表（）</p>

84、;<p>　　考慮混凝土塑性的修正系數(shù)?</p><p>　　按§６.３.１８規(guī)定，取?＝２ＳＯ／ＷＯ。</p><p><b>　　故</b></p><p>　　設(shè)計荷載產(chǎn)生的下翼緣混凝土拉應(yīng)力?</p><p>　　按§６.３.１８規(guī)定，要扣除管道削弱部分的影響。</p>

85、;<p>　　式中：ＷＫ為管道內(nèi)灰漿部分的截面抵抗矩。 </p><p>　?。?50.250 –4.712×12）× =0.161×105cm3</p><p>　　= = =1.313KN/cm2</p><p>　　抗裂安全系數(shù)檢算按§６.３.２，§６.３.１８條辦理。</p>&

86、lt;p><b>　　抗裂安全系數(shù)</b></p><p>　　所以抗裂性滿足要求。</p><p><b>　　預(yù)加應(yīng)力階段檢算</b></p><p><b>　　計算說明</b></p><p>　　計算圖式：按存梁時實際支承情況計，如下圖。</p>

87、<p>　　預(yù)加應(yīng)力時，設(shè)混凝土已達到設(shè)計強度，預(yù)應(yīng)力作用取傳力錨固時應(yīng)力計。</p><p><b>　　X</b></p><p><b>　　q1</b></p><p>　　２.６ ２.６</p><p><b>　?。?lt;/b

88、></p><p>　　檢算截面的確定：手算時?。保埠停常窵P兩截面來檢算；電算時見后文所敘。</p><p>　　制作時部分鋼束的早期張拉檢算從略；預(yù)加應(yīng)力階段的強度檢算從略。</p><p>　　預(yù)加應(yīng)力階段鋼束應(yīng)力檢算</p><p>　　按§６.３.２２條辦理。</p><p>　　梁體自重

89、產(chǎn)生的彎矩M1：</p><p>　　其中q1=42.76KN/m L=20.6m x=10.3</p><p>　　故M1t =0.5×42.76×20.6（10.3-2.6）—0.5×42.76×10.32=0.0112</p><p>　　預(yù)加應(yīng)力階段混凝土正應(yīng)力檢算</p><p>　　梁體

90、自重產(chǎn)生的彎矩M1 t按實際支承情況計：</p><p>　　預(yù)加應(yīng)力階段混凝土正應(yīng)力檢算的源程序</p><p>　　此項為選作內(nèi)容，可分為兩種方式編寫：</p><p>　　將電算程序中１０個計算截面的混凝土正應(yīng)力一一求出并作檢算，其程序框圖可參照表NO.22計算順序擬定。</p><p>　　表No 22 預(yù)加應(yīng)力階段混凝土正應(yīng)力計

91、算</p><p>　　根據(jù)《橋規(guī)》： 25022.407KN/m2 0.80R’a=28Mpa,符合要求。</p><p><b>　　運營階段計算</b></p><p>　　說明計算圖式及通常情況下控制截面的位置。</p><p>　　運營階段混凝土正應(yīng)力檢算</p><p>　　運營階段跨

92、中截面混凝土正應(yīng)力計算見表NO.23。檢算條件見§６.３.３１條。</p><p>　　表No 23 運營階段跨中截面混凝土正應(yīng)力計算</p><p>　　根據(jù)橋規(guī), =16858.877=16.9Mpa 0.5 =17.5Mpa； 5126.007 0</p><p>　　所以運營階段的正應(yīng)力滿足要求。</p><p>　　

93、運營階段鋼束應(yīng)力檢算</p><p>　　應(yīng)力檢算點的確定及鋼束應(yīng)力計算假定和計算方法。</p><p>　　運營階段跨中截面的鋼束應(yīng)力計算見表NO.24。</p><p>　　檢算條件見§６.３.３０條。</p><p>　　鋼束彈性模量與混凝土彈性模量之比為：</p><p>　　表No 24 運營

94、階段跨中截面鋼束應(yīng)力計算</p><p>　　運營階段混凝土剪應(yīng)力檢算</p><p>　　這部分內(nèi)容列在第八節(jié)“主應(yīng)力檢算”中。</p><p>　　運營階段混凝土主拉應(yīng)力檢算及箍筋設(shè)計</p><p>　　同上，列在第八節(jié)“主應(yīng)力檢算”中。</p><p>　　運營階段跨中截面的正應(yīng)力匯總，見表ＮＯ.25。<

95、/p><p>　　表No 25 運營階段跨中截面正應(yīng)力匯總及兩種計算方法比較</p><p><b>　　主應(yīng)力檢算 </b></p><p><b>　　計算說明</b></p><p><b>　　檢算截面的確定</b></p><p>　

96、　說明主應(yīng)力檢算時應(yīng)取的截面，參看§６.３.１９條。</p><p>　　本設(shè)計手算時只檢算跨中及距支點1.4m兩截面。</p><p><b>　　檢算應(yīng)力點的確定</b></p><p>　　說明Ｔ形截面梁應(yīng)檢算的應(yīng)力點位置并繪圖示意，參看§６.３.１９條。</p><p><b>　　

97、最不利荷載的確定</b></p><p>　　說明計算主應(yīng)力時活載的加載方式。</p><p>　　運營階段混凝土剪力、主拉應(yīng)力檢算及箍筋設(shè)計列入本節(jié)中。</p><p><b>　　計算步驟</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的軸力、彎矩和剪力計算，見表NO.26。</p><p&g

98、t;　　表No 26 預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的軸力、彎矩和剪力計算</p><p>　　預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力和剪應(yīng)力計算，見表NO.27。</p><p>　　表No 27 預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力和剪力應(yīng)力計算</p><p>　　荷載產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力計算，見表NO.28。</p><p>　　表NO.28 載產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力計算表&l

99、t;/p><p>　　荷載產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力計算，見表NO.29。</p><p>　　運營階段混凝土的正應(yīng)力及剪應(yīng)力匯總，見表NO.29。相應(yīng)于裂縫形成時的混凝土正應(yīng)力及剪應(yīng)力亦匯總于該表。</p><p>　　表NO.29運營階段混凝土的正應(yīng)力及剪應(yīng)力相應(yīng)于裂縫形成時的混凝土正應(yīng)力及剪應(yīng)力匯總</p><p>　　運營階段混凝土主拉應(yīng)力計算，

100、見表NO.31。</p><p>　　表NO.31 運營階段混凝土主拉應(yīng)力計算</p><p>　　相應(yīng)于裂縫形成時的主應(yīng)力計算，見表NO.32。</p><p>　　表NO.32 相應(yīng)于裂縫形成時的主應(yīng)力計算</p><p>　　計算結(jié)果分析及箍筋設(shè)計</p><p>　　運營階段混凝土剪應(yīng)力檢算</p>

101、<p>　　指出最大剪應(yīng)力所在的截面、位置及加載情況；按§６.３.３２條</p><p>　　由計算結(jié)果，可知混凝土最大剪應(yīng)力發(fā)生在跨中重心處。</p><p>　　則 = 所以混凝土剪應(yīng)力符合要求。</p><p>　　因此不需要修改截面尺寸或設(shè)預(yù)應(yīng)力箍筋。</p><p>　　運營階段混凝土主應(yīng)力檢算：</

102、p><p>　　由計算結(jié)果知，混凝土最大主應(yīng)力發(fā)生在距支點1.4m的下梗處。</p><p><b>　　按照相關(guān)規(guī)定：</b></p><p>　　故在此段箍筋按承受主拉應(yīng)力的60%計算。</p><p>　　相應(yīng)于裂縫形成時混凝土主應(yīng)力檢算</p><p>　　最大主拉應(yīng)力：，其為按最大M加載。&

103、lt;/p><p>　　最大主壓應(yīng)力： =1.056441，其所處位置仍是1/2截面上梗處，小于0.6 =1.15KN/CM2</p><p><b>　　第五章 設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過了許多周的時間，終于完成了橋梁工程的課程設(shè)計。在完成課程設(shè)計期間，剛開始不知道怎么入手，真的感覺到“萬事開頭難”的道理了，但認真想想，老師布置的

104、課程設(shè)計一定有他的道理，任何事情都要靠自己去思考，所以結(jié)合老師的課堂講解和書本知識，課程設(shè)計有了一個比較好的開頭。開頭后面的步驟都比較明了，做的過程中也遇到了大大小小的問題，但通過問老師和與同學之間的討論，都基本解決了。</p><p>　　通過這次設(shè)計預(yù)應(yīng)力簡支梁橋梁設(shè)計，我收獲了很多，也有一些體會。在做的過程中，一些計算方法，如Excel的計算，得到了進一步熟悉和強化，還有CAD軟件的運用方法也得到了很大的提

105、高。其中也有一些問題存在，由于我們才專業(yè)知識現(xiàn)目前還是很有限的，所以設(shè)計里面很多專業(yè)符號或名詞不是很清楚，對我們做課程設(shè)計造成了一定阻礙，但我相信，只要認真看書和聽老師平時上課講解，這些問題以后會逐漸被解決。同時，現(xiàn)在所做的設(shè)計涉及許多規(guī)范性的東西，需要查閱相關(guān)規(guī)范，這點我們也是剛開始接觸，所以在這上面會有些生疏。但設(shè)計的一個很大優(yōu)點在于里面涉及了許多計算，這促使我的計算能力和分析技巧得到了很大提高，這對于以后的學習工作中是非常重要的。

106、</p><p>　　總之，這次設(shè)計主要目的是為了讓我們掌握專業(yè)方法和技巧，提高我們的專業(yè)知識，同時給我們一個實踐設(shè)計的機會，只要認真完成了，就會有不少收獲，我從中獲益匪淺。在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的自己的優(yōu)點要繼續(xù)保持并發(fā)揚，不足的地方在以后的學習中逐步改正。這次設(shè)計不僅讓我們認識了橋梁工程這門課程的深奧及很強的專業(yè)性，也讓我們?yōu)橐院蟮膶I(yè)學習打下了一個比較堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　第六