桥梁毕业设计预应力T梁DOC

第一章 桥型选择

1.1、 方案比选的原则：

在桥梁设计中必须遵从适用、经济、安全和美观的基本原则。具体应满足以下各项要求：①．安全可靠的原则，即所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备；防撞栏杆应具有足够的高度和强度，人与车流之间应设防护栏，防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下。②．适用耐久的原则，即 桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝；桥跨结构的下方要有利于泄洪；桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散，而不致产生交通堵塞现象等；考虑综合利用，方便各种管线(水、电气、通信等)的搭载。③．经济合理的原则，即桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则；经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型。设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少，维修时尽可能不中断交通，或使中断交通的时间最短。④．技术先进的原则，即在因地制宜的前提下，桥梁设计应尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。在注意认真学习国内外的先进技术、充分利用最新科学技术成就的同时，努力创新，淘汰和摒弃原来落后和不合理的设计思想。只有这样才能更好地贯彻适用、经济、安全、美观的原则，提高我国的桥梁建设水平，赶上和超过世界先进水平。⑤．环境保护和可持续发展的原则，即桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等全面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，并建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。

1.2、方案比选

方案一：（3×30）m装配式预应力混凝土简支T型梁桥

本桥的横截面采用最基本的T型截面。T型梁的翼板构成桥梁的行车道板，直接承受车辆和人群荷载的作用，又是主梁的受压翼缘，在预应力混凝土梁中，受拉翼缘部分做成加宽的马蹄形，以满足承受压应力和布置预应力钢筋的需要。它的优点是：外形简单，制造方便，肋内配筋可做成刚劲的钢筋骨架，主梁之间借助横隔梁连接，整体性较好，接头也较方便。但构件的截面形状不稳定，运输和安装较麻烦；横向接头正好位于桥面板的跨中，对板的受力不利。 桥采用装配式施工，根据经济因素及现场的吊装能力，主梁间距一般在1.8—

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2.2m之间，本方案选用2.4m，整个横桥向共6片主梁，设计主梁宽均为2.4m。预制时，主梁宽1.8m。T梁翼缘板边缘厚16cm，在与腹板相接根部厚25cm，腹板厚度20cm，底部逐渐变宽为马蹄形，马蹄宽为44cm。为增加桥梁的整体稳定性，每片T梁分别设5道横隔板与相邻T梁横向连接,翼缘之间采用60cm宽湿接缝填实连接为整体，以使各片梁共同受力。主梁高2.0m。

采用后张法施工，根据简支梁的受力特点采用曲线配筋的形式。预应力筋全部弯至梁端锚固的布置形式，这样布置可使张拉操作简便，预应力筋的弯起角度不大（一般都小于20°的限制），对减小摩阻损失有利。

方案二：（28+34+28）m预应力混凝土连续梁桥

作为超静定结构，预应力混凝土连续梁桥由于预应力结构能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，以致具有比钢筋混凝土连续梁桥大得多的跨越能力，同时它还可以有效地避免混凝土开裂，特别是处于负弯矩区的桥面板的开裂。连续梁桥的伸缩缝少，变形缓和，行车平稳的同时，它的材料要求高，采用悬臂法分段施工时，会导致内力的变化，故在设计中还应计及连续梁在施工中的结构体系转化问题；模板支架安装较为复杂，而且后期养护较为复杂。

横截面采用箱型截面，便于顶、底板内布置预应力筋；梁高取跨径的1/16~1/26，本设计梁高取2m。本桥采用单箱单室（如图3）的截面形式及立面图（如图4），因为跨度较大（对连续梁桥），在外载和自重作用下，支点截面将出现较大的负弯矩，

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从绝对值来看，支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩，因此，采用变截面梁能符合梁的内力分布规律，变截面梁的变化规律采用二次抛物线。

施工方法：采用顶推法施工，预应力筋布置形式为直线型。上、下的通束使截面接近轴心受压，以抵抗顶推过程中各截面承受的正负弯矩。待顶推完成后，再在跨中的底部和支点的顶部增加局部预应力筋，用来满足运营荷载下相应的内力要求。

方案三：（82）m预应力混凝土刚构桥

本方案桥梁主跨为预应力混凝土斜腿刚构，斜腿支点间距为82m。结构兼有拱和梁的特点，斜腿与跨中形成拱的作用，承受较大的轴向压力，但只分担较小的弯矩。由于是超静定结构，还须考虑预应力、混凝土收缩徐变、温度变化等因素对结构内力的影响，并尽量予以减小。在梁端设活动支座，腿趾处设铰支座而形成为三次超

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静定结构。

在超静定预应力混凝土结构中，由于赘余约束的存在，在预加张拉力作用时将产生次应力，它可能增加结构某些部分的负担；其次中跨存在较大的轴向压力，而边跨对中跨有卸载作用；此外梁端支座对梁的上翘是没有约束的，所以应尽量避免梁端出现负反力。基于上述因素，对边跨与中跨及梁高的比值作了多种选择，最后选定的尺寸是张拉应力最小，梁体各部受力比较合理，梁端基本上不出现负反力。

为了减小混凝土收缩徐变等因素对结构内力的影响，预应力配筋采用“吻合索”，就是使钢束群重心线与实际的预应力线相吻合。斜腿按偏心压杆设计。施工时要安装支架，现场浇筑等工作时尽量对称进行，使支架受力均匀，变形小，施工工艺较简单，安全可靠。 方案比选表 方案 设计方案一 设计方案二 设计方案三 斜腿刚构，兼有梁和拱的外形简单，制造方便，伸缩缝少，变形缓和，行受力特点，而且能充分利适用性 整体性较好，接头也车平稳。 用材料，构件外形简单，较方便，行车较舒适。 结构安全可靠。 全桥线条简洁明快，与周 美观性 构造简单，线条简洁 围环境协调好，因此，桥 全桥线条简洁，较美观 型美观 可以机械化施工，预对施工精细化要求高，相对于简支T型梁和连 施工难制件运输和安装较预应力筋布设较为麻续箱形梁施工复杂，支易 麻烦，施工较为方烦，相对方案一困难 便。 经济性 等截面形式能大量连续梁刚度大，变形小，伸充分发挥了高强材料的 节约模板，加快建桥缝少，能充分利用高强材料特性，而且提高了混凝 进度，简易经济，但特性，促使结构轻型化，跨的抗裂性，促使结构轻 不能充分利用截面能力强。 作用，基础设计量大。

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架模板安装困难。 型化。后期养护成本较 高