摘要
本设计依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD—2004）与《公路桥涵设计设计通用规范》（JTGD—2004）进行桥梁上部结构设计与验算。全桥总长105m，桥面净宽—14+2×0.5m，荷载等级为公路—Ⅰ级。本桥上部结构采用装配式预应力混凝土简支T梁桥，净跨径35m，计算跨径34.2m；单跨采用6根预应力T梁，梁高230cm；桥面坡度为1.5%；支座采用板式橡胶支座。全桥以A类构件进行设计。
本设计主要以手算为主，对主梁即预应力混凝土简支梁桥进行永久效应计算，可变作用效应计算并进行效应组合，以此对主梁进行预应力钢筋的估算和布置。手算的内容：主梁截面的几何特性，预应力损失计算，验算主梁各个危险截面主拉应力和主压应力，对行车道板和横隔梁进行荷载效应计算、配筋计算以及应力验算。在算得数据后用桥梁博士进行全桥结构安全验算与预应力钢筋的计算，可以得到桥梁博士算得的数据，最后将手算和电算进行比较。通过手算与电算的比较可知桥梁的设计是可行的。计算书的数据主要是以手算的数据为主。
关键词：T梁；预应力混凝土；A类构件；手算；电算。
Abstract
The design basis "of reinforced concrete and prestressed concrete highway bridge design specifications" (JTGD-2004) and "Highway Bridge Design General Specification" (JTGD-2004) carried out the design and checking the upper part of the bridge structure. Full-bridge length of 105m, deck width -14 +2 × 0.5m, the design effect for the road—Ⅰ level. The Bridges of the assembled prestressed concrete T-beam bridage, net span 35m, calculate the span of 34.2m; using six single-span prestressed T beams, beam height 230cm; deck slope of 1.5%; bearing using laminated rubber bearings. Full-bridge with a Class Amember of the design.
The design brief for the main beam that is prestressed concrete beam bridge permanent effect calculations, as well as variable-action effects calculated effect combination, in order for the main beams prestressed reinforced estimates and layout. Calculate the geometric characteristics of the main beam section, after the prestressing losses. Checking the girder dangerous section of each principal tensile stress and compressive stress. Right lane plate and diaphragm beams load effect calculations, stress calculations and checking reinforcement. These are obtained by hand calculation, and calculated the full bridge structural safety checking and prestressed steel beam bridge with a PhD, and finally the hand count and count for comparison.
Keywords: T-beam; estimate tendons arrangement; A class member；theoretical calculations; computer calculation
目录
摘要 IV
Abstract V
第1章 设计资料及构造布置 1
1.1 设计资料 1
1.1.1 桥梁跨径及桥宽 1
1.1.2 设计荷载 1
1.1.3 材料工艺 1
1.1.4 设计依据 1
1.1.5 基本计算数据 2
1.2 横截面布置 3
1.2.1 主梁间距与主梁片数 3
1.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定 4
1.3 横截面沿跨长变化 6
1.4 横隔梁设置 6
第2章 主梁作用效应计算 7
2.1 （边主梁）永久作用效应计算 7
2.1.1 永久作用集度 7
2.1.2 永久作用效应 8
2.2 可变作用效应计算（修正刚性横梁法） 9
2.2.1 冲击系数和车道折减系数 9
2.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数 10
2.2.3 车道荷载的取值 14
2.2.4 计算可变作用效应 14
2.3 主梁作用效应组合 17
第3章 预应力钢束的估算及其布置 19
3.1 跨中截面钢束的估算和确定 19
3.1.1 正常使用极限状态 19
3.1.2 承载能力极限状态 19
3.2 预应力钢束布置 20
3.2.1跨中截面及锚固端截面的钢束位置 20
3.2.2 钢束起弯角和线形的确定 21
3.2.3 钢束计算 21
第4章 计算主梁截面几何特性 25
4.1 截面面积及惯矩计算 25
4.1.1 净截面几何特性计算 25
4.1.2 换算截面几何特性计算 25
4.2 截面净矩计算 26
4.3 截面几何特性汇总 29
第5章 钢束预应力损失值 30
5.1 预应力钢束与管道壁之间的磨擦引起的预应力损失 30
5.2 由锚具变形、钢束回缩引起的损失 30
5.3 混凝土弹性压缩引起的损失 31
5.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 33
5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 33
5.5.1 徐变系数终极值和收缩应变终极值的计算 34
5.5.2 计算
34
5.6 成桥后张拉号钢束混凝土弹性压缩引起的预应力损失 34
5.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总 37
第6章 主梁截面承载力验算 38
6.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算 38
6.1.1 正截面承载力验算 38
6.1.2 斜截面承载力验算 40
6.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算 41
6.2.1 正截面抗裂验算 41
6.2.1 斜截面抗裂验算 42
6.3 持久状况构件的应力验算 45
6.3.1 正截面混凝土的压应力验算 45
6.3.2 预应力筋拉应力验算 46
6.3.3 截面混凝土主压应力验算 48
6.4 短暂状况构件的应力验算 52
6.4.1 预加应力阶段的应力验算 52
6.4.2 吊装应力验算 53
第7章 主梁端部的局部承压验算 55
7.1 局部承压区的截面尺寸验算 55
7.2 局部抗压承载力验算 56
第8章 主梁变形验算 58
8.1 计算由预加力引起的跨中反拱度 58
8.2 计算由荷载引起的跨中挠度 61
8.3 结构刚度验算 61
8.4 预拱度的设置 61
第9章 横隔梁计算 62
9.1 确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 62
9.2 跨中横隔梁的作用效应影响线 62
9.2.1 弯矩影响线 62
9.2.2 剪力影响线 63
9.3 截面作用效应计算 64
9.4 截面配筋计算 65
第10章 行车道板计算 66
10.1 悬臂板荷载效应计算 66
10.1.1 永久作用 66
10.1.2 可变作用 67
10.1.3 承载能力极限状态作用基本组合 67
10.2 连续板荷载效应计算 67
10.2.1 永久作用 67
10.2.2 可变作用 69
10.2.3 作用效应组合 70
10.3 截面设计、配筋与承载力验算 70
第11章 支座验算 73
11.1 选用支座的平面尺寸 73
11.2 确定支座的厚度 73
11.3 验算支座的偏转 74
11.4 验算支座的抗滑稳定性 74
11.4.1 计入汽车制动力时 74
11.4.2 不计入汽车制动力时 75
第12章 桥墩的尺寸 76
12.1 设计标准及上部构造 76
12.2 材料 76
12.3 桥墩尺寸 76
12.4 设计依据 76
第13章 桥梁博士电算校核 77
13.1 预应力钢束的估算 77
13.2 钢束的预应力损失 77
13.3 预应力效应计算 77
13.4 钢束引伸量输出 77
13.5 使用阶段承载能力极限组合 78
13.5.1 使用阶段（承载能力极限）内力组合 78
13.5.2 使用阶段（正常使用极限）内力组合 78
13.6 钢束最大应力验算 78
13.7 正截面强度验算 78
13.8 截面验算 79
13.8.1 长期效应组合抗裂验算 79
13.8.2 短期效应组合验算 79
13.8.3 持久状况预应力构件标准效应应力验算 80
13.9 手算与电算小结 79
结 论 81
参考文献 82
致 谢 83
附录 84
英文原文 84
中文翻译 95
任务书 105
开题报告 109
