摘 要

本设计为昆明光谱大沟预应力混凝土桥梁设计。本桥标准跨径为28.68米，桥面净空为8米。本桥设计荷载为公路-Ⅱ级，环境标准为Ⅰ类环境，设计安全等级为二级。根据当地情况及桥型方案比对，最终选定采用预应力混凝土T形梁桥。本桥按照全预应力构件设计，按后张法施工工艺进行主梁制作，设计内容主要包括主梁几何特性计算，预应力损失计算，主梁截面承载力与应力验算，主梁变形验算和横隔梁的计算等。本设计完成了桥梁的上部结构设计，并编制了计算书和相应的图纸。

计算表明本桥在正常使用极限状态和承载能力极限强度的要求下，桥梁的各受力构件，变形和刚度均满足规范要求。

关键词：预应力混凝土；T形梁桥；后张法

Abstract

This design is the design of Kunming spectral large prestressed concrete bridge. The standard span of the bridge is 28.68 meters, and the clearance of the bridge is 8 meters. The design load of this bridge is highway II, the environmental standard is class I environment, and the design safety grade is two. According to the local situation and the bridge type scheme comparison, the prestressed concrete T-beam bridge is selected finally. This bridge is designed according to the prestressed component, according to the post tensioning construction technology of main girder, the design content mainly includes the geometric properties calculation, prestress loss calculation, and the stress checking calculation of bearing capacity of main girder, girder deformation checking and cross beam calculation etc.. This design has completed the structural design of the bridge, and the preparation of the statement and the corresponding drawings.

The calculation shows that the deformation and rigidity of the stress components of the bridge meet the requirements of the standard under the normal serviceability limit state and the ultimate strength of the bearing capacity.

Key words: prestressed concrete; T-beam bridge; post tensioning method

目录

摘要 III

Abstract IV

第1章 绪论 1

第2章 设计基本资料及构造布置 1

2.1初始资料 1

2.2设计资料 2

2.3主要材料 2

2.4相关设计参 2

2.5结构设计 2

2.6截面几何特性计算 4

2.7验算截面效益指标 4

第3章 主梁作用效应计算 6

3.1永久作用效应计算 6

3.2可变作用效应计算 8

3.3主梁作用效应组合 14

第4章 预应力钢束数量估算及其布置 15

4.1预应力钢束数量的估算 15

4.2预应力钢束的标准 16

第5章 计算主梁截面几何特性 21

5.1截面面积及惯性矩计算 21

.2截面静距计算 25

5.3截面几何特性汇总表 31

第6章 钢束预应力损失计算 32

6.1预应力钢束与管道壁间的摩擦损失 32

6.2锚具变形，钢束回缩引起的预应力损失 33

6.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 34

6.4由预应力钢筋应力松弛引起的预应力损失 38

6.5混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失 38

6.6成桥后截面由张拉钢束产生的预应力作用效应计算 42

6.7预应力损失汇总及预加力计算 44

第7章 主梁截面承载力与应力验算 46

7.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 46

7.2持久状况正常使用极限状态抗裂性验算 51

7.3持久状况构件应力计算 59

7.4短暂状况构件的应力验算 68

第8章 主梁变形验算 72

8.1计算由由预加力引起的跨中反拱度 72

8.2计算由荷载引起的跨中挠度 74

第9章 横隔梁的计算 76

9.1横隔梁上可变作用计算 76

9.2横隔梁截面弯矩配筋与验算 78

9.3横梁剪力配筋设计 79

第10章 行车道板的计算 81

10.1悬臂板荷载效应计算 81

10.2连续板荷载效应计算 83

10.3行车道板截面设计、配筋与承载力验算 85

第11章 主梁端部的局部承压验算 88

11.1局部承压区的截面尺寸验算 88

11.2局部抗压承载力验算 89

参考文献 90

致谢 92

第1章 绪论

从古至今，交通的发展与人类的发展都有着密不可分的关系。如今，交通对经济的影响更为突出，往大了说，我国的三横三纵构成了我国经济的大动脉；往小了说，一条路可能可以改变一个村庄的命运。桥梁是由于道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他障碍时，为了保证道路的连续性，充分发挥其正常的运输能力而修建的结构物。在过去，桥梁囿于材料、构造及施工等原因，难以在大川大沟等地方建造，经济效果受到很大影响。现如今，桥梁工程技术的进步则使设计和建造工程难度较大的桥梁成为现实，进而交通向安全快捷和网络化的高水平发展。

本桥位于昆明官渡区东南片区，是滇河道水环境整治工程的附属工程。桥梁是路线的“延续”，本桥根据周围相关环境与交通情况进行设计。由于位置较偏，在设计上受空间的限制较小，主要考虑的因素为整个水环境整治工程的要求与经济。

桥梁设计必须按照“安全、适用、经济、美观和有利环保”的原则进行，同时还需考虑建造技术的先进性以及可持续发展的要求。本桥设计充分考虑到上述原则，决定采用预应力混凝土T形梁桥。预应力混凝土T形梁桥是一种技术十分成熟且各项施工都十分完善的桥型，它完全符合安全、适用、经济的原则，但在美观和有利环保上的确有所欠缺 。但由于本桥地位较偏，主要用于改善交通，所以在此考虑上，做出取舍最终选用的是技术成熟，经济适用，施工方便快捷的预应力混凝土T型梁桥。