吉林大学毕业设计计算书

目录

第一部分 前言

第二部分 设计任务书

第三部	分 上部结构
一	设计资料……………………………………………
二	横截面布置……………………………………………
三	主梁内力计算……………………………………………
四	预应力纲束的估算与布置……………………………………………
五	主梁截面几何特性……………………………………………
六	承载能力极限状态计算……………………………………………
七	预应力损失计算……………………………………………
八	抗裂性验算……………………………………………
九	持久状况应力验算……………………………………………
十	短暂状态应力验算……………………………………………
十一	行车道板计算……………………………………………
使二	横隔梁计算……………………………………………
十三	支座计算……………………………………………
第四部	分 下部结构设计
一	设计资料……………………………………………
二	盖梁计算……………………………………………
三	桥墩墩柱计算……………………………………………
四	钻孔灌注桩计算……………………………………………

１

吉林大学毕业设计计算书

第五部分 主要参考资料 第六部分 对设计的评价及心得体会

前言

一、设计简介：

本设计主要依据设计任务书完成，因桥位横断面及地质资料不 明，故本桥采用假设地质资料。

二、工程地质：

水文地质条件（本设计为假设条件）；

地基土上层为硬塑性粘土，土层厚度为8米，其地基土的比例系数 m=15000KN/m⁴ ，桩周土极限摩阻力τ =60Kpa,σ容许承载力

[σ0]=260Kpa；①中层为硬塑性亚粘土，土层厚度为7米，其地基比例 系数m=18000KN/m⁴ ，桩周土极限摩阻力τ =70Kpa，容许承载力 [σ0]=300Kpa；下层为中密粗沙加砾石，土层厚度为12米，其地基土 的比例系数m=35000KN/m⁴ ，桩周土极限摩阻力τ =120Kpa，容许承载 力[σ0]=450Kpa。

三、 设计要点：

设计荷载：汽-20，挂-100；地震基本烈度为7度 桥梁设计宽度：桥面净宽：9+2×1.5m ；

上部构造：预应力混凝土T型梁桥；

２

吉林大学毕业设计计算书

下部构造：柱式墩台，钻孔灌注桩基础；

标准跨径：40m ；

计算跨径：39.96m；

孔径长3+3×35+3 m，桥梁全长126m；

钢筋：预应力钢筋：Φ15.24（7Φ5.0）钢铰线，后张法施

工。

非预应力钢筋：Ⅰ钢筋和Ⅱ级螺纹钢筋

混凝土：T梁为C40砼；桥面铺装为C30沥青砼；栏杆、人

行道采用C30号砼;盖梁用C30砼，墩柱、系梁及钻孔桩用 C25砼。

四、设计符号采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范》（JTJD62-2004）及《公路桥涵通用设计规范》（JTJD602004）。

五、本设计下部构造设计采用手算与电算程序结合的方法。电算程 序采用〈桩柱式桥墩、桥台CAD系统〉。

３

吉林大学毕业设计计算书

吉林大学继续教育学院

毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）题目： 公路 河 桥设计
函授站： 石河子 年级： 0 4级 专业： 土木工程(路桥)
学生姓名： 学号： 层次：
完成期限： 年 月 日至 年 月 日
指导教师： 金老师 电话：13899516826
教研室： 主任：
年 月 日发题

一． 设计的任务与内容（论文需阐述的问题）

• 1．从国计民生对交通发展的要求上阐述建桥的必要性与可行性。

• 2．按适用、经济、安全、美观的原则，至少选择3个可比性桥型方案，主要从工程材料 数量、工程概算、投资来源、施工及养护难易程度和施工力量等方面综合分析比 较，推荐一种桥型方案。

• 3．对推荐方案进行结构设计。选择合理可行的建筑材料，拟订结构与构件的几何尺

４

吉林大学毕业设计计算书

寸，并作出配筋设计（钢筋砼结构、预应力钢筋砼结构）或桥面系的结构设计（拱 桥、钢桥）。

• 4．对一跨或一个受力单元进行受力分析，计算各种作用荷载及非荷载因素所产生的内 力，并进行荷载组合。

• 5．按照荷载效应不超过结构抗力效应的原则，验算结构构件的强度、刚度与稳定性。 如不符合要求，则需修改设计或提出修改设计的措施。

• 6．根据桥梁所处位置、环境和施工力量的配备情况，选择合理可行的施工方案与方 法，以及主要的施工程序。（专科生不要求）

二． 设计原始资料（试验研究方案）

1．路等级： 二级 2．桥面净宽：净9+2×1.5人行道或净11+2×．桥面净宽：净9+2×1.5人行道或净11+2×：净9+2×1.5人行道或净11+2×9+2×1.5人行道或净11+2×+2×1.5人行道或净11+2×2×1.5人行道或净11+2××1.5人行道或净11+2×1.5人行道或净11+2×+2×2××0.5砼防撞护栏 3．桥下净空： 1.0 4．设计荷载： 汽-20级 挂-100 5．地震烈度： 7 6．设计水位： 622.50

• 2．桥面净宽：净9+2×1.5人行道或净11+2×．桥面净宽：净9+2×1.5人行道或净11+2×：净9+2×1.5人行道或净11+2×9+2×1.5人行道或净11+2×+2×1.5人行道或净11+2×2×1.5人行道或净11+2××1.5人行道或净11+2×1.5人行道或净11+2×+2×2××0.5砼防撞护栏

• 7．最低水位：

• 8．冲刷深度：一般冲刷线低于河床1m，最大冲刷线低于河床2m。

• 9．气温：年最高月平均温度 °C，最低温度 °C。

• 10．河床地质与常水位：见地质剖面图

三．设计（论文）完成后应提交的文件和图表

（一）、计算说明部分：

• 1．目录；

• 2．建桥意义；

• 3．桥型方案比较；

• 4．拟定结构构件尺寸；

• 5．配筋设计（钢筋砼结构、预应力钢筋砼结构）或桥面系结构设计（拱桥、钢桥）；

• 6．结构构件内力计算和荷载组合；

• 7．强度、刚度与稳定性验算；

• 8．施工方案；（专科生不要求）

• 9．对设计的评价及心得体会；

• （二）、图纸部分

• 1．方案比较；

• 2．推荐方案总体图（三视）；

• 3．配筋图（钢筋砼结构、预应力钢筋砼结构）；

• 4．桥面系（拱桥、钢桥）；

• 5．施工程序。（专科生不要求）

四、主要参考资料

• 1．公路工程技术标准；

• 2．公路桥涵设计规范；

５

吉林大学毕业设计计算书

• 3．公路桥涵标准图；

• 4．公路桥涵设计手册；

• 5．桥梁计算示例；

• 6．其它有关图纸与资料。

五、毕业设计内容与要求

• 1．依据毕业设计任务书的要求，以及桥址河床断面，地质资料和有关特殊条件等资料，选 择至少两座以上桥型方案，进行方案比较。对各方案分别拟定主要尺寸，绘制草图（装 订在计算机中的草图），并计算上、下部结构的主要材料工程数量（砼、钢、木三大材 料），说明材料的施工方法。然后根据“适用、经济、安全、美观”的原则，叙述各方案 的优、缺点，最后确定一个推荐方案，进行各部分的详细设计。

• 2．上部结构设计与计算

  • 依据“桥规”及有关资料，对上部结构各部分尺寸进行详细拟定。根据设计荷载及验算荷 载进行上部结构计算和配筋，并绘制装订在计算书中的上部结构和配筋草图。结构计算 一般要求采用手算，若具有桥梁结构电算程序和电算条件，可以采用电算来完成上部结 构计算和配筋，但在计算书中必须说明该程序的框图和功能、输入和输出项目，它的适 用性，对电算结果应逐项加以说明，并且要求对主要截面进行手算，手算与电算结果进 行相互校核。无手算内容不得参加毕业答辩。

• 3．下部结构设计与计算

  • 根据地质资料和“桥规”等有关资料，拟定下部结构详细尺寸，绘制装订在计算书中的结 构草图。选择一个桥墩或一个桥台进行下部结构基础部分的详细计算。要求采用手算， 若采用电算，要求与上部结构设计相同。

• 4．施工方案选择

  • 根据桥型方案选择时，对推荐桥型方案所叙述的施工方案进行仔细分析、并按施工程序 对于采用的主要施工设备和施工工艺进行论述。并绘制装订在计算书中的施工程序草 图。

• 5．绘图

  • 绘制4—5张图纸以上（本科5张以上，专科4张以上），图框型号不得超过两种以上。必须 绘制桥型图一张（几相桥型方案必须绘在一张图纸上，主要绘立面和侧面图）；推荐方 案结构总体图一张（立面、平面、侧面图必须绘在一张图纸上）；上部结构配筋图1—2 张；施工工艺流程图一张。其它绘图内容，学员与指导教师协商确定，图纸要求手工绘 制。

• 6．要求计算书和图纸整洁。计算书整理成册进行装订，计算书内容除上述设计与计算（包 括草图）内容之外，应包括目录、前言、设计任务书（含原件）、结束语（体会）、主 要参考书等内容。电算打印资料不装订计算书内，作为计算书附件放入毕业设计资料袋 中，计算书至少50页以上。

• 7．路线设计不作为本次设计的内容，但要求学员必须掌握以下内容：

  • （1） 公路技术等级的确定

  • （2） 公路平面设计（纸上定线）

  • （3） 公路纵断面设计

  • （4） 公路横断面设计

６

吉林大学毕业设计计算书

• （5） 公路排水或防护工程设计

• （6） 路面设计

• （7） “技术标准”的指标选择与计算

• 8．所有设计内容都采用A3纸按标准装订成册

装配式预应力混凝土简支T形梁毕业设计

一、设计资料

1. 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：40m（墩中心距离）

   • 主梁全长：39.96m

计算跨径：39.00m 桥面净空：净9＋2×1.5人行道=12m

桥面横坡：2.0%

2. 设计荷载

７

吉林大学毕业设计计算书

公路-I级

• 3.材料及施工工艺

混凝土：主梁用40号混凝土，栏杆及桥面铺装用30号混凝土，桥梁墩台及基 础用25号混凝土。

预应力钢筋采用1×7（7股）钢绞线，标准强度fpk =1860Mpa; 普通钢筋采用HRB335级和R235级钢筋； 钢板：锚头下支撑垫板.支座垫板等均采用普通A3碳素钢。 按后张法施工工艺制作主梁，采用70mm的波纹管和OVM锚具。

• 4.材料性能参数：

（1）混凝土 强度等级为C40，主要强度指标： 强度标准值：fck=26.8MPa，ftk=2.4MPa 强度设计值：fcd=18.4MPa，ftd=1.65MPa 弹性模量 ：Ec=3.25×10⁴ MPa

（2）预应力钢筋采用1×7标准型15.2-1860-Ⅱ-GB/T 5224—1995钢绞线 抗拉强度标准值：fpk=1860MPa 抗拉强度设计值：fpd=1260MPa 弹性模量：Ep= 1.95×10⁵ MPa 相对界限受压区高度：ξa=0.4，ξpu=0.2563

（3）普通钢筋

• a.纵向抗拉及构造普通钢筋采用HRB335，其强度指标

抗拉强度指标：fsk=335MPa 抗拉强度设计值：fsd=280MPa 弹性模量：Es =2.0×10⁵ MPa

• b.采用的R235钢筋，其强度指标

抗拉强度指标：fsk=235MPa 抗拉强度设计值：fsd=195MPa 弹性模量：Es =2.1×10⁵ MPa

• 5．设计依据

• 《结构设计原理》叶见曙主编，人民交通出版社

• 《桥梁计算示例集》（梁桥）易建国主编，人民交通出版社

• 《桥梁工程》（1985）姚玲森主编，人民交通出版社

• 《公路桥涵标准图》公路桥涵标准图编制组，人民交通出版社

• 《公路桥涵设计规范（合订本）》(JTJ021-85)人民交通出版社

• 《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ022-85）

８

吉林大学毕业设计计算书

二、横截面布置

1. 主梁间距与主梁片数

主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截 面效率指标很有效,故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。本设计主梁翼板宽度为 2200mm，由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土 刚性接头，因此主梁的工作截面有两种：预施应力、运输、吊装阶段的小截面 （上翼板宽度1600mm）和运营阶段的大截面（上翼坂宽度2200mm）．桥面为净 9＋2×1.5人行道=12m米，桥面横向布置采用5片主梁（如 图 1-1 ）。

2. 主梁跨中截面主要尺寸拟定

（1）主梁高度

预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/151/25之间，标准 设计中高跨比约在1/181/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的 方案，因一增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加 高，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计中取用2300mm的主梁高度是比 较合适的。

９

吉林大学毕业设计计算书

图 1- 1 （尺寸单位： mm ）

（2）主梁截面细部尺寸

主梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否 满足主梁受弯时上翼板抗压强度的要求。本设计预制 T 梁的翼板厚度取用 150mm，翼板根部加厚到260mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。

图1- 2 跨中截面尺寸图 （尺寸单位：mm）

在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制管道的构造 决定，同时从腹板本身的稳定要求出发，腹板的厚度不宜小于其高度的1/15。本 设计腹板厚度取200mm。

马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定，初拟马蹄宽度为560mm，高度 260mm，马蹄与腹板交接处做三角过渡，高度140mm，以减少局部应力。

（3）计算截面几何特征

将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元，截面几何特性列表计算见 表 1-1

１０