武汉四环线T梁桥结构设计(含CAD图)(任务书,开题报告,论文说明书18000字,CAD图8张)
摘要
预应力混凝土T型梁桥是一种简支T型梁桥，具有结构简单、受力明确、吊装轻、耗材少、施工简单、架设安装方便、跨越能力较大等优点，现在已被越来越多的桥梁建设所采用[1]。
本文主梁采用的是后张法预应力混凝土T梁，根据工程的资料信息对简支T梁桥的上部结构和下部结构两部分进行设计和验算。上部结构主要是对主梁预应力混凝土T形梁进行设计、配筋以及界面验算等。此外还要设计横隔梁和路面与防撞墙等结构。下部结构则是对桥梁的墩台和基础进行设计与验算，主要分为盖梁、桥墩和桩基础三方面。主梁的设计直接影响到下部结构的荷载计算，所以在进行上部结构设计时要考虑对下部结构的影响。
关键词：预应力混凝土T梁、上部结构、下部结构、设计、验算、后张法
Abstract
Prestressed concrete T beam bridge is a simple supported T-beam bridge, which has the advantages of simple structure, force clear, hoisting light, less material consumption, simple construction, erecting convenient installation, the ability to leap great advantages, and now been adopted by more and more construction of the bridge.
In this paper, the main beam adopts the post tensioning prestressed concrete T beam. According to the information of the project,the two parts of the superstructure and the lower part of the simple supported T beam bridge are designed and checked. The upper structure is mainly for the design of the main beam prestressed concrete T beam, and the calculation of the interface and so on.In addition, the design of cross beam and pavement and anti collision wall and other structures are also designed. Substructure of bridge pier and foundation for the design and checking calculation, mainly for the cap beam, pier and pile foundation. The design of the main beam directly affects the load calculation of the substructure, so the influence of the upper structure design should be considered.
Key Words:Prestressed concrete T beam, upper structure, lower structure, design, checking calculation, post tensioning method
1.3设计标准和设计资料
（1）设计荷载：机动车道为公路-Ⅰ级；
（2）桥面宽度：0.5m防撞墙+7.5m机动车道+1.5m隔离带+7.5m机动车道+0.5m防撞墙；
（3）桥梁结构：20mT梁。（4）上部结构：C50预应力混凝土T梁，为预制装配；
（5）墩柱盖梁：墩柱为C30现浇钢筋混凝土，盖梁为C40现浇矩形钢筋混凝土；
（6）水文地质：地下水及地表水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性；
（7）其它：地震按动峰值加速度0.05g进行设防，其它自己拟定。
相关参数 ：
预应力混泥土结构重度26，普通混凝土25，沥青23；防撞墙线荷载取7.5；铺装采用C50混凝土。计算跨径19.5m，全长19.96m。
2.结构尺寸
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》拟定结构尺寸如下：
（1）主梁尺寸：7片，主梁间距2.5m，采用0.7m现浇混凝土湿接缝连接。梁高1.7m，预制梁宽度1.8m；腹板厚度为20cm；翼板厚度端部15cm，根部25cm，采用折线形承托；马蹄宽度44cm，高度24cm；下三角为等腰直角三角，边长12cm，满足45°。端部腹板厚度加厚与马蹄同宽，以满足端部锚具布置和局部应力需要，渐变段长度为2.5m[6]。
（2）横隔梁：端部横隔梁厚度为0.25m；中间设置3个横隔梁，间距4.875m，中间横隔梁宽度0.16m。
（3）桥面铺装：设计总厚度18cm，沥青混凝土10cm，水泥混凝土8cm，中间加设防水层。
目 录
绪论 1
1.设计资料、方案与标准 2
1.1工程资料与地质条件 2
1.2方案比较 2
1.2.1编制设计方案的主要原则 2
1.2.2 初步拟定比较方案 2
1.2.3 技术经济比较和最优方案的选定 3
1.3设计标准和设计资料 3
2.结构尺寸 4
3.主梁内力计算 7
3.1恒载计算 7
3.1.1恒载集度 7
3.1.2恒载内力 8
3.2活载内力计算 9
3.2.1冲击系数和折减系数 9
3.2.2主梁荷载横向分布系数 9
3.3内力组合 18
4.预应力钢筋面积估算及钢束布置 19
4.1预应力钢筋面积估算 19
4.2预应力钢束布置 20
5.主梁截面几何特性计算 24
5.1截面面积及惯性矩计算 24
5.2梁截面对重心轴的净计算 27
5.3截面几何特性汇总表 32
6.钢束预应力损失计算 34
6.1预应力钢束与管道壁的摩擦损失 34
6.2由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 36
6.3预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失 37
6.4钢筋松弛引起的预应力损失 38
6.5混凝土收缩徐变引起的预应力损失 40
6.6预应力损失汇总 40
7.主梁截面强度及应力验算 41
7.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 41
7.1.1正截面承载力验算 41
7.1.2斜截面承载力验算 42
7.2截面应力验算 45
7.2.1短暂状况正应力验算 45
7.2.2持久状况的正应力验算 47
7.2.3持久状况下的混凝土主应力验算 50
7.3抗裂性能验算 55
7.3.1作用短期效应组合下的正截面抗裂验算 55
7.3.2作用短期效应组合下的斜截面抗裂验算 57
7.4主梁变形（挠度）计算 61
7.4.1预加力引起的上拱 61
7.4.2荷载作用下主梁挠度 62
7.4.3预拱度设置 62
8.梁端锚固区的局部承压验算 62
8.1局部承压尺寸要求 63
8.2局部抗压承载力计算 63
9.横隔梁计算 65
9.1横隔梁可变作用计算 65
9.2横梁截面配筋和验算 67
10.行车道板计算 70
10.1悬臂板荷载效应计算 70
10.1.1永久作用 70
10.1.2可变作用 71
10.1.3承载力极限状态作用基本组合 72
10.2连续板荷载效应计算 72
10.2.1永久作用 72
10.2.2可变作用 73
10.2.3承载力极限状态作用基本组合 76
10.3行车道板截面设计、配筋与承载力验算 76
11.盖梁、柱式桥墩和钻孔灌注桩计算 78
11.1设计资料 78
11.2桥墩尺寸 78
11.3 盖梁计算 79
11.3.1荷载计算 79
11.3.2内力计算 84
11.3.3盖梁配筋计算 86
11.3.4盖梁截面复核 88
11.4桥墩墩柱计算 88
11.4.1荷载计算 88
11.4.2配筋计算 89
11.5钻孔灌注桩计算 91
11.5.1 荷载计算 91
11.5.2 桩长计算 92
11.5.3 桩的内力计算 93
11.5.4桩顶纵向水平位移验算 95
11.5.4桩截面配筋 96
参考文献 100
致谢 101
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