畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-注滋口藕池河大橋設(shè)計(jì)【全套圖紙】 .doc

內(nèi)容提要本設(shè)計(jì)是xxx河大橋設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求和橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，經(jīng)初選后，本設(shè)計(jì)提出了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、拱橋、混凝土t型簡(jiǎn)支梁橋三個(gè)比選方案。比選后，混凝土t型簡(jiǎn)支梁橋成為推薦方案。本設(shè)計(jì)，首先進(jìn)行橋型方案比選，再對(duì)主橋進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力、配筋計(jì)算及驗(yàn)算，最后對(duì)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算及驗(yàn)算。本設(shè)計(jì)，按照設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，有一個(gè)比較詳細(xì)的設(shè)計(jì)與計(jì)算過(guò)程，得出的結(jié)論準(zhǔn)確，繪制了施工圖，符合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。關(guān)鍵詞：t型簡(jiǎn)支梁橋；混凝土；推薦方案；施工圖全套圖紙，加153893706summary of contentsthe paper is the design of ou chi bridge in zhuzikou. according to a requirement of design and the regulation of specifications for highway bridge design,by primary selection, the design put forward three programs that are the prestressed concrete continuous girder bridge, arch, concrete t-girder simple supported beam-bridge than the election. than after the election, concrete t-girder simply supported beam-bridge as a programs recommended.the paper, first carry on bridge-program selection,the second carry on the main bridge to the overall structural design, and then the upper part of the structure of the internal forces, reinforced the calculation and checking, the final structure of the lower part of the calculation and checking.this paper, in accordance with the requirements of design, there is a more detailed design and calculation process, arrive at accurate conclusions, rendering the working drawings, with the design tasks.keywords: t-girder simple supported beam-bridge; concrete; recommended programs; working drawings目錄內(nèi)容提要isummary of contentsii1 橋式方案的初步設(shè)計(jì)11.1 方案提出11.2 方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋21.3 方案二：拱橋41.4 方案三：混凝土簡(jiǎn)支梁橋51.5 方案比選62 總體布置及主梁的設(shè)計(jì)72.1 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置72.2 行車(chē)道板內(nèi)力計(jì)算92.3 主梁內(nèi)力計(jì)算122.4 橫梁內(nèi)力的計(jì)算252.5 板式橡膠支座的選擇及設(shè)計(jì)303 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算343.1 蓋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算343.2 橋墩墩柱設(shè)計(jì)計(jì)算463.3 鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)計(jì)算51總結(jié)60參考文獻(xiàn)61英文翻譯62致謝811 橋式方案的初步設(shè)計(jì)1.1 方案提出1.1.1 方案設(shè)計(jì)原則隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，橋梁設(shè)計(jì)、建造理論也不斷發(fā)展和成熟。在橋梁設(shè)計(jì)中要求橋梁符合實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的基本原則，同時(shí)爭(zhēng)取科技含量高等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)要求橋梁形式與周?chē)乩憝h(huán)境能夠很好的融合，設(shè)計(jì)城市橋梁還除滿(mǎn)足功能要求外還特別注重美觀大方。因此，對(duì)于特定的建橋條件，根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同可能會(huì)提出基于基本要求的多種不同設(shè)計(jì)方案，只有通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的綜合比較才能科學(xué)的得出實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的設(shè)計(jì)方案。在橋梁設(shè)計(jì)中，基本設(shè)計(jì)原則如下：適用性 修建橋梁的目的是用于交通運(yùn)輸，因此其適用性極為重要。它要求：橋梁寬度不僅應(yīng)該滿(mǎn)足現(xiàn)有車(chē)輛和人群的安全通暢，還應(yīng)滿(mǎn)足今后規(guī)劃年限內(nèi)交通量增長(zhǎng)的需要。橋下凈空應(yīng)滿(mǎn)足泄洪、通航或通車(chē)等要求。橋梁兩端應(yīng)方便車(chē)輛的進(jìn)出，同時(shí)便于檢查和維修。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限。安全性橋梁的安全至關(guān)重要，它要求橋梁在運(yùn)輸、安裝和使用的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性，并具有一定的安全儲(chǔ)備。根據(jù)橋上的交通情況，橋面應(yīng)考慮設(shè)置人行道、緣石、護(hù)欄、欄桿等，以保證車(chē)輛和行人的安全。此外，橋上還應(yīng)有照明設(shè)備，引橋縱坡不宜過(guò)陡，地震區(qū)橋梁應(yīng)該按照抗震要求采取防震措施 。經(jīng)濟(jì)性橋梁方案設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性是首要考慮因素。橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循因地制宜、就地取材和方便施工的原則，綜合考慮發(fā)展遠(yuǎn)景和將來(lái)的養(yǎng)護(hù)維修，使其造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合考慮后最省。舒適性現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車(chē)輛在橋上震動(dòng)沖擊。美觀性 橋梁建筑不僅是交通工程中的重點(diǎn)建筑物，而且也是美化環(huán)境的點(diǎn)綴品，橋梁應(yīng)該具有優(yōu)美的外形，結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)練，空間比例和諧，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的重要因素，此外，施工質(zhì)量也會(huì)影響橋梁的美觀性。技術(shù)性橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。積極采用國(guó)內(nèi)外的新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝和新設(shè)備，以便于橋梁的建造和架設(shè)、減少勞動(dòng)強(qiáng)度、加快施工進(jìn)度、提高施工效率、保證工程質(zhì)量和施工安全。1.1.2 待選的橋式方案在對(duì)本橋的設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)基本設(shè)計(jì)資料的分析和以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，初步確定的進(jìn)行比選的三種橋式為：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋拱橋混凝土簡(jiǎn)支梁橋1.2方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?qū)嵱眯裕荷炜s縫少，行車(chē)舒適，可滿(mǎn)足高速交通運(yùn)輸要求；能夠充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的受力特性，具有強(qiáng)度高，剛度大，以及抗裂性能好等優(yōu)點(diǎn)。安全性：溫度，砼收縮徐變產(chǎn)生的附加內(nèi)力較小；整體性好，剛度大，可保證工程本身安全；全橋有較好的抗震性能。經(jīng)濟(jì)性：施工技術(shù)成熟，降低施工成本；在車(chē)輛運(yùn)營(yíng)中具有維修工作量小等優(yōu)點(diǎn)。外觀：形勢(shì)簡(jiǎn)單，造型單一。本方案橋跨布置為75m+150m+75m，主橋長(zhǎng)300m，主橋基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。本橋?qū)挒椋簝?m+21.0m，選用單箱單室截面，支座處梁高取7m，跨中梁高取支座處的一半，取為3.5m，梁高沿橋梁縱向按二次拋物線(xiàn)變化，以支點(diǎn)梁頂為原點(diǎn)，拋物線(xiàn)方程為：縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用75的低松弛鋼絞線(xiàn)，普通鋼筋采用hpb335鋼筋。上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c50，下部結(jié)構(gòu)為普通混凝土結(jié)構(gòu)，采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c30，承臺(tái)和鉆孔灌注樁采用c25混凝土。橋面鋪裝為6cm的瀝青混凝土，墊層平均厚度是12cm的c25水泥混凝土。支座采用板式橡膠支座。采用重力式橋臺(tái)，樁柱式橋墩，樁為直徑1m的鉆孔灌注樁，墩直徑為2m，墩與樁之間有承臺(tái)。在綜合橋頭接線(xiàn)要求后，主橋采用直線(xiàn)形，不設(shè)置縱坡?？v向和橫向布置圖如下：圖1.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋布置示意圖圖1.2連續(xù)梁支座處截面尺寸圖 圖1.3連續(xù)梁跨中截面尺寸圖1.3方案二：拱橋?qū)嵱眯裕嚎缭侥芰^大；行車(chē)平順、通暢、安全，可滿(mǎn)足交通運(yùn)輸要求；但與梁式橋相比，上承式拱橋的建筑高度較大，當(dāng)用于城市立交及平原地區(qū)時(shí)，因橋面標(biāo)高提高，使兩岸接線(xiàn)長(zhǎng)度增加，或者使橋面縱坡增大，既增加了造價(jià)又對(duì)行車(chē)不利；且施工比較麻煩，工期長(zhǎng)。安全性：耐久性能較好，保證工程本身安全；自重較大，相應(yīng)的水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，當(dāng)采用無(wú)鉸拱時(shí)，對(duì)地基條件要求高。經(jīng)濟(jì)性：能充分就地取材，與混凝土梁橋相比，可以節(jié)省大量的鋼材和水泥；所用材料普通，價(jià)格低，成橋后養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少。外觀：曲線(xiàn)形美感，橋型美觀，氣勢(shì)宏偉，與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)好。本方案橋跨布置為75m+75m+75m+75m，主橋長(zhǎng)300m，橋面寬為：凈7m21.0m，矢跨比1/8，主拱結(jié)構(gòu)形式為閉口箱型截面，拱圈采用等截面懸鏈線(xiàn)，拱軸系數(shù)m=1.45，拱箱用c50混凝土，全高200cm，預(yù)制箱高185cm，底板厚18cm，頂板預(yù)制厚10cm，以后現(xiàn)澆加厚15cm，即頂板以后厚25cm，普通鋼筋采用hpb335鋼筋，箍筋采用r235鋼筋。采用重力式橋臺(tái)，樁柱式橋墩，樁為1.2m的鉆孔灌注樁，墩為直徑3m，墩與樁之間有承臺(tái)。橋面不設(shè)置縱坡。圖1.4拱橋布置示意圖圖1.5 拱橋i-i截面橫斷面圖1.4方案三：混凝土簡(jiǎn)支梁橋?qū)嵱眯裕嚎沽研阅茌^好；結(jié)構(gòu)剛度較大。安全性：耐久性較好；抗剪承載力較高；施工技術(shù)成熟。經(jīng)濟(jì)性：混凝土簡(jiǎn)支梁橋受力明確、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，建橋速度快、工期短、模板支架少；制造簡(jiǎn)單、接頭也方便，取得經(jīng)濟(jì)效益。外觀：構(gòu)造簡(jiǎn)單，直觀了然，挺拔有力，干凈利落。本方案橋跨布置為20m15，主橋長(zhǎng)300m，采用雙柱式橋墩，樁基礎(chǔ)橋墩臺(tái)。橋面寬 凈7+21.0m，采用t形截面梁，主橋采用直線(xiàn)形，不設(shè)置縱坡。采用c50 混凝土，鋼筋采用hrb335級(jí)鋼筋，箍筋采用r235級(jí)鋼筋，橋梁下部結(jié)構(gòu)：蓋梁主筋用hrb335鋼筋，其他均用r235鋼筋，蓋梁、墩柱采用c30混凝土，系梁及鉆孔灌注樁采用c25混凝土。圖1.6混凝土簡(jiǎn)支梁橋布置示意圖 1.7橋梁斷面圖（單位：cm）1.5方案比選表1.1橋型方案比較表 方案項(xiàng)目方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋方案二：拱橋方案三：混凝土簡(jiǎn)支梁橋施工工藝施工技術(shù)成熟，采用懸臂澆注施工，施工難度一般施工技術(shù)成熟，可采用纜索吊裝及轉(zhuǎn)體施工，施工難度較大施工技術(shù)成熟，簡(jiǎn)支梁構(gòu)件預(yù)制較為簡(jiǎn)單，施工難度較小后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用一般低低美觀情況曲線(xiàn)型底面，造型美觀拋物線(xiàn)形底面，曲線(xiàn)形美感，氣勢(shì)宏偉簡(jiǎn)潔明快，挺拔有力，干凈利落運(yùn)營(yíng)情況結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，主梁變形曲線(xiàn)平緩，有利于行車(chē)自重較大，變形小，行車(chē)平順舒適結(jié)構(gòu)剛度較小，變形較大受力特點(diǎn)屬于超靜定結(jié)構(gòu)，內(nèi)力分布較均勻?qū)儆诙啻纬o定結(jié)構(gòu)，受力非常復(fù)雜。有較大的水平推力，對(duì)基礎(chǔ)要求高屬于靜定結(jié)構(gòu)，受力簡(jiǎn)單根據(jù)設(shè)計(jì)的構(gòu)想宗旨，橋型方案應(yīng)滿(mǎn)足受力合理、技術(shù)可靠、施工方便的原則，所選橋型要求美觀并且要與城市環(huán)境相協(xié)調(diào)一致。由以上比較，考慮技術(shù)、安全、適用、經(jīng)濟(jì)以及美觀環(huán)保等綜合因素，最后選擇方案三：混凝土簡(jiǎn)支梁橋。2總體布置及主梁的設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置2.1.1基本設(shè)計(jì)資料（1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m，計(jì)算跨徑19.50m，梁長(zhǎng)19.96m。（2）設(shè)計(jì)荷載：汽車(chē)荷載按公路ii級(jí)，人群荷載為3.0，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取,每側(cè)的欄桿及人行道構(gòu)件重量的作用力為8。（3）橋面寬 凈7+21.0m。（4）材料及工藝橋梁上部結(jié)構(gòu)：采用c50 混凝土，彈性模量，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼筋采用hrb335級(jí)鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，鋼筋的彈性摸量為。箍筋采用r235級(jí)鋼筋。橋梁下部結(jié)構(gòu)：蓋梁主筋用hrb335鋼筋，其他均用r235鋼筋。蓋梁、墩柱采用c30混凝土，系梁及鉆孔灌注樁采用c25混凝土。（5）環(huán)境：橋址位于野外一般地區(qū)，屬于一般環(huán)境。（6）橋面鋪裝為6cm的瀝青混凝土，面層的容重為21，墊層平均厚度是12cm的c50水泥混凝土，墊層的容重為25，t形翼緣板的容重為26。（7）設(shè)計(jì)依據(jù)交通部頒：混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d62-2004），簡(jiǎn)稱(chēng)公預(yù)規(guī)；交通部頒：公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（jtg d60-2004），簡(jiǎn)稱(chēng)橋規(guī)；交通部頒：公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d63-2007）簡(jiǎn)稱(chēng)基規(guī)。2.1.2截面布置（1）主梁寬度與主梁片數(shù)主梁寬度通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬t梁翼板。本設(shè)計(jì)中，主梁寬度取為2.1m（留2cm工作縫，t梁寬度為208cm）?？紤]人行道適當(dāng)挑出，凈7+21.0m的橋?qū)拕t選用四片主梁。（2）主梁跨中截面主要尺寸擬定由公預(yù)規(guī)9.3.3得，預(yù)制t形截面梁翼緣懸臂端的厚度不應(yīng)小于100mm，本設(shè)計(jì)取100mm；與腹板相連處的翼緣厚度，不應(yīng)小于梁高的1/10,腹板寬度不應(yīng)小于140mm,腹板的高度不應(yīng)大于腹板寬度的15倍,本設(shè)計(jì)取腹板寬度為200mm，高度為1340mm,梁高為1500mm。為使翼板與腹板連接和順，在截面轉(zhuǎn)角處設(shè)置圓角，以減小局部應(yīng)力和便于脫模。（3）橫隔梁的設(shè)置在荷載作用處的主梁彎距橫向分布，當(dāng)該處有內(nèi)橫隔梁時(shí)它比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎距很大。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起主要控制作用的跨中彎距，在跨中設(shè)置一道橫隔梁；本設(shè)計(jì)在橋跨和兩個(gè)四分點(diǎn)及梁端共設(shè)置五道橫隔梁，其間距為4.90m,它的高度取用1.20m，厚度0.15m。按照以上擬定的外行尺寸，就可繪出結(jié)構(gòu)尺寸圖（見(jiàn)圖2.1） 2.1結(jié)構(gòu)尺寸圖（單位：cm）2.2行車(chē)道板內(nèi)力計(jì)算2.2.1恒載產(chǎn)生的內(nèi)力以縱向1米寬的板條進(jìn)行計(jì)算如圖1.1所示。圖2.2鉸接懸臂板計(jì)算圖示（單位：cm）瀝青混凝土面層：= 0.061.021= 1.26c50號(hào)混凝土墊層：=0.121.025=3.00t形翼緣板自重：=合計(jì)：g=+=1.26+3.00+3.38=7.64 每米寬板條的恒載內(nèi)力：彎距：剪力：842.2.2 活載產(chǎn)生的內(nèi)力按鉸接板計(jì)算行車(chē)道板的有效寬度：（如圖2.3所示）。由橋規(guī)得=0.2m，=0.6m。橋面鋪裝厚度為18cm，則有：=+2h=0.2+20.18=0.56m=+2h=0.6+20.18=0.96m荷載對(duì)于懸臂板的有效分布寬度為:=+d+2=0.56+1.4+1.90=3.86m沖擊系數(shù)采用1+=1.3，作用為每米寬板條上的彎矩為：圖2.3荷載有效分布寬度圖示（cm）作用于每米寬板條上的剪力為： 2.2.3內(nèi)力組合承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合：2.2.4截面設(shè)計(jì)、強(qiáng)度驗(yàn)算（hrb335鋼筋：，c50混凝土：）翼緣板的高度，由安全考慮，取翼緣板根部高度：h=160mm；翼緣板的寬度：b=1000mm；假設(shè)鋼筋截面重心到截面受拉邊緣距離=35mm，則=125mm。按公預(yù)規(guī)5.2.2條規(guī)定： 解得：x=10.27mm 驗(yàn)算按公預(yù)規(guī)5.2.2條規(guī)定： 查有關(guān)板寬1m內(nèi)鋼筋截面與間距表，考慮一層鋼筋為8根由規(guī)范查得可供使用的有12130（），然后按照構(gòu)造布置分布鋼筋。按公預(yù)規(guī)5.2.9條規(guī)定，矩形截面受彎構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)符合下列要求，即：按公預(yù)規(guī)5.2.10條規(guī)定： 故不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。配8300的箍筋。根據(jù)公預(yù)規(guī)9.2.5條,板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋，直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于200mm。因此板內(nèi)用8，間距為170mm的分布鋼筋。承載力驗(yàn)算： 承載能力滿(mǎn)足要求。2.3主梁內(nèi)力計(jì)算根據(jù)以上所述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，并通過(guò)活載作用下的梁橋荷載橫向分布計(jì)算，可分別求得各個(gè)主梁控制截面（一般取跨中、四分點(diǎn)和支點(diǎn)截面）的恒載和最大活載內(nèi)力，然后再進(jìn)行內(nèi)力組合。2.3.1 恒載產(chǎn)生的主梁內(nèi)力第一期恒載主梁： 橫隔梁：對(duì)于邊主梁對(duì)于中主梁邊主梁第一期恒載集度為：中主梁第一期恒載集度為：第二期恒載橋面鋪裝：欄桿和人行道：主梁的第二期恒載集度為： 最終恒載作用于邊主梁的全部恒載集度g為：kn/m作用于中主梁的全部恒載集度為：kn/m永久作用效應(yīng)主梁彎距和剪力計(jì)算公式：；。邊主梁恒載內(nèi)力如下表2.1，中主梁恒載內(nèi)力如下表2.2：表2.1邊主梁永久作用效應(yīng) 內(nèi)力界面位置x剪力彎矩x=0x= x=表2.2中主梁永久作用效應(yīng) 內(nèi)力界面位置x剪力彎矩x=0x=x=2.3.2 活載產(chǎn)生的主梁內(nèi)力 (1) 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)如圖2.1所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線(xiàn)進(jìn)行布載，號(hào)、號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：號(hào)主梁活載橫向分布系數(shù)公路ii級(jí)： 人群荷載：號(hào)主梁活載橫向分布系數(shù)公路ii級(jí)： 人群荷載： 圖2.4支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）（a) 橋梁橫截面；（b)號(hào)梁橫向影響線(xiàn)；（c)號(hào)梁橫向影響線(xiàn)(2) 跨中的荷載橫向分布系數(shù)由圖2.1可知，此橋設(shè)有剛度強(qiáng)大的橫隔梁，且承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為故可按偏心壓力法來(lái)計(jì)算橫向分布系數(shù)，其步驟如下：1）求荷載橫向分布影響線(xiàn)豎標(biāo)本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=4，梁間距2.10m，則=則號(hào)主梁在兩個(gè)邊主梁處的橫向影響線(xiàn)的豎標(biāo)值為：號(hào)主梁在兩個(gè)邊主梁處的橫向影響線(xiàn)的豎標(biāo)值為：2）繪出荷載橫向分布影響線(xiàn)在最不利位置布載，如圖2.2，其中人行道緣石至號(hào)主梁軸線(xiàn)的距離為：=1.35-1.00 = 0.35m圖2.5荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）a)橋梁橫斷面；b)號(hào)主梁橫向分布影響線(xiàn)；c)號(hào)主梁橫向分布影響線(xiàn)荷載橫向分布影響線(xiàn)的零點(diǎn)至號(hào)梁位的距離為x,可按比例關(guān)系求得：；解得x=4.90m并據(jù)此計(jì)算出對(duì)應(yīng)各個(gè)荷載點(diǎn)的影響線(xiàn)豎標(biāo)和,同理可以算得號(hào)主梁橫向分布影響線(xiàn)對(duì)應(yīng)各個(gè)荷載點(diǎn)的影響線(xiàn)豎標(biāo)和。3）計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)分別計(jì)算如下：汽車(chē)荷載=(+)=人群荷載=0.821號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)分別計(jì)算如下：汽車(chē)荷載=(+)=人群荷載=0.435求得、號(hào)主梁的各種荷載橫向分布系數(shù)后，就可得到各類(lèi)荷載分布至該類(lèi)梁的最大荷載值。橫向分布系數(shù)匯總?cè)绫?.3所示。表2.3荷載橫向分布系數(shù)匯總梁號(hào)荷載位置公路ii級(jí)人群荷載邊主梁跨中0.6430.821支點(diǎn)0.51.405中主梁跨中0.5870.435支點(diǎn)0.5720 (3) 計(jì)算活載內(nèi)力在活載內(nèi)力計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對(duì)于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計(jì)算主梁活載彎距時(shí)，均采用統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)，鑒于跨中和四分點(diǎn)剪力影響線(xiàn)的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也按不變化的來(lái)計(jì)算。求支點(diǎn)截面活載剪力時(shí)，由于主要荷載集中在支點(diǎn)附近而考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線(xiàn)取值，即從支點(diǎn)到之間，橫向分布系數(shù)用與值用直線(xiàn)內(nèi)插法，其余區(qū)段取值。計(jì)算跨中截面最大彎距及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎距采用直接加載求活載內(nèi)力，計(jì)算公式為：對(duì)于汽車(chē)荷載：對(duì)于人群荷載：1） 均布荷載和內(nèi)力影響線(xiàn)面積計(jì)算如表2.4所示表2.4均布荷載和內(nèi)力影響線(xiàn)面積計(jì)算類(lèi)型截面公路ii級(jí)均布荷載人群影響線(xiàn)面積(或m)影響線(xiàn)圖示7.8753.0=47.537.8753.0=2.44m7.8753.0=35.657.8753.0=7.31m7.8753.0=9.75m2）公路ii級(jí)集中荷載計(jì)算計(jì)算彎距效應(yīng)時(shí)：計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)：3）計(jì)算沖擊系數(shù)和車(chē)道拆減系數(shù)按橋規(guī)第4.3.1條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻，簡(jiǎn)支t梁橋的基頻可采用下列公式估算：其中：根據(jù)本橋的基頻，可計(jì)算出汽車(chē)荷載的沖擊系數(shù)為：根據(jù)橋規(guī)第4.3.1條規(guī)定，當(dāng)車(chē)道大于兩車(chē)道時(shí)，由汽車(chē)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)需要進(jìn)行拆減，本設(shè)計(jì)按兩車(chē)道設(shè)計(jì)，所以不需要拆減，則。4）計(jì)算m1/2lmax 、m1/4lmax、。(如表2.5，2.6所示)表2.5邊主梁彎距和剪力計(jì)算表截面荷載類(lèi)型或()()或y（或m）s(或)s公路ii級(jí)7.875178.501.370.64347.53329.721097.06y=4.88767.34人群3.00.82147.53117.07公路ii級(jí)7.875214.201.370.6432.4416.93111.280.594.35人群3.00.8212.446.01公路ii級(jí)7.875178.501.370.64335.65247.31822.82y=3.66575.51人群3.00.82135.6587.81公路ii級(jí)7.875214.201.370.6437.3150.71192.230.75141.52人群3.00.8217.3118.00表2.6中主梁彎距和剪力計(jì)算表截面荷載類(lèi)型或()()或y（或m）s(或)s公路ii級(jí)7.875178.501.370.58747.53301.001001.51y=4.88700.51人群3.00.43547.5362.03公路ii級(jí)7.875214.201.370.5872.4415.46101.590.586.13人群3.00.4352.443.18公路ii級(jí)7.875178.501.370.58735.65225.77751.16y=3.66525.39人群3.00.43535.6546.53公路ii級(jí)7.875214.201.370.5877.3146.29175.480.75129.19人群3.00.4357.319.545）計(jì)算支點(diǎn)截面汽車(chē)荷載和人群荷載的最大剪力號(hào)主梁橫向分布影響線(xiàn)。繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線(xiàn)如圖2.6所示。=1.0=0.833。圖2.6汽車(chē)荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖示（尺寸單位：m）(a)主梁縱斷面圖；（b)車(chē)輛荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)分布圖；（c)車(chē)輛集中荷載和均布荷載的布置；（d)支點(diǎn)截面剪力影響線(xiàn)圖.計(jì)算汽車(chē)荷載的支點(diǎn)剪力為： =212.08kn圖2.7所示為人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的分布圖。變化區(qū)段附加三角形重心處的影響線(xiàn)坐標(biāo)為：圖2.7 人群荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖(a)人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)分布圖不考慮沖擊力的影響，則人群荷載支點(diǎn)剪力為： = =20.95kn號(hào)主梁橫向分布影響線(xiàn)。繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線(xiàn)如圖2.8所示。=1.0=0.833圖2.8汽車(chē)荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖示（尺寸單位：m）(a)主梁縱斷面圖；（b)車(chē)輛荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)分布圖；（c)車(chē)輛集中荷載和均布荷載的布置；（d)支點(diǎn)截面剪力影響線(xiàn)圖.計(jì)算汽車(chē)荷載的支點(diǎn)剪力為： =229.27kn圖2.9所示為人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的分布圖。變化區(qū)段附加三角形重心處的影響線(xiàn)坐標(biāo)為：圖2.9 人群荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖(a) 人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)分布圖不考慮沖擊力的影響，則人群荷載支點(diǎn)剪力為： = =7.362.3.3主梁內(nèi)力組合表2.7主梁內(nèi)力組合表序號(hào)荷載類(lèi)型梁號(hào)跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)(1)永久作用1273.360955.02130.60261.201326.120994.59136.02272.03(2)汽車(chē)荷載1097.06111.28822.82192.23212.081001.51101.59751.16175.48229.27(3)人群荷載117.076.0187.8118.0020.9562.033.1846.539.547.36(4)標(biāo)準(zhǔn)組合(1)+(2)+(3)2487.49117.291865.65340.83494.232389.66104.771792.28321.04508.66(5)短期組合2158.3783.911618.80283.16430.612089.2174.291566.93268.40439.88(6)極限組合1.2(1)+1.4(2)+1.12(3)3195.04162.522396.32446.00633.823062.93145.792297.25419.58655.66所以，由控制設(shè)計(jì)。2.3.4 截面設(shè)計(jì)、強(qiáng)度驗(yàn)算(1) 計(jì)算截面的確定翼緣厚度 翼緣的有效寬度為按計(jì)算跨度 按翼緣厚度 從上述兩個(gè)數(shù)值中取較小的值作為翼緣的有效寬度，因此。 (2) 截面受力類(lèi)型判別 故為第一類(lèi)t型截面； (3) 配筋計(jì)算 =60.72mm所需受力鋼筋截面面積 = =8550mm選用840，實(shí)際配置鋼筋面積。配筋率為：此時(shí)： 驗(yàn)算截面抗彎承載力： ，滿(mǎn)足要求。（3）主梁剪力配筋按公預(yù)規(guī)5.2.95.2.10條規(guī)定抗剪承載力驗(yàn)算要求：計(jì)算剪力效應(yīng)，介于兩者之間，主梁需要配置抗剪力鋼筋。擬全部采用箍筋來(lái)承受剪力，選取箍筋為雙肢10，。按公預(yù)規(guī)5.1.1條規(guī)定，箍筋間距按下列公式計(jì)算：式中：取則： 即：配10140的箍筋，滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的要求。支點(diǎn)處按構(gòu)造要求進(jìn)行加密，具體布置見(jiàn)主梁鋼筋圖。2.4橫梁內(nèi)力的計(jì)算 2.4.1橫隔梁彎距與剪力計(jì)算(1) 確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載：對(duì)于跨中橫隔梁的最不利荷載如圖2.10所示。圖2.10跨中橫隔梁的受載圖示縱向一列輪重對(duì)中橫隔梁的計(jì)算荷載為：汽車(chē)荷載計(jì)算剪力時(shí)： (2) 繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線(xiàn)在上面已經(jīng)算得號(hào)梁的橫向影響線(xiàn)豎坐標(biāo)值為：同理可知號(hào)梁繪制彎矩影響線(xiàn)：對(duì)于號(hào)主梁和號(hào)主梁之間截面的彎矩影響線(xiàn)可計(jì)算如下：p=1作用在號(hào)梁軸上時(shí)： p=1作用在號(hào)梁軸上時(shí)： p=1作用在號(hào)梁軸上時(shí)：圖2.11中橫隔梁內(nèi)力計(jì)算（尺寸單位：cm）此三個(gè)豎標(biāo)值和已知影響線(xiàn)折點(diǎn)位置（即所計(jì)算截面的位置），繪出影響線(xiàn)如圖2.11所示。繪制剪力影響線(xiàn)：對(duì)于號(hào)主梁處截面的影響線(xiàn)可計(jì)算如下：p=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)：= 即（就是號(hào)主梁荷載橫向影響線(xiàn)）p=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)：=1 即1繪成的影響線(xiàn)如圖2.11所示。（3）截面內(nèi)力計(jì)算將所求得的計(jì)算荷載在相應(yīng)的影響線(xiàn)上按最不利荷載位置加載，對(duì)于汽車(chē)荷載并計(jì)入沖擊影響力，則得到如下結(jié)果：公路ii級(jí)彎距=剪力=內(nèi)力組合（鑒于橫隔梁的結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力甚小，計(jì)算中可略出不計(jì)）：承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合基本組合正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合短期效應(yīng)組合長(zhǎng)期效應(yīng)組合（4）截面配筋計(jì)算與驗(yàn)算1）正彎矩配筋（把鋪裝層折作3cm計(jì)入截面）翼板有效寬度計(jì)算橫隔梁長(zhǎng)度為：= 查表得：則橫隔梁翼板有效寬度： 按規(guī)范取小值171暫時(shí)取=8，按公預(yù)規(guī)5.2.2條規(guī)定：取極限，解得：由公式得： 取4， 此時(shí)， （滿(mǎn)足要求）驗(yàn)算截面抗彎承載力： 2）負(fù)彎矩的配筋取，。解得：選用，則。此時(shí)： 驗(yàn)算截面抗彎承載力： 配筋率大于公預(yù)規(guī)9.1.12條規(guī)定的受拉鋼筋最小配筋率3）橫梁剪力配筋考慮汽車(chē)組合系數(shù)，并取汽車(chē)荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)為1.4，則取用的剪力效應(yīng)值為：按公預(yù)規(guī)5.2.95.2.10條規(guī)定抗剪承載力驗(yàn)算要求：計(jì)算剪力效應(yīng)，介于兩者之間，橫梁需要配置抗剪力鋼筋。擬全部采用箍筋來(lái)承受剪力，選取箍筋為雙肢8，。按公預(yù)規(guī)5.1.1條規(guī)定，箍筋間距按下列公式計(jì)算：式中：取則： 即配8100的箍筋，滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的要求。2.5板式橡膠支座的選擇及設(shè)計(jì)2.5.1 橡膠支座的幾何尺寸和各項(xiàng)變形自重結(jié)構(gòu)引起的支座反力為：=272.03kn活載（包括沖擊力）最大反力為：=245.09kn汽車(chē)荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，主梁的計(jì)算溫差（1）支座截面尺寸的確定所以尺寸選為：橫橋向,順橋向，使支座與梁肋等寬，則，滿(mǎn)足應(yīng)力要求。支座厚度初擬選用28mm，其中有四層鋼板和五層橡膠片，上下表層橡膠片厚2.5mm，中間各層厚5mm，加勁鋼板每層厚2mm，橡膠片總厚度（2）計(jì)算支座的平面形狀系數(shù)： =（3）計(jì)算橡膠支座的彈性模量： =689.53mpa2.5.2 支座厚度的驗(yàn)算主梁的計(jì)算溫差為，溫度變形由兩端的支座均攤，則每一支承受的水平位移為：確定作用在每一支座上的制動(dòng)力：對(duì)于計(jì)算跨徑為19.5m的橋，一個(gè)設(shè)計(jì)車(chē)道上公路ii級(jí)車(chē)道荷載總重為：7.87519.5+178.5=332.0kn，則其制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為332.010%=33.2kn。按橋規(guī)規(guī)定制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于90kn。則活載制動(dòng)力分配到每個(gè)支座上的水平力。則由活載制動(dòng)力引起的每一支座的水平位移：橡膠片的總厚度： 根據(jù)橋規(guī)要求，滿(mǎn)足要求。支座總厚度 。2.5.3 支座的偏轉(zhuǎn)情況的驗(yàn)算支座的平均壓縮變形為：按橋規(guī)規(guī)定，應(yīng)滿(mǎn)足，即 ， 滿(mǎn)足要求。（2）計(jì)算梁端轉(zhuǎn)角：由關(guān)系式和可得： 設(shè)結(jié)構(gòu)自重作用下，主梁處于水平狀態(tài)。已知汽車(chē)荷載下的跨中撓度,代入上式得：（3）驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況： ，滿(mǎn)足要求。2.5.4 支座的抗滑性能驗(yàn)算已知，于是：不計(jì)汽車(chē)制動(dòng)力時(shí)，滿(mǎn)足要求。計(jì)入汽車(chē)制動(dòng)力時(shí) ，滿(mǎn)足要求。結(jié)果表明，支座不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。3下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1蓋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1橋墩尺寸考慮上部結(jié)構(gòu)尺寸，選用如圖3.1所示結(jié)構(gòu)尺寸。圖3.1橋墩結(jié)構(gòu)尺寸（尺寸單位：cm）3.1.2蓋梁計(jì)算（1）荷載計(jì)算上部結(jié)構(gòu)永久荷載如表3.1。表3.1上部結(jié)構(gòu)永久荷載每片邊梁自重每片中梁自重一孔上部結(jié)構(gòu)自重每一個(gè)支座恒載反力1、4號(hào)2、3號(hào)26.7927.902132.911、4號(hào)2、3號(hào)261.20272.03蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算（蓋梁長(zhǎng)度）（圖3.2）圖3.2 蓋梁計(jì)算圖示(尺寸單位：cm)表3.2蓋梁自重產(chǎn)生的彎距、剪力效應(yīng)計(jì)算截面編號(hào)自重彎距剪力1-1-16.875-16.8752-2-45.000-45.0003-3-115.875108.0004-454.00054.0005-500蓋梁自重：3.1.3可變荷載計(jì)算（1）可變荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：荷載對(duì)稱(chēng)布置時(shí)用杠桿原理法，非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)用偏心壓力法。公路ii級(jí)a單列車(chē)，對(duì)稱(chēng)布置（圖3.3）時(shí)： 圖3.3（尺寸單位：cm） 圖3.4（尺寸單位：cm）b雙列車(chē)，對(duì)稱(chēng)布置（圖3.4）時(shí)：c單列車(chē)，非對(duì)稱(chēng)布置（圖3.5）時(shí)：圖3.5（尺寸單位：cm）由，已知 ，則d雙列車(chē)，非對(duì)稱(chēng)布置（圖3.5）時(shí)：已知，則：人群荷載a兩側(cè)有人群，對(duì)稱(chēng)布置時(shí)（圖3.6）： 圖3.6（尺寸單位：cm）b單側(cè)有人群，對(duì)稱(chēng)布置時(shí)（圖3.6）： 已知，則：（2）按順橋向可變荷載移動(dòng)情況，求得支座可變荷載反力的最大值（圖3.7）。圖3.7（尺寸單位：m）公路ii級(jí)雙孔布載單列車(chē)時(shí)：雙孔布載雙列車(chē)時(shí)：?jiǎn)慰撞驾d單列車(chē)時(shí)： 單孔布載雙列車(chē)時(shí)：人群荷載（圖3.8）圖3.8（尺寸單位：m）單孔布載時(shí)：雙孔滿(mǎn)載時(shí)（一側(cè)）： （3）可變荷載橫向分布后各梁支點(diǎn)反力（計(jì)算的一般公式為），見(jiàn)表3.3。表3.3各梁支點(diǎn)反力計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)公路i級(jí)荷載(kn)人群荷載(kn)計(jì)算方法荷載布置橫向分布系數(shù)單孔雙孔單孔雙孔bbbb對(duì)稱(chēng)布置按杠桿法計(jì)算單列車(chē)公路ii級(jí)255.280127.64127.640332.060166.03166.030雙列行車(chē)公路ii級(jí)510.5686.80255.28255.2886.80664.12112.90332.06332.06112.90人群荷載29.2541.10-11.85-11.8541.1058.5082.19-23.69-23.6982.19非對(duì)稱(chēng)布置按偏心受壓法計(jì)算單列行車(chē)公路ii級(jí)255.28140.4089.3538.29-12.76332.06177.13112.7248.31-16.10雙列行車(chē)公路ii級(jí)510.56168.48142.96112.3286.80664.12219.16185.95146.11112.90人群荷載29.2523.9912.871.76-9.3658.5047.9725.743.51-18.72（4）各梁永久荷載、可變荷載反力組合：計(jì)算表3.4，表中均取用各梁的最大值，沖擊系數(shù)：表3.4各梁永久荷載、可變荷載基本組合計(jì)算表（單位：kn）編號(hào)荷載情況1號(hào)梁2號(hào)梁3號(hào)梁4號(hào)梁恒載522.40544.05544.05522.40公路ii級(jí)雙列對(duì)稱(chēng)154.67454.92454.92154.67公路ii級(jí)雙列非對(duì)稱(chēng)300.25254.75200.17154.67人群對(duì)稱(chēng)82.19-23.69-23.6982.19人群非對(duì)稱(chēng)47.9725.743.51-18.72+759.26975.28975.28759.26+725.041024.711002.48658.35+904.84775.11720.53759.26+870.62824.54747.73658.35（5）雙柱反力計(jì)算（圖4.9），所引用的各梁反力見(jiàn)表3.5。表3.5 雙柱反力計(jì)算荷載組合情況計(jì)算式反力組合公路ii級(jí)雙列對(duì)稱(chēng) 人群對(duì)稱(chēng)1734.54組合公路ii級(jí)雙列對(duì)稱(chēng) 人群非對(duì)稱(chēng)1778.23組合公路ii級(jí)雙列非對(duì)稱(chēng) 人群對(duì)稱(chēng)1741.08組合公路ii級(jí)雙列非對(duì)稱(chēng) 人群非對(duì)稱(chēng)1784.78荷載組合情況計(jì)算式反力組合公路ii級(jí)雙列對(duì)稱(chēng) 人群對(duì)稱(chēng)1734.54組合公路ii級(jí)雙列對(duì)稱(chēng) 人群非對(duì)稱(chēng)1632.35組合公路ii級(jí)雙列非對(duì)稱(chēng) 人群對(duì)稱(chēng)1418.66組合公路ii級(jí)雙列非對(duì)稱(chēng) 人群非對(duì)稱(chēng)1316.46由表3.5可知，偏左的立柱反力較大（），并由荷載組合時(shí)（公路ii級(jí)雙列對(duì)稱(chēng)布置與人群非對(duì)稱(chēng)組合）控制設(shè)計(jì)。此時(shí)，。3.1.4內(nèi)力計(jì)算（1）恒載加活載作用下各截面的內(nèi)力彎距計(jì)算（圖3.9）截面位置如圖3.9所示。為求得最大彎距值，支點(diǎn)負(fù)彎距取用非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)數(shù)值，跨中彎距取用對(duì)稱(chēng)布置數(shù)值。按圖3.9給出的截面位置，圖3.9（尺寸單位：cm）各截面彎距計(jì)算式為： 各種荷載組合下的各截面彎距計(jì)算見(jiàn)表3.6。注意的是，表中內(nèi)力計(jì)算未考慮施工荷載的影響。表3.6 各截面彎距計(jì)算荷載組合情況墩柱反力梁支座反力各截面彎距截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5組合1734.54759.26975.28-379.63-1176.85-640.45-640.45組合1778.23725.041024.71-362.52-1123.81-537.44-514.65組合1741.08904.84775.11-452.42-1402.50-927.29-878.43組合1784.78870.62824.54-435.31-1349.41-824.27-752.57相應(yīng)于最大彎距時(shí)的剪力計(jì)算見(jiàn)表3.7。一般計(jì)算公式為：截面1-1：，；截面2-2：；截面3-3：，；截面4-4：；截面5-5：。表3.7各截面剪力計(jì)算荷載組合情況各截面剪力(kn