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第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 79 页
长布桥施工图设计
PAGE 68
1 设计基本资料
1.1 桥梁跨径及桥宽
平曲线半径:无平曲线。
竖曲线半径:无竖曲线,纵坡-3.5%。
1.2 计算标准
跨径:4×40m+3×40m,全桥分两联,施工方法为简支变连续;桥梁布置立面见图1.1。
标准跨径:40m(墩中心距离)
主梁全长:39.96m。
计算跨径:39.50m。
桥面净宽:半幅桥宽12m,配合24.5m的整体式路基;桥梁布置横断面见图1.2。
主梁片数:两幅,每幅各5片梁。
结构重要性系数:。
设计荷载:公路-Ⅰ级,两侧护栏和防撞栏按每延米0.30计算。
图1.1 桥梁总体布置立面图(尺寸单位:cm)
图1.2 桥梁布置横断面(尺寸单位:cm)
1.3 材料及工艺
混凝土:主梁采用C50,栏杆及桥面铺装用C30,基础桩采用C25。
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)的钢绞线,公称面积为139平方毫米,每束八根,全梁配六束,。
普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋,直径小于12mm的均用R235钢筋。
按后张法施工工艺要求制作主梁,采用内径70mm,外径77mm的预埋朔料波纹管和夹片锚具。
1.4 设计依据
交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01—2003),简称《标准》
交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60--2004),简称《桥规》
交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG B62—2004),简称《公预规》
1.5 基本计算数据
根据《公预规》中各条规定,混凝土、钢绞线和钢筋的各项基本数据以及在各阶段的容许值,如表1-1所列。
表1-1 基本计算数据
名 称
项 目
符 号
单 位
数 据
混
凝
土
立方强度
弹性模量
轴心抗压标准强度
轴心抗拉标准强度
轴心抗压设计强度
轴心抗压标准强度
50
3.45×104
32.4
2.65
22.4
1.83
短暂状态
容许压应力
容许拉应力
20.72
1.757
持久状态
压应力极限值:
极限压应力
极限主压应力
拉应力极限值:
短期效应组合极限拉应力
短期效应组合极限主拉应力
长期效应组合极限拉应力
16.2
19.44
18.55
18.55
0
钢绞线
标准强度
弹性模量
抗拉设计强度
最大控制应力
1860
1260
1395
持久状态应力:
标准荷载组合
1209
材料重度
钢筋混凝土
沥青混凝土
钢绞线
25.0
23.0
78.5
钢束与混凝土的弹性模量比
无量纲
5.65
注:本示例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。和分别表示钢束张拉时混凝土的抗压,抗拉标准强度,则:和 。
2 设计要点及结构尺寸拟定
2.1 设计要点
本桥采用先简支后连续的施工方法,及采用如下施工方法:
1)预制简支后T梁,吊装到位;
2)浇筑墩顶连续段接头混凝土,达到设计强度后,张拉负弯矩区预应力钢束并压注水泥浆;
3)再拆除临时支座,完成体系转换;
4)完成主梁横向接缝浇筑;
5)最后进行防撞护栏和桥面铺装施工。
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。本桥主梁翼板宽度为2450mm,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()和运营阶段的大截面()。
2.2 主梁截面尺寸拟订
2.2.1主梁整体尺寸
预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/10~1/18。当建筑高度不受限制时,增大梁高往往是较经济的方案,因为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,本桥梁取用2500mm的主梁高度是比较合适的,高跨比为1/16。
2.2.2 主梁截面细部尺寸
T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,要应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。本算例预制T梁的翼板厚度取用200mm,翼板根部加厚到370mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。
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孔管的构造决定,同时从腹板本身的稳定条件出发,腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本算例腹板厚度取240mm。
马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的,设计实践表明,马蹄面积占截面面积的10%~20%为合适。本算例考虑到主梁需要配置较多的钢束,将钢束按三层布置,一层最多三束,同时还根据《公预规》第9.4
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