成都学院学士学位论文（设计）
目 录
绪论................................................................................................................................ 1 1 设计资料及构造布置................................................................................................ 2
1.1 设计资料.......................................................................................................... 2 1.1.1 桥梁跨径及桥宽........................................................................................... 2 1.1.2 设计荷载....................................................................................................... 2 1.1.2 材料及工艺................................................................................................... 2 1.1.3 设计依据....................................................................................................... 3 1.1.4 基本设计数据(见表1.1) .............................................................................. 4 1.1.5 构造布置....................................................................................................... 4 2 主梁截面几何特征计算............................................................................................ 6
2.1 截面集合特性.................................................................................................. 6 2.2 检验截面效率指标?...................................................................................... 9 3 主梁内力计算.......................................................................................................... 10
3.1恒载内力计算................................................................................................. 10 3.1.1 主梁预制时自重（第一期恒载）g1 ........................................................ 10 3.1.2 桥面板接头（第二期恒载）g2................................................................ 11 3.1.3 栏杆安全带桥面铺装（第三期恒载）g3................................................ 11 3.1.4 主梁恒载内力计算..................................................................................... 11 3.2 主梁活载横向分布系数计算........................................................................ 12 3.2.1 跨中的横向分布系数mc ........................................................................... 12 3.2.2 支点截面的荷载横向分布系数m0 ........................................................... 16 3.3 活载内力计算................................................................................................ 18 3.4 主梁作用效应组合........................................................................................ 22 4 预应力钢筋面积的估算及其布置.......................................................................... 25
4.1 估算预应力钢筋面积.................................................................................... 25 4.2 预应力钢束布置............................................................................................ 26
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4.2.1 跨中截面及锚固端截面的钢束位置......................................................... 26 4.2.2 钢束起弯角的确定..................................................................................... 27 4.2.3 钢束计算..................................................................................................... 28 4.2.4 各截面钢束位置及倾角计算..................................................................... 29 5 主梁截面几何特性计算.......................................................................................... 31 6 钢束布置位置（束界）的校核.............................................................................. 36 7 持久状况截面承载能力极限状态计算.................................................................. 37
7.1 正截面强度计算............................................................................................ 37 7.1.1 求受压区高度x.......................................................................................... 37 7.1.2 正截面承载能力计算................................................................................. 37 7.2 斜截面承载能力计算.................................................................................... 37 7.2.1 斜截面承载能力计算................................................................................. 37 7.3 斜截面抗弯强度............................................................................................ 38 8 预应力损失估算...................................................................................................... 39
8.1 力筋张拉控制应力........................................................................................ 39 8.2 预应力钢筋预应力损失................................................................................ 39 8.2.1 预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的应力损失（σl1） ............................ 39 8.2.2 锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失（σl2） ........................................ 41 8.2.3 预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的预应力损失(?l4) ........ 42 8.2.4 钢筋松弛引起的预应力损失（σl5） ...................................................... 43 8.2.5 混凝土收缩徐变引起的预应力损失σl6 .................................................. 43 9 短暂状况的应力验算.............................................................................................. 47 10 久状况的应力验算................................................................................................ 48
10.1跨中截面混凝土法向正应力验算............................................................... 48 10.2 跨中截面预应力钢筋的应力验算.............................................................. 48 10.3 斜截面主应力验算...................................................................................... 48 10.3.1 截面面积矩的计算................................................................................... 49 10.3.2 主应力计算............................................................................................... 50 11 抗裂性验算 ............................................................................................................ 53
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11.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算(正截面抗裂验算取跨中截面进行验算)......................................................................................................... 53 11.1.1 预加力产生的构件抗裂验算边缘的混凝土预压应力的计算 ............... 53 11.1.2 由荷载产生的构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力的计算 ........... 53 11.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算 .......................................... 53 11.2.1 主应力计算 ............................................................................................... 53 12 主梁变形计算........................................................................................................ 56
12.1 荷载短期效应作用下主梁挠度验算.......................................................... 56 12.1.1 可变荷载作用引起的挠度....................................................................... 56 12.1.2 考虑长期效应的恒载引起的挠度........................................................... 56 12.2 预加力引起的上拱度计算.......................................................................... 56 12.3 预拱度的设置.............................................................................................. 57 结论.............................................................................................................................. 58 参考文献...................................................................................................................... 59 致谢.............................................................................................................................. 60
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绪论
当原始人尚不知道如何造桥时，天然倒下的树干就成了他们的桥梁。他们想跨越峡谷、溪流和山涧，在人类的学习和创造能力下，一座座桥就形成了。这就是桥梁的起源
如今桥梁的发展突飞猛进，随着我国公路的迅速发展，我国的桥梁建设也在不断完善。在理论研究、设计施工技术及材料研究应用等方面都取得了快速的发展和提高，桥梁结构形式也在不断的发展。其中简直梁桥是工程上运用最广泛的桥梁。
简支梁桥属于静定结构，受力明确，构造简单，施工方便，是中小跨度应用最广的桥型。简支梁桥的结构尺寸易于设计成系列化，标准化，有利于组织大规模预制生产，并利用起重设备或架桥机架设。科以节约模板，降低劳动强度，缩短工期。
本设计对钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构，分述了持久状况承载能力极限状态，持久状态正常使用极限状态以及持久状态和短暂状态的应力验算等构件的计算方法及要点。并且给出了完整的计算和设计图。
我国幅员辽阔，大小山脉纵横，江河湖泊众多，随着国家经济的发展，必将进行基础设施建设，桥梁的发展在我国还将得到更大的提高。
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1 设计资料及构造布置
1.1 设计资料
1.1.1 桥梁跨径及桥宽
标准跨径: 总体方案选择的结果，采用装配式预应力混凝土T形简支梁，跨度20m(墩中心距离)。
主梁长:19.92m，伸缩缝采用8cm。 计算跨径：19. 5m。
桥面净宽:净—7m（行车道）+2x0.5m（人行道）=8m. 1.1.2 设计荷载
公路—Ⅱ级(qk=0.75×10.5=0.875KN/m；Pk=0.75×276=207KN) 人群荷载3.0KN/m2, 1.1.2 材料及工艺
混泥土：桥面板及所有绞缝采用C40混凝土，桥面铺装采用C40防水混凝土，防渗等级W8，全桥支座垫石、墩台盖梁及挡块采用C30混凝土，桥墩、柱采用C30混凝土，桩基础采用C30水下混凝土。
（1）钢筋：普通钢筋
采用HRB300、HRB335级钢筋，相应抗拉标准强度分别为300、335MPa。钢筋的技术标准必须符合最新国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-91）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-98）的规定，所有钢筋均按GB13013和GB1499-98办理。直径大于20mm的钢筋均应采用机械连接，其指标应符合JTG107-96有关规定。
（2）预应力钢绞线
预应力钢绞线采用标准1×7标准型－15.20-1860-GB/T5224-2003，其标准抗拉强度为1860MPa，弹性模量Ey=1.95×105MPa。单根钢绞线公称直径为15.24mm，公称面积为140mm，要求钢绞线供货厂家具有ISO9002质量体系认证证书，产品质量有部级以上鉴定证书。
（3）预应力锚具
采用扁锚OVM15系列，其技术条件必须符合GB/T14370-2000的规定。采用配套千斤顶系列。预应力管道采用预埋金属波纹管。
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