结构设计原理课程设计指导书

结构设计原理课程设计指导书（一）全预应力混凝土结构设计一、主梁截面尺寸确定及荷载效应计算主梁翼缘板宽度按主梁间距减去20mm拼装缝计算；主梁高度按经验公式h 1 -确定；腹板厚度按经验公式 = 28确定；翼缘板厚度按公桥规l 10 18b确定；横隔梁宽度（上宽下窄）及横隔梁高度确定。二、荷载效应计算利用影响线求支点、1/8、1/4、1/2截面的弯矩和剪力，计算时注意利用影 响线的特点。1. 自重荷载集度的计算自重荷载集度包括：预制主梁自重荷载集度g 11，主梁湿接缝荷载集度gi2，横隔梁自重荷载沿主梁均布的荷载集度g2，桥面铺装等荷载集度g3。2. 可变荷载集度的计算3. 利用影响线求1/8、1/4、1/2截面的弯矩（1） 求自重荷载弯矩标准值Mg 、心.2於、M*、Mg3k ；（2）求可变荷载弯矩标准值Mqk、Mq2k ；（3）求使用荷载组合值 短期效应组合Md :长期效应组合Md。该 荷载用于计算梁的应力及变形。（4）求弯矩设计值Md。该荷载用于计算梁的强度。4. 利用影响线求支点、1/8、1/4、1/2截面的剪力（1） 求自重荷载剪力标准值vgiik 、匕修k、匕2k、匕3k ；（2）求可变荷载剪力标准值匕成、*2k ；（3）求剪力设计值匕，该荷载用于计算梁的强度。三、钢筋数量的计算及主梁截面几何特性的计算（一）钢筋数量的计算根据全预应力混凝土构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。M sN =pe1 e0.85（0.8）（ + p ） A W（二）预应力钢筋布置按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的要求布置预应力钢束。根据虬K < e < "gik + K 进行束界验算。0.85（0.8）N s p n * pepe四、主梁截面几何特性的计算后张法预应力混凝土梁，由于在张拉钢束时孔道内尚未压浆，因此截面按净 截面（忽略构造钢筋的影响）计算，在使用阶段，孔道内已压浆，预应力钢筋与 混凝土结合为整体，故按换算截面计算。五、承载能力极限状态（正、斜截面承载能力）验算（一）正截面承载力验算正截面承载力应满足Y 0Md < Mu要求。（二）斜截面承载力验算1. 复核截面尺寸。2. 确定配箍的形式。3. 确定需要验算的截面。4. 进行斜截面承载力验算。斜截面承载力应满足y°匕 <匕要求。注意：b、ho为通过斜截面受压区顶端截面上的最小腹板宽度、有效高度。六、预应力损失的计算及各阶段有效预应力的确定（一）按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.1.3条确定张拉控制应力c 。con（二）预应力损失的计算1. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.2条计算c ；/12. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.3条计算c ；123. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.5条计算c ；144. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.6条计算c155. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.7计算c6。（三）预应力损失组合及有效预应力的确定按预加应力阶段和使用阶段对预应力损失进行组合，并求出相应阶段钢筋的有效预应力。七、应力计算应力验算包括短暂状态应力验算、持久状况正应力验算、持久状况主应力验短暂状况的应力验算指构件在施工阶段由预加力（扣除相应预应力损失）、构 件自重及其他施工荷载引起的截面应力验算。持久状况正应力验算指使用阶段正截面混凝土的法向应力、受拉钢筋的拉应 力验算。注意：截面几何特征值的选择。八、抗裂性验算全预应力混凝土构件应进行荷载短期效应组合下正截面抗裂性验算和斜截面 抗裂性验算。注意：截面几何特征值的选择。九、主梁变形（挠度）计算包括荷载短期效应组合下主梁挠度验算、预加力引起的上拱度计算及预拱度 设置。十、锚固端局部承压的验算1、按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的9.4.1条在锚下设 置锚垫板、钢筋网、螺旋钢筋。2、按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的5.7.1条进行局部 承压区尺寸验算。3、按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的5.7.2条计算局部 承压承载力验算。说明：若2、3计算不能满足要求时，可考虑局部压力作用时间较短暂，钢 绞线一旦锚固，即发生锚具变形、钢筋回缩等应力损失，则可以扣除相应的预应 力损失重新计算。结构设计原理课程设计指导书（二）部分预应力混凝土 A类结构设计一、主梁截面尺寸确定及荷载效应计算主梁翼缘板宽度按主梁间距减去20mm拼装缝计算；主梁高度按经验公式h 1 -确定；腹板厚度按经验公式 = 28确定；翼缘板厚度按公桥规l 10 18b确定；横隔梁宽度（上宽下窄）及横隔梁高度确定。二、荷载效应计算利用影响线求支点、1/8、1/4、1/2截面的弯矩和剪力，计算时注意利用影 响线的特点。1. 自重荷载集度的计算自重荷载集度包括：预制主梁自重荷载集度g 11，主梁湿接缝荷载集度gi2，横隔梁自重荷载沿主梁均布的荷载集度g2，桥面铺装等荷载集度g3。2. 可变荷载集度的计算3. 利用影响线求1/8、1/4、1/2截面的弯矩（1） 求自重荷载弯矩标准值Mg 、心.2於、M*、Mg3k ；（2）求可变荷载弯矩标准值Mqk、Mq2k ；（3）求使用荷载组合值 短期效应组合Md :长期效应组合Md。该 荷载用于计算梁的应力及变形。（4）求弯矩设计值Md。该荷载用于计算梁的强度。4. 利用影响线求支点、1/8、1/4、1/2截面的剪力（1） 求自重荷载剪力标准值vgiik 、匕修k、匕2k、匕3k ；（2）求可变荷载剪力标准值匕成、*2k ；（3）求剪力设计值匕，该荷载用于计算梁的强度。三、钢筋数量的计算及主梁截面几何特性的计算（一）钢筋数量的计算根据部分预应力混凝土 A类构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。M 八s - 0.7 fNpeWtk1 e + -pA W（二）预应力钢筋布置按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的要求布置预应力钢 束。进行束界验算。四、主梁截面几何特性的计算后张法预应力混凝土梁，由于在张拉钢束时孔道内尚未压浆，因此截面按净 截面（忽略构造钢筋的影响）计算，在使用阶段，孔道内已压浆，预应力钢筋与 混凝土结合为整体，故按换算截面计算。五、承载能力极限状态（正、斜截面承载能力）验算（一）正截面承载力验算正截面承载力应满足Y 0Md < Mu要求。（二）斜截面承载力验算1. 复核截面尺寸。2. 确定配箍的形式。3. 确定需要验算的截面。4. 进行斜截面承载力验算。斜截面承载力应满足y °匕 <匕要求。注意：b、ho为通过斜截面受压区顶端截面上的最小腹板宽度、有效高度。六、预应力损失的计算及各阶段有效预应力的确定（一）按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.1.3条确定张拉控制应力c 。con（二）预应力损失的计算1. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.2条计算c ；/12. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.3条计算c ；123. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.5条计算c ；144. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.6条计算c155. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.7计算c 16。（三）预应力损失组合及有效预应力的确定按预加应力阶段和使用阶段对预应力损失进行组合，并求出相应阶段钢筋的 有效预应力。七、应力计算应力验算包括短暂状态应力验算、持久状况正应力验算、持久状况主应力验短暂状况的应力验算指构件在施工阶段由预加力（扣除相应预应力损失）、构 件自重及其他施工荷载引起的截面应力验算。持久状况正应力验算指使用阶段正截面混凝土的法向应力、受拉钢筋的拉应 力验算。注意：截面几何特征值的选择。八、抗裂性验算部分预应力混凝A类土构件应进行荷载短期效应组合下正截面抗裂性验算和 斜截面抗裂性验算。注意：截面几何特征值的选择。九、主梁变形（挠度）计算包括荷载短期效应组合下主梁挠度验算、预加力引起的上拱度计算及预拱度 设置。十、锚固端局部承压的验算1、按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的9.4.1条在锚下设 置锚垫板、钢筋网、螺旋钢筋。2、按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的5.7.1条进行局部 承压区尺寸验算。3、按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的5.7.2条计算局部 承压承载力验算。说明：若2、3计算不能满足要求时，可考虑局部压力作用时间较短暂，钢 绞线一旦锚固，即发生锚具变形、钢筋回缩等应力损失，则可以扣除相应的预应 力损失重新计算。结构设计原理课程设计指导书（三）部分预应力混凝土 B类结构设计一、主梁截面尺寸确定及荷载效应计算主梁翼缘板宽度按主梁间距减去20mm拼装缝计算；主梁高度按经验公式h 1 -确定；腹板厚度按经验公式 = 28确定；翼缘板厚度按公桥规l 10 18b确定；横隔梁宽度（上宽下窄）及横隔梁高度确定。二、荷载效应计算利用影响线求支点、1/8、1/4、1/2截面的弯矩和剪力，计算时注意利用影 响线的特点。1. 自重荷载集度的计算自重荷载集度包括：预制主梁自重荷载集度g 11，主梁湿接缝荷载集度gi2，横隔梁自重荷载沿主梁均布的荷载集度g2，桥面铺装等荷载集度g3。2. 可变荷载集度的计算3. 利用影响线求1/8、1/4、1/2截面的弯矩（1）求自重荷载弯矩标准值Mg 、心.2於、M*、Mg3k ；（2）求可变荷载弯矩标准值Mqk、Mq2k ；（3）求使用荷载组合值 短期效应组合Md :长期效应组合Md。该 荷载用于计算梁的应力及变形。（4）求弯矩设计值Md。该荷载用于计算梁的强度。4. 利用影响线求支点、1/8、1/4、1/2截面的剪力（1）求自重荷载剪力标准值匕地、匕修厂匕2k、匕3k ；（2）求可变荷载剪力标准值匕成、*2k ；（3）求剪力设计值匕，该荷载用于计算梁的强度。三、钢筋数量的计算及主梁截面几何特性的计算（一）钢筋数量的计算根据部分预应力混凝土 B类构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。M I JS - h NN <_Sp （0.85 0.9）（1 + 土） A W（二）预应力钢筋布置按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的要求布置预应力钢 束。进行束界验算。四、主梁截面几何特性的计算后张法预应力混凝土梁，由于在张拉钢束时孔道内尚未压浆，因此截面按净 截面（忽略构造钢筋的影响）计算，在使用阶段，孔道内已压浆，预应力钢筋与 混凝土结合为整体，故按换算截面计算。五、承载能力极限状态（正、斜截面承载能力）验算（一）正截面承载力验算正截面承载力应满足Y 0Md < Mu要求。（二）斜截面承载力验算1. 复核截面尺寸。2. 确定配箍的形式。3. 确定需要验算的截面。4. 进行斜截面承载力验算。斜截面承载力应满足7°匕 <匕要求。注意：b、ho为通过斜截面受压区顶端截面上的最小腹板宽度、有效高度。六、预应力损失的计算及各阶段有效预应力的确定（一）按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.1.3条确定张拉控制应力。con（二）预应力损失的计算1. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.2条计算。；112. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.3条计算h ；123. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.5条计算h ；144. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.6条计算h155. 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的6.2.7计算h 16。（三）预应力损失组合及有效预应力的确定按预加应力阶段和使用阶段对预应力损失进行组合，并求出相应阶段钢筋的 有效预应力。七、应力计算应力验算包括短暂状态应力验算、持久状况正应力验算、持久状况主应力验短暂状况的应力验算指构件在施工阶段由预加力（扣除相应预应力损失）、构 件自重及其他施工荷载引起的截面应力验算。持久状况正应力验算指使用阶段正截面混凝土的法向应力、受拉钢筋的拉应 力验算。注意：截面几何特征值的选择。(30 + d )"0.28 +10 p )八、裂缝宽度验算b w =CCC fk 1 3 3 Es九、主梁变形（挠度）计算包括荷载短期效应组合下主梁挠度验算、预加力引起的上拱度计算及预拱度 设置。十、锚固端局部承压的验算1、按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的9.4.1条在锚下设 置锚垫板、钢筋网、螺旋钢筋。2、按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的5.7.1条进行局部 承压区尺寸验算。3、按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的5.7.2条计算局部 承压承载力验算。说明：若2、3计算不能满足要求时，可考虑局部压力作用时间较短暂，钢 绞线一旦锚固，即发生锚具变形、钢筋回缩等应力损失，则可以扣除相应的预应 力损失重新计算。