. 课程名称：桥梁工程设计题目： 公路预应力混凝土简支桥梁设计 院 系： 土木工程系 专 业： 铁道工程(隧道组） 年 级： 级 姓 名： 指导教师： 大学 2012年5 月 16 日西南交大峨眉校区课程设计任务书专 业 姓 名 学 号 开题日期： 2012年4月20 日 完成日期： 2012年 5月27日题 目 公路预应力混凝土简支桥梁设计 一、设计的目的 通过本课程设计，完成公路预应力混凝土兼职梁桥的设计，掌握中小跨径简 支梁桥上部结构的一半设计方法，具备初步独立设计能力；掌握简支梁桥荷载横 向分布系数m，主梁内力计算；提高综合运用所学理论知识，具有独立分析问题 和解决问题的能力，提高桥梁绘图能力 二、设计的内容及要求 1.根据结构布置进行主梁的横向分布系数计算。 2.本次设讣中要求手算完成对边梁的结构内力讣算。 3.根据规范规定进行作用效应组合。 4.进行了梁预应力钢朿的配筋设计。 5.桥面板的内力计算。 6.做出设计分析或小结。 三、指导教师评语 四、成 绩 指导教师 (签章) 年 月 日 ；.目录一、 设计基本资料及构造布置5（一） 设计资料51 跨度和桥面宽度52 技术标准53 主要材料54 材料参数5（二） 结构设计61 截面尺寸拟定6（1） 梁高6（2） 横隔梁设置6（3） 栏杆高度6（4） 设计图6（5） 计算边主梁截面几何特征7二、 公路桥面板的计算8（一） 车辆活载在板上的分布8（二） 单向板的有效宽度81 确定板的类型82 板的有效工作宽度8（1） 车轮荷载在板跨中间。8（2） 车轮荷载在板的支承处。8（3） 车轮荷载在靠近支承处。9（三） 行车道板的内力计算9（1） 跨中弯矩9（2） 支点剪力10三、 主梁的计算10（一） 边主梁的荷载横向分布系数101 端部剪力横向分布系数计算（按杠杆法）102 跨中荷载弯矩横向分布系数（按刚性横梁法）11（二） 边主梁结构内力计算121 横载内力12（1） 横载12（2） 横载内力计算132 活载内力13（1） 汽车活载冲击系数计算13（2） 双车道荷载143 边主梁作用效应组合15四、 预应力钢束的配筋设计15（一） 预应力钢筋数量的估算15一、 设计基本资料及构造布置（一） 设计资料1 跨度和桥面宽度标准跨径：教学班序号为75，故计算跨径：56.8m桥面宽度：（防护栏）（单幅）主梁中心距：2.3m湿接缝宽度：0.3m2 技术标准本桥为四梁式后张法预应力混凝土简支T梁桥，按上下行分左右分离式布置，单幅按两车道设计。设计荷载：公路级。设计安全等级：二级。桥台采用重力式U型桥台。3 主要材料混凝土：主梁现浇湿接缝及现浇隔板接头混凝土均采用C50混凝土；铺装层上层5cm厚沥青混凝土，下层8cm厚C40W6防水混凝土。钢材：预应力钢绞线270级5（j15.24mm）；普通钢筋直径12mm采用HRB335钢筋，直径22.3m，横隔梁设置11道，间距4.733m，宽度20cm。（3） 栏杆高度栏杆高度：取1m。（4） 设计图内梁立面图单幅桥横断面图（单位cm）中主梁跨中截面尺寸图（单位cm） 中主梁端部截面尺寸图（单位cm）边主梁跨中截面尺寸图（单位cm） 边主梁端部截面尺寸图（单位cm）（5） 计算边主梁截面几何特征跨中截面几何特性计算表二、 公路桥面板的计算（一） 车辆活载在板上的分布取车辆荷载的最大轴重（即后轮）作为计算荷载。后轮面积：后轮轴重：铺装层厚度：沿纵向：沿横向：桥面板所承受的局部均布荷载集度为：（二） 单向板的有效宽度1 确定板的类型所以桥面板为单向板2 板的有效工作宽度（单位cm）（1） 车轮荷载在板跨中间。计算跨径1.4，此时两个后轮的有效分布宽度发生重叠，应求两个车轮荷载的有效分布宽度，折合成一个荷载的有效分布宽度（2） 车轮荷载在板的支承处。板的厚度（3） 车轮荷载在靠近支承处。为荷载离支承边缘的距离。（三） 行车道板的内力计算（a） 求跨中弯矩；（b)求支点剪力（1） 跨中弯矩（2） 支点剪力三、 主梁的计算（一） 边主梁的荷载横向分布系数1 端部剪力横向分布系数计算（按杠杆法）横向分布影响线图一号梁：二号梁：2 跨中荷载弯矩横向分布系数（按刚性横梁法）（单位cm） 活载横向分布影响线双车道最不利荷载一号梁：二号梁：（二） 边主梁结构内力计算1 横载内力（1） 横载横载：桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担。边主梁横载计算表构件名构件简图及尺寸（cm）每延米重量（kg/m)主 梁（2.00.16+0.40.1+0.181.96+0.210.21+0.280.6）26=24.047横 隔 板（0.51+0.910.1/2+0.911.65+(0.7+0.91)0.21/20.21125/56.8=1.686桥 面 铺 装沥青混凝土：0.057.923/4=2.271防水混凝土：0.087.925/4=3.950湿 接 缝0.150.1626+0.151.960.22611/56.8=0.920栏 杆高度1m0.51.025/2=6.250合 计39.124（2） 横载内力计算影响线面积计算表项目恒载内力跨中弯矩：跨中剪力：支座剪力：2 活载内力（1） 汽车活载冲击系数计算公路级车道荷载标准值：均布荷载标准值：计算弯矩时集中荷载标准值：计算剪力时集中荷载标准值：1.5Hz所以 冲击系数：（2） 双车道荷载取1.0跨中截面可变荷载效应计算图示（单位m）活载跨中弯矩： 活载跨中剪力：支座出截面最大剪力：3 边主梁作用效应组合边主梁作用效应组合表序号荷载类别跨中截面支点截面恒荷载15777.92701111.12可变荷载6145.15180.16398.52基本组合（=1.2+1.4）27536.722 252.224 1891.272 短期组合（=+0.7）20079.532 126.112 1390.084 长期效应组合(=+0.4）18235.987 72.064 1270.528 标准组合（=+）21923.08180.161509.64四、 预应力钢束的配筋设计（一） 预应力钢筋数量的估算按正常使用极限状态的应力要求估算钢筋束：按全预应力混凝土构件设计，按正常使用极限状态组合计算时，截面不允许出现拉应力。对于T形截面简支梁，当截面混凝土不出现拉应力控制时，则得到钢束n的估算公式式中： 持久状态使用荷载产生的跨中弯矩标准组合，按荷载组合表中值取用； 与荷载有关的经验系数，对于公路级，取0.565； 一束1515.24钢绞线截面积，一根钢绞线面积1.4，一束钢绞线的截面积是21。预应力钢绞线，标准强度，设计强度，弹性模量。=21923080假设20cm，则钢筋束n为5.51按承载载能力极限状态估算钢筋束数：承载能力极限状态的跨中弯矩组合设计值；经验系数，一般采用0.750.77。则5.63根据计算结果，估算钢束数量在6根左右，去钢筋束数n=6。