橋梁畢業(yè)設計

1、本科學生畢業(yè)設計齊齊哈爾市新風橋設計系部名稱： 建筑工程學院 專業(yè)班級： 交通07-3班 學生姓名： 王琦 指導教師： 許 珊 珊 職 稱： 講 師 黑 龍 江 科 技 學 院 二一一年四月摘 要新風橋，橋位中心樁號為k217+790，橋梁全長189.592m。橋面凈寬11+20.5m，公路等級級，人群荷載3.0。橋梁上部結(jié)構采用45.5m預應力混凝土簡支t梁，橫橋向5片主梁，縱向4跨；下部結(jié)構采用雙柱式橋墩、肋板式橋臺、鉆孔樁基礎。本橋設二道伸縮縫，分別在橋的兩橋臺處，每處伸縮縫80mm。橋面鋪裝采用瀝青混凝土。橋面縱坡采用1%的單向縱坡，最低設在左側(cè)。橫坡是1.5%的雙向形式。本橋共進行了

2、四部分內(nèi)容設計，第一部分水文計算，包括最小橋孔凈長度，橋面中心線最低高程計算及確定，沖刷計算；第二部分進行了上部結(jié)構設計，設計了上部結(jié)構縱、橫斷面形式，擬定了t梁橫梁的截面尺寸，計算了荷載橫向分布系數(shù)以及主梁內(nèi)力，進行了配筋設計和結(jié)構驗算。第三部分為下部結(jié)構設計，設計了墩、臺、基礎的形式，擬定了相應的尺寸并計算了基礎的樁長。通過設計和驗算，本設計合理可行。關鍵詞：預應力混凝土；簡支t梁；上部結(jié)構；雙柱式橋墩。abstract xinfeng bridge central milestone is k217+790。 bridge a total length of 184.592m， with

3、 its the cleanse of bridge11+m, road quality class, design load truck and people strain load 3.0kn/m2. superstructure of the bridge uses 36 m presstresed concrete t beam and substructure adopts double columnlike pier with costiform buried abutment and concrete pipe pile foundation.there are four com

4、ponents though out the design. the first part is hydrological computations. including minimum and net length of bridge span determination and minimum elevation of control bridge deck computation and determination and minimum and scour computation; the second part is superstructure design, including

5、plan, lateral and lengitudinal of bridge design, t-beam design and roadway design (including analysis of forces);the third part is substructure design, including pier and abutment, checking computation ;the forth part is construction plan design above all the major is superstructure design. by desig

6、n and checking computations, the design plan is reasonable.key words: prestressed concrete；supported t beam；superstructure；double columnlike pier. 目 錄摘 要iabstractiicontentsvi第1章 緒 論11.1 概述11.2 技術資料11.2.1 設計標準和規(guī)范11.2.2 技術指標11.3 結(jié)構形式21.4 主要材料21.4.2 預應力鋼束21.4.3 普通鋼筋21.4.4 材料性能參數(shù)21.4.5 施工工藝31.5 上部結(jié)構31.5

7、.1 上部結(jié)構設計要點31.5.2 上部結(jié)構施工要點31.6 下部結(jié)構31.6.1 下部結(jié)構設計要點31.6.2 下部結(jié)構施工要點31.6.3 施工注意事項4第2章 水文計算52.1 設計流量計算52.1.1 水面寬度及過水面積計算52.1.2 根據(jù)河流橫斷面列表計算設計流量52.2 橋孔長度計算62.2.1 計算最小橋孔凈長度62.2.2 確定合理標準跨徑和孔數(shù)62.2.3 驗算62.3 確定橋臺橋墩中心樁號72.4 橋面標高計算72.4.1 建筑安全高度72.4.2 各種水面升高值計算72.5 橋梁墩臺沖刷計算82.5.1 一般沖刷深度計算82.5.2 局部沖刷深度計算9第3章 上部結(jié)構設

8、計103.1 主梁橫截面設計103.1.1 主梁間距、高度與主梁片數(shù)103.1.2 主梁主要截面尺寸擬定103.1.3 橫截面沿跨長的變化123.1.4 計算橫截面幾何特性123.1.5 檢驗截面效率指標123.1.6 橫隔梁的尺寸擬定133.2 主梁作用效應計算133.2.1 邊主梁永久作用效應計算133.2.2 中主梁永久作用效應計算153.2.3 可變作用效應計算（修正剛性橫梁法）183.2.4 主梁內(nèi)力組合443.3 配筋計算453.3.1 預應力鋼束數(shù)量計算453.3.2 普通鋼筋數(shù)量的確定463.3.3 預應力鋼束及普通鋼筋的布置473.3.4 鋼束計算493.3.5 鋼束長度計算

9、493.3.6 主梁截面幾何性質(zhì)計算493.3.7 承載能力極限狀態(tài)計算503.3.8 鋼束預應力損失估算553.3.9 正常使用極限狀態(tài)計算583.3.10 持久狀況應力驗算713.3.11 短暫狀態(tài)應力驗算78第4章 下部結(jié)構設計804.1高程推算804.2樁長計算804.2.1 擬定橋墩、橋臺構造尺寸80結(jié) 論82致 謝84參考文獻85附 表86contentschapter one instruction11.1 overview11.2 technical date11.2.1 design standards and specifications11.2.2 technical i

10、ndicators11.3 the styles of structure21.4 main material21.4.1 concrete21.4.2 prestressed and steel beam21.4.3 ordinary steel21.4.4 material properties21.4.5 construction technology31.5 superstructure 31.5.1 the design features of superstructrue31.5.2 the construction points of superstructure31.6 sub

11、structure31.6.1 the design features of substructrue31.6.2 the construction points of substructure31.6.3 construction notes4chapter two instruction52.1 design flow calculation 52.1.1 water width and water area is calculated52.1.2 calculated according to the design discharge cross-sectional list river

12、52.2 the calculation of the length of bridge opening62.2.1 to calculate the minimum net length62.2.2 determine the reasonableness span and number of holes62.2.3 checking62.3 sure the number of pier center pile abutment72.4 bridge deck elevations calculation72.4.1 building safety level72.4.2 various

13、water rising value are calculated72.5 bridge pier scour calculation82.5.1 general scour depth calculated82.5.2 local scour depth calculation9 chapter three superstructure design103.1 cross-sectional design main girder103.1.1 spacing, height and girder piece number of main girder103.1.2 development o

14、f the main girder section size103.1.3 cross-section changes along the span length123.1.4 calculation of geometrical properties123.1.5 test section of efficiency indicators123.1.6 the size of the development of horizontal beam133.2 calculation for the role of the main beam133.2.1 the role of the main

15、 beam side effect of computing the permanent133.2.2 effect of the main beam in the calculation of the permanent role153.2.3 variable action effects calculations (modified rigid beam method)183.2.4 combination of main beam internal forces443.3 reinforcement calculation453.3.1 the number of prestresse

16、d steel beam calculation453.3.2 determine the number of ordinary reinforced463.3.3 prestressed and reinforced steel beam arrangement473.3.4 steel beam calculation493.3.5 steel beam length calculation493.3.6 calculation of the geometric properties of the main beam493.3.7 ultimate limit state calculat

17、ions503.3.8 estimated loss of tendon prestress553.3.9 limit state calculation583.3.10 persistent stress check status713.3.11 transient state of stress check78 chapter four substructure design804.1height projected804.2 calculation of pile length804.2.1design load80conclusions82acknowledgements84 refe

18、rences85schedule86第1章 緒 論1.1 概述1、嫩江齊齊哈爾某河段概況該河段位于黑龍江省齊齊哈爾境內(nèi)，屬于平原區(qū)，具有坡降平緩，流速較小等特點。該橋所橋位附近河道基本順直，河床穩(wěn)定，河床土質(zhì)由表至下為中砂、粘土和中砂組成，橋位處河床較平緩，無灘漕分界情況，其徑流主要靠降水補給。2、某河段洪水情況及水文特征由于附近水文站建立時間不長，不具有該河段的長期系列觀測資料，經(jīng)過在新興河段多次調(diào)查訪問，擬定出設計水位，可以作為本次設計階段確定新興橋的設計洪水流量及其相應的流速等水文要素的主要依據(jù)。該地區(qū)冬季漫長寒冷干燥，夏季溫熱多雨，氣候適宜，年平均氣溫2.4最高氣溫：35、年最低氣溫：

19、-35、年平均氣溫：5 、標準凍深：2.0m。1.2 技術資料1.2.1 設計標準和規(guī)范公路工程技術標準 （jtg b01-2003）公路橋涵設計通用規(guī)范 （jtg d60-2004）公路鋼筋混凝土和預應力混凝土設計規(guī)范 （jtg d62-2004）公路橋梁地基與基礎設計規(guī)范 （jtg d63-2007）公路橋涵施工技術規(guī)范 （jtj041-2000）1.2.2 技術指標標準跨徑：45.50 m主梁全長：45.46 m計算跨徑：44.40m主梁高度：2.30 m設計荷載：公路級，人群荷載3.0 kn/m2橋面凈空：凈11.5+20.5 m設計水位：203.9 m通航標準：不通航。 1.3 結(jié)構

20、形式上部結(jié)構采用單孔標準跨徑為45.5 m的預應力混凝土簡支t梁，斜度為。下部采用輕型墩臺，鉆孔樁基礎，支座采用滑板支座和板式橡膠支座。1.4 主要材料主梁采用c50混凝土，鋪裝層采用瀝青混凝土和c30水泥混凝土。1.4.2 預應力鋼束采用17標準型-15.2-1860-gb/t5224-1995鋼絞線。1.4.3 普通鋼筋縱向抗拉普通鋼筋采用hrb400鋼筋。箍筋及構造鋼筋采用hrb335鋼筋。1.4.4 材料性能參數(shù)1、混凝土 c50強度標準值：, 強度設計值：, 彈性模量： 。c30強度標準值：, 強度設計值：, 彈性模量： 。2、預應力鋼筋抗拉強度標準值： 抗拉強度設計值：彈性模量：

21、相對界限受壓區(qū)高度：,。3、普通鋼筋（1）縱向抗拉普通鋼筋抗拉強度標準值：抗拉強度設計值：彈性模量： 相對界限受壓區(qū)高度：。（2）箍筋及構造鋼筋抗拉強度標準值：抗拉強度設計值：彈性模量： 。1.4.5 施工工藝本設計按后張法施工工藝制作主梁，采用內(nèi)徑70 mm、外徑77 mm的預埋金屬波紋管制孔器和ovm夾片錨具。1.5 上部結(jié)構1.5.1 上部結(jié)構設計要點為減輕主梁的安裝重量，增強橋梁的整體性，在預制t梁上設500mm的濕接縫；構件尺寸參考規(guī)范圖；對內(nèi)梁各截面進行驗算。1.5.2 上部結(jié)構施工要點支架模板，保證工程構造物的形狀，尺寸及各部分相互間位置的正確性；預應力剛束采用超張拉，嚴格按規(guī)程

22、操作；管道或成孔要個保證質(zhì)量，保證孔道暢通；保證混凝土質(zhì)量。1.6 下部結(jié)構1.6.1 下部結(jié)構設計要點灌注樁所用的原材料和混凝土強度必須符合設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定；成孔深度必須符合設計要求；實際澆注混凝土不得小于計算體積；灌注后的樁頂標高必須符合設計要。1.6.2 下部結(jié)構施工要點支架模板，保證工程構造物的形狀，尺寸及各部分相互間位置的正確性；采取有效措施預防基礎施工中的斜孔和塌孔，保證成孔質(zhì)量；基礎施工過程中應隨時檢查進鉆尺度及鉆機情況，避免卡鉆、掉鉆的情況發(fā)生。1.6.3 施工注意事項預防坍孔；預防樁孔偏斜；預防鋼筋籠變形，保護層不夠，深度不符合要求； 預防鋼筋骨架上升。第2章 水文計

23、算2.1 設計流量計算2.1.1 水面寬度及過水面積計算因缺乏水文資料，該河段無河灘全為河槽。且已知設計水位為，按比例繪制過水斷面圖見圖紙ql-1，根據(jù)河流橫斷面圖列表計算如表2-1，并求河槽面積。表2-1 河床橫斷面計算表樁號河床高程(m)水深(m)水面寬度(m)過水面積(m2)累計面積(m2）合計k217+6992060000ac=583.2m2 bc=150.5mk217+760.9199.44.561.9139.3139.3k217+829.3198.15.868.4352.3491.6k217+860.9203.90031.691.6583.22.1.2 根據(jù)河流橫斷面列表計算設計流

24、量由表2-1數(shù)據(jù)可得：河槽設計流量： （2-1） 河灘設計流量：水面寬度：河床斷面平均水深： 總設計流量：2.2 橋孔長度計算2.2.1 計算最小橋孔凈長度由經(jīng)驗公式： （2-2）式中：最小橋孔凈長度（m）天然河槽寬度設計流量（）設計洪水的洪水流量（），本設計中因為無河灘，所以,反映河床穩(wěn)定性的系數(shù)和指數(shù)，查7表8-1取代入數(shù)據(jù)：2.2.2 確定合理標準跨徑和孔數(shù)該設計采用標準跨徑，橋孔采用4孔。2.2.3 驗算該橋的橋橔橔徑：該橋孔布設方案的實際凈過水寬度：該橋孔布置方案合理。2.3 確定橋臺橋墩中心樁號由實際凈過水寬和橋孔布置可得知：0號橋臺樁號為k217+699.0，地面高程為260.0

25、 m1號橋墩樁號為k217+744.5，地面高程為201.46 m2號橋墩樁號為k217+790.0，地面高程為199.22 m3號橋墩樁號為k217+835.3，地面高程為199.44m4號橋臺樁號為k217+881.0，地面高程為260.3 m。2.4 橋面標高計算2.4.1 建筑安全高度根據(jù)設計資料該河為非通航河道，取0.5 m。2.4.2 各種水面升高值計算橋下最大壅水高度計算公式 ： （2-3）式中：橋下河槽平均水深，設計水位，河槽弗汝德系數(shù)，這表明設計流量通過時為緩流，則橋前出現(xiàn)壅水，而不出現(xiàn)橋墩迎水面的急流沖擊高度，本設計只考慮壅水引起的水位升高，壅水高度為0。橋梁上部結(jié)構高度：

26、，不計波浪高、波浪坡面爬高和河灣凹岸超高，所以橋面中心最低標高（非通航）為：。2.5 橋梁墩臺沖刷計算2.5.1 一般沖刷深度計算因橋臺位于河岸上，不需要進行沖刷計算，且該河段的自然衍變沖刷為0。根據(jù)下面公式計算： （2-4）式中：橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)，查7表9-1取 單寬流量集中系數(shù)， ，天然河槽寬度，橋長范圍內(nèi)的河槽寬度，橋下河槽通過的流量（），當橋下河槽能夠擴寬至全橋孔時，則代入數(shù)據(jù)： 。所以一般沖刷的最低沖刷線高程：。2.5.2 局部沖刷深度計算由于局部沖刷位于粘性土河床，且 則根據(jù)下面公式計算：（2-5）式中：橋墩計算寬度（m），墩形系數(shù)，查7附錄取1.0沖刷坑范圍內(nèi)粘性土液性指數(shù)，

27、取0.4一般沖刷后墩前行進流速，代入數(shù)據(jù)： 則局部沖刷最低沖刷線高程：。第3章 上部結(jié)構設計3.1 主梁橫截面設計3.1.1 主梁間距、高度與主梁片數(shù)主梁間距均為2600mm（預制時t梁上翼緣寬度中梁為1600mm，主梁之間留有1000mm的濕接縫后澆段），標準設計中對于45.5m跨徑的簡支梁取用2300mm的主梁高度是比較合適的，高跨比為 在之間。橋面凈寬：凈，所以選用5片主梁。3.1.2 主梁主要截面尺寸擬定初擬馬蹄寬度550mm，跨中高度為250mm，斜坡高度為150mm，經(jīng)過計算，占全部面積的，在之間，符合要求，則主梁截面尺寸見以下各圖。圖3-1 中梁跨中及截面尺寸圖3-2 中梁變化點

28、及支點截面尺寸圖3-3 邊梁跨中及支點截面尺寸3.1.3 橫截面沿跨長的變化本設計主梁采用等高形式，橫截面的和t梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應力，也為布置錨具的需要，在距梁端范圍內(nèi)將腹板加厚到與馬蹄同寬，馬蹄部分為配合鋼束彎起而從六分點附近（第一道橫隔梁處）開始向支點逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時腹板寬度亦開始變化。 3.1.4 計算截面幾何特性截面的幾何特性計算見附表1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8。3.1.5 檢驗截面效率指標截面形心至上緣距離： 則 上核心距： 下核心距：截面效率指標：。3.1.6 橫隔梁的尺寸擬定為減小對

29、主梁設計起主要控制控制作用的跨中彎矩，在跨中設置一道中橫隔梁；當跨度較大時，應設置較多的橫隔梁，本設計在橋跨中點和三分點、六分點、支點處設置7道橫隔梁，左右兩道間距為，中間間距為。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部，下部；中橫隔梁高度為，厚度為上部，下部，平均厚度為。3.2主梁作用效應計算3.2.1 邊主梁永久作用效應計算1、永久作用集度（1）預制梁自重（一期恒載） 跨中截面段主梁的自重（六分點截面至跨中截面，長15.33 m） 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長4 m） 支點段梁的自重（長1.98 m） 邊主梁的橫隔梁中橫隔梁體積：端橫隔梁體積： 故半跨內(nèi)橫梁重力為： 一期恒載的預制梁永久作

30、用集度（2）二期永久作用 現(xiàn)澆t梁翼板集度 邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：則： 現(xiàn)澆部分的永久作用集度 鋪裝若將橋面鋪裝均攤給5片主梁，則： 欄桿一側(cè)人行道欄桿恒載集度：，一側(cè)人行道板恒載集度：若將兩側(cè)人行道欄桿和人行道板均攤給5片主梁，則： 橋面板及欄桿的永久作用集度：2、永久作用效應如圖3-6所示，設為計算截面離左支座的距離，并令 ，主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： （3-1）永久作用效應計算見附表1-9。3-6 邊梁永久作用效應計算圖 3.2.2 中主梁永久作用效應計算1、永久作用集度（1）預制梁自重（一期恒載） 跨中截面段主梁的自重（六分

31、點截面至跨中截面，長15.33 m） 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長4 m） 支點段梁的自重（長1.98 m） 中主梁的橫隔梁中橫隔梁體積：端橫隔梁體積： 故半跨內(nèi)橫梁重力為： 一期恒載的預制梁永久作用集度（2）二期永久作用 現(xiàn)澆t梁翼板集度 中梁現(xiàn)澆部分橫隔梁一片中橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積：則： 現(xiàn)澆部分的永久作用集度 鋪裝若將橋面鋪裝均攤給5片主梁，則： 欄桿一側(cè)人行道欄桿恒載集度：一側(cè)人行道板恒載集度：若將兩側(cè)人行道欄桿和人行道板均攤給5片主梁，則： 橋面板及欄桿的永久作用集度：。2、永久作用效應如圖3-7所示，設為計算截面離左支座的距離，并令 ，主梁彎矩和

32、剪力采用公式（3-2）計算分別為：永久作用效應計算見表3-1圖3-7 中梁永久作用效應計算圖表3-1 中主梁恒載內(nèi)力計算表作用效應跨中四分點變化點距支點處支點一期彎矩（knm ）4476.633357.472265.50539.240.00剪力（kn ）0.00241.98340.13453.88483.96現(xiàn)澆部分彎矩（knm ）566.42424.82286.6568.230.00剪力（kn ）0.0030.6243.0457.4361.24橋面欄桿彎矩（knm ）1312.53984.40664.23158.100.00剪力（kn ）0.0070.9599.72133.07141.90二

33、期彎矩（knm ）1878.951409.22950.88226.330.00剪力（kn ）0.00101.57142.76190.50203.14彎矩（knm ）6355.584766.693216.38765.570.00剪力（kn ）0.00343.55482.89644.38687.103.2.3 可變作用效應計算（修正剛性橫梁法）1、沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)根據(jù)2 4.3.2條規(guī)定，結(jié)構的沖擊系數(shù)與結(jié)構的基頻有關，因此要先計算結(jié)構的基頻，簡支梁的基頻可采用下列公式估算：結(jié)構基頻 （3-2），查表1-1取 ，則 代入數(shù)據(jù)：查10表3-12可知結(jié)構基頻 ，則 因為該橋梁為雙車道，則車道折減

34、系數(shù)查10表3-10取 所以汽車荷載：。2、計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)（1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)該橋梁橋跨中內(nèi)設五道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構的長寬比為：所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)。 計算主梁抗扭慣矩 （3-3）：圖3-8 計算圖式表3-2 計 算 表分塊名稱翼緣板2100175.30.07971/33.95046腹板1799.72200.12240.30735.88885馬蹄5503250.59090.21083.9800013.16885 計算抗扭修正系數(shù)對于該橋梁的主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得： （3-4）式中：，且有5片主梁

35、，則 按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值 （3-5） 如表3-2所示表3-3 值匯總表 梁號10.5640.3820.20.018-0.16420.3820.2910.20.1090.01830.20.20.20.20.2 計算荷載橫向分布系數(shù)1、2、3號梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖3-9所示。圖3-9 跨中的橫向分布系數(shù)計算圖示對于1號梁，設影響線零點到1號梁的距離為故有可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為：可變作用（人群）：對于2號梁，設影響線零點到右側(cè)人行道中點的距離為故有可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為：可變作用（人群）：對于3號梁，故有可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為：可變作

36、用（人群）：。（2）支點截面的荷載橫向分布系數(shù)如圖3-10所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進行布載，1、2、3號可變作用的橫向分布系數(shù)可計算如下：圖3-10 支點橫向分布系數(shù)計算圖示對于1號梁 則有可變作用（汽車）：可變作用（人群）：對于2號梁 則有可變作用（汽車）：可變作用（人群）：對于3號梁則有可變作用（汽車）：可變作用（人群）：。（3）橫向分布系數(shù)匯總表3-4 橫向分布系數(shù)匯總 作用類別梁號公路級汽車荷載人群荷載跨中支點跨中支點續(xù)上表 1號0.65650.40910.61361.27272號0.52830.79550.406803號0.40.59090.203、車道荷載的取值根

37、據(jù)24.3.1條，公路級的均布荷載標準值和集中荷載標準為：計算彎矩時： 計算剪力時： 人群荷載： 4、計算可變作用效應在可變作用效應計算中，對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：支點處橫向分布系數(shù)取，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過渡到，其余梁段均取。下面分別計算1號梁，2號梁，3號梁的跨中截面，變化點截面，截面，距支點 處截面，支點截面的汽車荷載、人群荷載的彎距值、剪力值。（1）1號梁 求跨截面的最大彎矩和最大剪力計算跨截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應，圖示出跨在截面作用效應計算圖式，計算公式為：圖3-11 跨中截面作用效應計算圖示 （3-6）式中：；車道均布荷載標準值

38、；車道集中荷載標準值；影響線上同號區(qū)段的面積；影響線上最大坐標值?？勺冏饔茫ㄆ嚕藴市嚎勺冏饔茫ㄆ嚕_擊效應：可變作用（人群）效應：因為城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁，人群荷載標準值取上述規(guī)定值的1.15倍。則 求四分點截面的最大彎矩和最大剪力下圖為四分點截面作用效應的計算圖式圖3-12 四分點截面作用效應計算圖式可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求變化點截面的最大彎矩和最大剪力下圖為變化點截面作用效應的計算圖式圖3-13 變化點截面作用效應計算圖式可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求距支點h/2處截面

39、的最大彎矩和最大剪力下圖為距支點h/2處截面作用效應的計算圖式圖3-14 距支點截面剪力計算圖式可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求支點截面的最大彎矩和最大剪力下圖為支點截面作用效應的計算圖式圖3-15 支點截面剪力計算圖式可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應：（2）2號梁 求跨截面的最大彎矩和最大剪力下圖為支點截面作用效應的計算圖式圖3-16 跨中截面作用效應計算圖示可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求四分點截面的最大彎矩和最大剪力下圖為四分點截面作用效應的計算圖式圖3-1

40、7 四分點截面作用效應計算圖式可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求變化點截面的最大彎矩和最大剪力下圖為變化點截面作用效應的計算圖式圖3-18 變化點截面作用效應計算圖式可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求距支點h/2處截面的最大彎矩和最大剪力下圖為距支點h/2處截面作用效應的計算圖式圖3-19 距支點截面剪力計算圖式可變作用（汽車）標準效應： 可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求支點截面的最大彎矩和最大剪力下圖為支點截面作用效應的計算圖式圖3-20 支點截面剪力計算圖式可變作用（汽車）標準效應：

41、可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應：（3）3號梁 求跨截面的最大彎矩和最大剪力下圖為支點截面作用效應的計算圖式圖3-21 跨中截面作用效應計算圖示可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求四分點截面的最大彎矩和最大剪力下圖為四分點截面作用效應的計算圖式圖3-22 四分點截面作用效應計算圖式可變作用（汽車）標準效應： 可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求變化點截面的最大彎矩和最大剪力下圖為變化點截面作用效應的計算圖式圖3-23 變化點截面作用效應計算圖式可變作用（汽車）標準效應： 可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求

42、距支點h/2處截面的最大彎矩和最大剪力下圖為距支點h/2處截面作用效應的計算圖式圖3-24 距支點截面剪力計算圖式可變作用（汽車）標準效應： 可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應： 求支點截面的最大彎矩和最大剪力下圖為支點截面作用效應的計算圖式圖3-25 支點截面剪力計算圖式可變作用（汽車）標準效應：可變作用（汽車）沖擊效應：可變作用（人群）效應：3.2.4 主梁內(nèi)力組合 （3-7） （3-8） (3-9) （3-10） 將計算所得的內(nèi)力組合值列于附表1-11至1-13。3.3 配筋計算3.3.1 預應力鋼束數(shù)量計算 根據(jù)跨中截面正截面抗裂要求，確定預應力鋼筋數(shù)量，采用部分預應力結(jié)構

43、。為滿足抗裂要求，所需的有效預加力為： （3-11）代入數(shù)據(jù)： 則 取28根，采用4束7股的預應力鋼筋束，ovm夾片型錨具，查8附表1-6取，采用內(nèi)徑70 mm、外徑77 mm的預埋鐵皮波紋管成孔，預留管道直徑為77 mm。3.3.2 普通鋼筋數(shù)量的確定設預應力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點到梁下邊緣的距離為 ，則：的確定：取上述三個值當中的最小值。則先假定為第一類t形截面。 (3-12)解得：屬第一類型截面。則根據(jù)正截面承載力計算需要的非預應力鋼筋截面積為：取8根直徑為18 mm hrb335鋼筋，實際提供的鋼筋截面面積為 ，在板底排成一排，其鋼筋間距為，鋼筋重心到底邊距離為 。3.3.3 預應

44、力鋼束及普通鋼筋的布置為使施工方便，全部4束預應力鋼筋均錨于梁端，這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且在梁端均彎起較高，可以提供較大的預剪力。其跨中截面及錨固端截面所布置的鋼束如圖3-26所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為：圖3-26 跨中截面及錨固截面鋼束的布置圖對于錨固端截面，鋼束布置通常考慮下述兩個方面：一是預應力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要求。按照上述錨頭布置的“均勻”、“分散”原則，錨固端截面所布置的鋼束如上圖所示。鋼束群重心至梁底距離為：為驗核上述布置的鋼束群重心位置，需計算錨固端截面幾何

45、特性見附表1-14。其中： 故得： 說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。3.3.4 鋼束計算計算各截面鋼束位置及其傾角，見圖3-27及附表1-151-16。圖3-27 鋼束群重心位置復核圖式及封錨端混凝土塊尺寸圖3.3.5 鋼束長度計算一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度之和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角度進行計算。通過每根鋼束長度計算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度，以利備料和施工，計算結(jié)果見附表1-17。3.3.6 主梁截面幾何性質(zhì)計算其中：值均為查8表得知主梁截面幾何性質(zhì)計算結(jié)果見附表1-18至1-233.3.7 承載能力極限狀態(tài)計算1、跨中截面正截面預應

46、力鋼束合力點到截面底邊的距離：則預應力鋼束和普通鋼筋的合力點到截面底邊距離：則 上翼緣板平均厚度： 的確定： 則上翼緣工作寬度，則按公式（3-13）來判斷截面類型 （3-13）則屬于第一類t形截面由的計算條件，計算混凝土受壓區(qū)高度：計算結(jié)果表明，跨中截面的抗彎承載力滿足要求。2、斜截面抗剪承載力計算（1）變化點截面處斜截面抗剪承載力計算預應力混凝土簡支梁應對按規(guī)定需要驗算的各個截面進行斜截面抗剪承載力計算，首先，根據(jù)公式進行截面抗剪強度上、下限復核，即： （3-14）式中的為驗算截面處剪力組合設計值，這里，為混凝土強度等級，這里，；，；為相應于剪力組合設計值處的截面有效高度，即自縱向受拉鋼筋合

47、力點至鋼筋受壓邊緣的距離，這里縱向受拉鋼筋合力點距截面下緣的距離為：所以 為預應力提高系數(shù)，；代入數(shù)據(jù)：左邊：右邊：計算表明，截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。斜截面抗剪承載力按下式計算，即： （3-15）其中： （3-16） （3-17）式中： 箍筋選用雙肢直徑為10 mm的hrb335鋼筋，間距，則 ，故：采用全部4束預應力鋼筋的平均值，即，所以： 所以變化點截面處斜截面抗剪承載力滿足要求。（2）距支點處斜截面抗剪承載力計算首先，也根據(jù)公式進行截面抗剪強度上、下限復核，即： （3-18）式中的為驗算截面處剪力組合設計值，這里，為混凝土強度等級，這里 ，；，；為相應于剪力組合設計值處的截面有效高度，即自縱向受拉鋼筋合力點至鋼筋受壓邊緣的距離，這里縱向受拉鋼筋合力點距截面下緣的距離為： 所以 為預應力提高系數(shù)，；代入數(shù)據(jù)：左邊：右邊：計算表明，截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。斜截面抗剪承載力按下式計算，即： （3-19）其中： （3-20） （3-21） 式中： 箍筋選用雙肢直徑為10 mm的hrb335鋼筋，