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摘 要

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

结 论 77

参考文献 77

致 谢 78

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》（J小箱GD—2004）与《公路桥涵设计设计通用规范》（J小箱GD—2004）进行桥梁上部结构设计与验算。全桥总长105m，桥面净宽—12 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小箱梁桥，净跨径35m，计算跨径34.2m；单跨采用6根预应力小箱梁，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midas进行全桥结构安全验算与预应力钢筋的计算，可以得到midas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：小箱梁；预应力混凝土；A类构件；手算；电算。

Abstract

The design of the bridge is based on "Highway Reinforced Concrete and Prestressed Concrete Bridge Design Code" (J small box GD-2004) and "Highway Bridge Design Design General Specification" (J small box GD-2004) bridge structure design and check.The total length of the bridge is 105m, the net width of the bridge is -12 2 × 0.5m, and the load rating is Highway-Ⅰ.The superstructure of the bridge adopts the prestressed concrete simply supported small box girder bridge with a net span of 35m and a calculated span of 34.2m. The single span adopts 6 prestressed small box girder with a height of 230cm and a slope of 1.5% The bearing is made of plate rubber bearing. Full bridge is designed with Class A components.

The design of the main design is mainly based on the main beam, the main beam that is prestressed concrete simply supported beam bridge permanent effect calculation, variable effect calculation and effect combination, in order to the main beam of prestressed steel bar estimation and layout.Calculate the geometric characteristics of the main beam section, the calculation of the prestress loss, calculate the main tensile stress and the main compressive stress of the main section, and calculate the load effect, the reinforcement calculation and the stress check of the lane and the transverse beam.After calculating the data with midas full-bridge structure of the security check and prestressed steel calculation, you can get the data calculated by midas, the final calculation and calculation of the computer. Through the comparison between the calculation and calculation of the bridge, the design of the bridge is feasible. Calculated book data is mainly based on hand data.

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