最新预应力混凝土简支T梁桥设计

绪 论

桥梁是一种为全社会服务的公益性建筑，它与人类社会的发展繁荣和人们生产生活的便利息息相关。桥梁建筑是人类认识自然和改造自然的产物，又是人类各个历史阶段文明发展的结晶。桥梁建筑发展的动因与人类社会生产力、材料工业、科学技术等的发展密切相关。我国从“七五”开始，公路建设进入了高等级公路建设的新 阶段，近几年随着公路等级的不断提高，路桥方面知识得到越来越多的应用，同时，各项规 范也有了较大的变动，为掌握更多路桥方面知识，我选择了 35m 装配式预应力混凝土简支 T 梁设计这一课题。

本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定，选定装配式预应力 T 形截面简支梁 桥，该类型的梁桥具有受力均匀、稳定，且对于小跨径单跨不产生负弯矩，施工简单且进度 迅速等优点。设计内容包括拟定桥梁纵,横断面尺寸、上部结构计算，下部结构计算，施工 组织管理与运营，施工图绘制,各结构配筋计算，书写计算说明书、编制设计文件这几项任务。在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在施工及使用过程中恒载以及活载的作用力，采用整体的自重荷载集度进行恒载内力的计算。 按照新规范公路 2 级车道荷载进行布置活载，并进行了梁的配筋计算，估算了钢绞线的各种预应力损失，并进行预应力阶段和使用阶段主 梁截面的强度，正应力及主应力的验算。下部结构采用以钻孔灌注桩为基础的墩柱，并分别 对桥墩和桩基础进行了计算和验算。

毕业设计使得学生的独立系统的完成一项工程设计，因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创造能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。通过毕业的设计这一时间较长的教学环节，学生独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高，还可以培养土木工程专业本科生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的能力。已达具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。

在本次设计过程中，新旧规范的交替，电脑制图的操作，都使

我的设计工作一度陷入僵局。在指导老师彭老师及本组其他组员的帮助下，才使的

这次设计得以顺利完成。在此，对老师 和同学们表示衷心的感谢。 由于公路桥梁工程技术的不断进步，技术标准的不断更新，加之本人能力所限，设计过程中 的错误和不足再所难免，敬请各位老师给予批评指正。

1 桥梁方案的比选

1.1 桥梁方案比选原则[1]

桥型方案比选是从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。 桥梁设计原则：

（1）适用性，桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。

（2）舒适与安全性，现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

（3）经济性，设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。

（4）先进性，桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。

（5）美观，一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。

1.2 方案比选

从桥型、结构特点、安全性、施工技术、养护维修量及工期五个方面对三个桥型进行比较，选出最优的设计方案。

方案一：采用预应力混凝土简支T梁桥

采用预制装配法施工，在现场浇注混凝土，然后张拉预应力筋，然后用龙门吊按一定的次序架设，每跨35m，共四跨，共4*35m=140m。

方案二：采用预应力混泥土连续箱梁

选用变截面不等跨连续梁桥，主梁选用箱梁，采用挂篮施工法施工，三跨，共40+60+40=140m

方案三：采用钢筋混凝土简支空心板桥

选用简支空心板桥，采用预制装配法施工，每跨20m，共六跨，共7*20=140m

表1-1 方案比选 方案一 桥型 预应力混凝土简支T梁桥 预应力混凝土连简支T梁桥 在垂直荷载 的 作用下， 其支座仅 产生垂直反力， 而 无 水平 推 力。 结构 造 型 灵活 ，，整体性好， 刚 度较大，变性较 小 。受力明确， 理 论 计算较简单，设 计和施工的方 法日 臻完善和成熟 1主桥跨度适中，梁式结构施工方便； 2采用预制T梁，可工厂预制施工，质量可靠，工期有保障，但需要大型预制场和吊装设备； 3行车较平顺。 采用预制拼装法，在现场建设一个预制场，利用预置模版先现浇有预留预应力孔道的T梁，待强度满足在进行预应力张拉，其特点外型，简单、制造方便，整体性好。 方案二 预应力混凝土悬臂拼装连续箱梁桥 连续箱梁抗扭刚度大，抵抗风荷载能力强，箱梁预制模板需求大，且模板安装难度大，吊装对设备要求高。 方案三 钢筋混凝土简支空心板桥 简支板桥外形简单，制作方便，且构件质量小，架设方便，采用空心板桥减轻自重，且充分利用材料。 结构特点 安全性 1主体采用箱梁断面，刚度大施工安全； 2箱梁在工厂预制施工，质量可靠，但节段的运输和吊装需要多套设备，才能保证工期； 3行车平顺。 悬臂施工支座需要临时固结及支承措施，支座处处理比较复杂，而且预应力钢筋需求量大，预应力张拉分阶段，施工难度较大。 后期运营养护费用大 较长 1主桥跨度较小，空心板结构施工方便； 2空心板工厂预制，但没有预应力束的张拉，桥梁将带裂缝工作，对环境及混凝土质量要求较高； 3行车不平顺。 结构不发生体系转换，施工难度简单 施工技术 养护维修量 工期 后期运营养护费用大 较短 养护费用小 较短 由表1-1可知，根据本桥的地质情况，结合桥梁设计原则，第一方案桥梁行车舒适性比第三方案好；经济方面比第二方案好，对施工技术方面的要求也比第二方案