目 录
一、设计任务书………………………………………………………………………........
二、计算说明书……………………………………………………………………………
纵梁计算 ........................................................................................................................... 1、结构体系说明及结构尺寸的拟定……………………………………………
2、主梁内力计算及组合………………………………………………
3、支承反力结果…………………………………………………………
4、内力组合……………………………………………………………………
5、预应力筋的估算及布置……………………………………………………
6、计算成果…………………………………………………………………… 6.1 混凝土跨中强度验算………………………………………………… 6.2 混凝土斜截面抗弯强度验算 ............................................................................... 6.3 斜截面的抗剪强度检算 ....................................................................................... 6.4 钢束的预应力损失计算 ....................................................................................... 6.5预加应力阶段和使用阶段预应力损失组合 ........................................................
7、应力检算 ...................................................................................................................
7.1正应力检算………………………………………………………………
7.2剪应力检算………………………………………………………………
7.3梁的斜截面主应力检算…………………………………………………
7.4混凝土正截面抗裂验算…………………………………………………
7.5挠度检算…………………………………………………………………
7.6局部应力检算……………………………………………………………
混凝土桥课程设计任务书
1. 设计题目:客运专线40m预应力混凝土双线简支箱梁设计 2. 设计资料
(1) 桥面布置如图1所示,桥面宽度:12.6m; (2) 设计荷载:ZK活载;
(3) 桥面二恒:185KN/m+学号后3位/100 KN/m; (4) 主梁跨径:主梁全长40m;
(5) 结构尺寸图,根据预应力混凝土简支箱梁桥的构造要求设计,可参照图1。
图1 桥面布置图
3. 设计依据
(1)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005);
(2)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005); (3)《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设函(2005)157号); (4)《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》(铁建设函(2003)205号); (5)《高速铁路设计规范(试行)》(TB 10621-2009);
4. 设计内容
(1)进行上部结构的构造布置并初步拟定各部分尺寸。 (2)主梁的设计:
<1> 主梁内力计算
<2> 主梁预应力钢筋配置及验算 <3> 行车道板内力计算及设计
<4> 绘制主梁设计图(包括主梁构造图和配筋图)
5. 设计成果要求:
设计计算书:设计计算说明书用Word文档或手写。整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范的要求。封面、任务书和计算说明书用A4纸张打印,按封面、任务书、计算说明书的顺序一起装订成册,交指导老师评阅。
图纸:要求图面整洁美观,比例适当,图中字体采用仿宋体,严格按制图标准作图。图幅为A3图。
计算说明书
1、 结构体系说明及结构尺寸的拟定
1.1结构体系
本桥为双线简支箱梁桥,桥梁全长40m,支点间距38.5m,桥面宽12.6m(线间距为5.0m),采用预应力混凝土简支箱梁。由于设计受到ZK活载强度、工后徐变等多方面制约,梁高经过反复比选,最后确定为3.142m等高度梁。截面布置详见桥梁结构图。
1.2建筑材料标准
(1)混凝土
梁体混凝土强度等级采用C50混凝土; (2)预应力筋
纵向预应力筋采用抗拉强度标准值为fpk?1860MPa、弹性模量为
Ep?195GPa、公称直径为15.20mm高强度、低松驰钢绞线,规格为12-7φ5和15-7
φ5,钢束张拉控制应力为1283.4MPa,其技术条件符合现行国家标准《预应力混凝
土用钢绞线》(GB 5224)的规定;
(3)普通钢筋
普通钢筋: HRB335钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB 1499),Q235钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB 13013)。
1.3结构尺寸的拟定
(1)梁高:通过与32m标准梁比对,确定本梁为3.2m等高度梁(高跨比满足
1/11?1/15)
(2)腹板:腹板采用变厚度板,在距梁端7m处开始变厚度,梁端2m处完成。跨中腹板厚度550mm,梁端腹板厚度1000mm。
(3)顶板:无预应力的普通钢筋混凝土板,最薄处厚度预估350mm。 (4)底板:根据构造要求,底板也采用变厚度设计,距梁端7m处开始变厚度,梁端2m处完成。跨中底板厚度320mm,梁端底板厚度900mm。
具体尺寸参见附图
2、 主梁内力计算及组合
2.1计算模型
2.2计算荷载及内力
1、自重及二期恒载:结构自重按26kN/m3计算,借助cad,求得各截面的面积: 跨中I-I截面:W1=9.41581 m2
II-II截面:W2=10.9475 m2 III-III截面W3=13.2282m2 IV-IV截面:W4=14.6798m2 V-V 截面:W5=15.3409m2
IV-IV和 V-V截面的面积差不多,且 IV-IV截面段较小,为方便和安全起见,
并为一个界面,以V-V计。
各段的自重集度为:
g1?9.41581?26?244.811kN/m;g2?10.9475?26?284.635kN/m;g3?13.2282?26?343.933kN/m;g4?15.3409?26?398.863kN/m;二期恒载为g5=185+624/100=191.24kN/m。
恒载作用下各截面的内力
支座处: 弯矩:0
g1?26+g2?5.454+g3?3.082+g4?5.464?g5?40Q支?2244.81?26+284.635?5.454+343.933?3.082+398.863?5.464+191.24?40剪力: =
2 =9403.237kN1/8截面处: 弯矩:
11M8=g2?0.7272+g3?1.541?(0.727+1.541/2)+g4?2.732?(0.727+1.542+2.732/2)+g5?52-Q支?4.2522 =32744.415kNgm