部分预应力混凝土A类梁设计.doc

南京某工业大学交通学院交通工程系课程设计 题目名称 《结构设计原理》课程设计 ——预应力混凝土简支梁设计 学生学院 专业班级 姓 名 学 号 一、课程设计的内容 根据给定的桥梁基本设计资料（主要结构尺寸、计算内力等）设计预应力混凝土简支T形主梁。主要内容包括： 1．预应力钢筋及普通钢筋数量的确定及布置； 2．截面几何性质计算； 3．承载能力极限状态计算； 4．预应力损失计算； 5．正常使用极限状态计算； 6．持久状况应力验算； 7．荷载短期效应作用下的应力验算； 8．短暂状况应力验算； 9．绘制主梁施工图。 二、课程设计的要求与数据 通过预应力混凝土简支T形梁桥的一片主梁设计，要求掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定，并绘制施工图。要求：设计合理、计算无误、绘图规范。 （一）基本设计资料 1．桥梁跨径与桥宽 标准跨径：40m(墩中心距离) 主梁全长：39.96m 计算跨径：39.0m 桥面净空：净14+21.75=17.5 2．设计荷载：公路—Ⅰ级荷载，人群荷载3.0，结构重要性系数=1.1 3．材料性能参数 （1）混凝土 强度等级为C50，主要强度指标为： 强度标准值 =32.4，=2.65 强度设计值 =22.4，=1.83 弹性模量 =3.45 （2）预应力钢筋采用17标准型-15.2-1860-Ⅱ-GB/T 5224—1995钢绞线，其强度指标为： 抗拉强度标准值 =1860 抗拉强度设计值 =1260 弹性模量 =1.95 相对界限受压区高度 =0.4，=0.2563 （3）普通钢筋 1）纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 =400 抗拉强度设计值 =330 弹性模量 =2.0 相对界限受压区高度 =0.53，=0.1985 2）箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 =335 抗拉强度设计值 =280 弹性模量 =2.0 （4）预应力锚具采用OVM锚具相关尺寸见附图 4．主要结构尺寸 图1 主梁跨中截面尺寸（尺寸单位：） 主梁高度=2300，主梁间距=2500，其中主梁上翼缘预制部分宽为1600，现浇段宽为900，全桥由7片梁组成，设7道横隔梁。桥梁结构尺寸参见附图。 （二）内力计算结果摘录 预制主梁（包括横隔梁）的自重 =24.46 主梁现浇部分自重 =4.14 二期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆） =8.16 表1 永久荷载内力计算结果 截面位置 距支点截面 距离 预制梁自重 二期恒载 现浇段自重 弯矩 剪力 弯矩 剪力 弯矩 剪力 （kN.m） （kN） （kN.m） （kN） （kN.m） （kN） 支点 0.0 0.0 476.97 0.0 159.12 0.0 80.73 变截面 2000 905.02 428.05 301.92 142.80 153.18 72.45 9750 3487.84 238.49 1163.57 79.56 590.34 40.37 跨中 1950 4650.46 0.0 1551.42 0.0 787.12 0 表2梁可变荷载计算结果 截面位置 距支点截面距离 公路—Ⅰ级 人群荷载 最大弯矩 最大剪力 最大弯矩 最大剪力 (kN.m) 对应 （kN） （kN） 对应 (kN.m) (kN.m) 对应 （kN） （kN） 对应 (kN.m) 支点 0.0 0.0 251.93 251.93 0.0 0.0 32.69 32.69 0.0 变截面 2000 576.38 287.67 263.17 1629.50 59.86 32.56 37.13 135.65 9750 1269 124.73 126.23 1206.18 230.67 32.46 17.74 183.68 跨中 19500 1747.92 15.61 65.11 1241.82 307.57 14.26 7.89 155.26 注：车辆荷载内力、中已计入冲击系数=1.2。 内力组合 基本组合（用于承载能力极限状态计算） （2）短期组合（用于正常使用极限状态计算） （3）长期组合（用于正常使用极限状态计算） 各种情况下的组合结果见表3。 表