2019-学年第一学期《混凝土结构课程设计》任务书(09级路桥).doc

《混凝土结构设计原理》

程设计

任务书

2010年12月19日发题

2

r

■

: PS 'lU ..-

-jl ： 1 先张法预应力简支梁设计

设计资料

（一） 设计荷载

本桥设计荷载等级确定为汽车荷载（公路一I 级），人群荷载为3.5KN/m 2

（二） 桥面跨径及净宽

标准跨径： 计算跨径： 主梁全长：

（三） 主要材料 1 .混凝土

采用C40混凝土浇注预制主梁；防撞栏杆采用 C30混凝土；铰缝采用C40 混凝土浇注，封锚混凝土也使用 C40;桥面连续采用C30混凝土。

2. 钢筋

普通钢筋主要采用HRB335钢筋，预应力钢筋为标准钢绞线。

3. 板式橡胶支座

橡胶支座

（四） 施工工艺

后张法施工，预应力钢绞线采用两端同时对称张拉。

（五） 计算方法及理论

极限状态法设计。

（六）设计依据

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60- 2004），以下简称《通用规范》。 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 二、构造布置及尺寸

（一）桥梁横断面

空心板的横断面具体尺寸见图1。

L k =20m

L=19.50 m

19.96m 。

(JTG D60- 2004))

—i

帖：

1 E M ;

、

3

三、板的毛截面几何特性计算

板号

边板

中板

抗弯惯性

截面重心

抗弯惯性 截面重心

面积

矩

到顶板距

面积

矩

到顶板距 几何特性

A (m 2

)

1你4

)

离 yx(m )

A (m 2

)

l (m 4

)

离 yx (m )

0. 7210

0.0798 0.418 0. 5551 0.0622 0.484

四、主梁内力计算

跨中、%、支点截面公路一I 级荷载产生的内力

4-2

4

计冲击力

截面

=1.274 Mg

(1 + 4)

(kN m)

剪力影响

Va

不计冲

击力

(17)

计冲击力

(1+4)

=1.274 V&

(m 2

)

(m)

=Vft

(kN)

(kN)

支点剪力横向分布系数在本端支点处为0.5，L/4处与跨中横向分布

系数一致，支点与L/4之间线性变化，为计算方便，采用与影响线面

积相应的横向分布系数平均值。

5

4.2作用效应组合

4.2.1基本组合（用于结构承载能力极限状态设计）

(m n 丫0 S ud = 丫0 I 送‘Gi S Gik +

《通规》4.1.6 —1式YQ1S Q1k + 甲C送丫Qj S qjk

2 7 丿

1）其中各分项系数的取值如下

%——结构重要性系数，丫0=1.1 ;

J ――结构自重分项系数，Y G = 1.2

Y Q1――汽车荷载（含冲击力）的分项系数，取Y Q1 = 1.4

2）基本组合计算

永久作用的设计值与可变作用设计值组合表表4-3-1 （边

板）

6

7

8

永久作用的设计值与可变作用设计值组合表表4-3-2 (中板）

422作用短期效应组合（用于正常使用极限状态设计）

永久荷载作用为标准值效应与可变作用频遇值效应组合,其效应组合

9

10

m

n S sd =无

S Gik +无 ^1j S Qjk i4 7 式中屮1-可变作用效应的频遇值系数：汽车荷载（汽车荷载不计冲击 力）屮1=0.7,温度梯度作用屮1=0.8。

423作用长期效应组合（用于正常使用极限状态设计）

永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组 合表达式为:

2 n

S | d =艺 S Gik 十艺 ^2j S Qjk

i 二

jq 式中屮 2 —第j 个可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载（不计冲击 力）屮2=0.4，温度梯度作用屮2=0.8 ；

S id —作用长期效应组合设计值，结构抗裂验算时，其中可变作用仅考 虑汽车等直接作用于构件的荷载效应。

表达式为

《通规》4.1.7-1

《通规》4.1.7-2

组合计算表达式

2

送S Gil

i吕

S Q1k （不计冲击力）作用短期和长期效应组合计算

跨中

1

-L

4

距支点h 支点弯矩

(kN m)

1522.55

513.21

剪力

(kN)

60.74

弯矩

(kN m)

1141.92

384.54

剪力

(kN)

158.10

85.12

弯矩

(kN m)

284.59

130.59

剪力

(kN)

284.80

156.38

剪力

(kN)

316.21

178.14

屮1S Q1k =0.7SQ1k

屮2S Q1k =0.4SQ1k

2

Sj d =送S sik +0.7Sa1k

i 1

2

S d =2 Qik +0.4S a1k

i rn

359.25

205.28

1881.80

1727.83

42.52

24.30

42.52

24.30

269.18

153.82

1411.10

1295.74

59.58

34.05

217.68

192.15

91.41

52.24

376.00

336.83

109.47 124.70

62.55 71.26

394.27

347.35

440.91

387.47

2

£ S Gik

i =1

1225.20 918.90 127.22 229.01 229.18 254.45

11

12

五、设计要求

1、对一块空心板进行预应力钢筋配筋计算和验算，空心板可为边板或中板。

2、制图

计算工作完成后，需要把计算结果用图纸表现出来。设计图纸包括主梁外形尺寸

图、主梁预应力钢束构造图、主梁普通钢筋构造图、主梁端部钢筋构造图、钢丝束锚具详

图等，图中应包含钢筋明细表及材料用量表

3、计算说明书

要求计算步骤条理清楚，有算式，有说明，并附有必要的示意图，字迹工整，书面清

楚。

4、其他要求

1）将任务书打印后放在计算书前面。

2）设计过程要求手算手写，不允许采用软件计算

3）杜绝抄袭，若发现两份相同的计算书，同时取消二人成绩。

（4）图纸附在计算书后。

六、主要参考文献

1、《公路桥涵设计通用规范》

2、《公路配筋混凝土及预应力混凝土桥通设计规范》

3、

《结构设计原理》教材

13

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dnvj.html