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文檔簡介

1、山東交通學院2015屆畢業(yè)生畢業(yè)設計設 計 書題目: 濱德高速4×30m裝配式預應力混凝土簡支t梁橋施工圖設計專 業(yè): 土木工程 班 級: 土木 學 號: 姓 名: 指導教師: 完成日期: 2015 年 6 月 壹摘 要 預應力混凝土梁式橋在我國橋梁建筑上占我重要的地位,在目前,對于中小跨徑的 永久性橋梁,無論是公路橋梁或者城市橋梁,都在盡量采用預應力混凝土梁式橋,因為 這種橋梁具有就地取材,工業(yè)化施工,耐久性好,適應性強,整體性好以及美觀等多種優(yōu)點。 本設計采用裝配式簡支 t 梁結(jié)構,其上部結(jié)構由主梁、橫隔梁、行車道板,橋面部 分和支座等組成,顯然主梁是橋梁的主要承重構件。其主梁通

2、過橫梁和行車道板連接成 為整體,使車輛荷載在各主梁之間有良好的橫向分布。橋面部分包括橋面鋪裝、伸縮裝 置和欄桿等組成,這些構造雖然不是橋梁的主要承重構件,但它們的設計與施工直接關 系到橋梁整體的功能與安全,這里在本設計中也給予了詳細的說明。本設計主要受跨中正彎矩的控制,當跨徑增大時,跨中由恒載和活載產(chǎn)生的彎矩將 急劇增加,是材料的強度大部分為結(jié)構重力所消耗,因而限制的起跨越能力,本設計采 用 27m 標準跨徑,合理地解決了這一問題。在設計中通過主梁內(nèi)力計算、應力鋼筋的布 置、主梁截面強度與應力驗算、行車道板及支座、墩臺等等設計,完美地構造了一座裝 配式預應力混凝土簡支 t 梁橋,所驗算完全符合

3、要求,所用方法均與新規(guī)范相對應。本 設計重點突出了預應力在橋梁中的應用,這也正體現(xiàn)了我國橋梁的發(fā)展趨勢。 關鍵詞:預應力,簡支 t 梁,后張法,應力驗算abstract the prestressed concrete beam plate bridge occupies my important status in our country bridge construction, in at present, regarding small span permanent bridge, regardless of is the highway bridge or the city bridg

4、e, all as far as possible is using the prestressed concrete beam plate bridge, because this kind of bridge has makes use of local materials, the industrialization construction, the durability is good, compatible, integrity good as well asartistic and so on many kinds of merits. this design uses asse

5、mbly type simple support t beam structure, its superstructure by the king post, septum transversum beam, the lane board, the bridge floor part and the support and so on is composed, the obvious king post is the bridge main carrier. its king post connects into the whole through the crossbeam and the

6、lane board, enable the vehicles load to have the good traverse between various king posts .bridge floor part including compositions and so on flooring, expansion and contraction installment and parapet, these structures although is not the bridge main carrier, but their design and the construction r

7、elates the bridge whole directly the function and the security, here has also given the detailed explanation in this design. this design mainly steps the sagging moment control, when the span increases, cross the bending moment which produces by the dead load and the live load the sharp growth, is t

8、he material intensity majority of consumes for the structure gravity, thus limits the spanning ability, this design uses the 27m standard span, has solved this problem reasonably. in the design through the king post endogenic force computation, the stress steel bar arrangement, king post section int

9、ensity and stress checking calculation, lane board and support, pillar taiwan and so on designs, a structure assembly type prestressed concrete simple support t beam bridge, the checking calculation completely has conformed to the requirement perfectly, uses the method and the new standard correspon

10、ds. this design has highlighted the pre-stressed with emphasis in the bridge application, this has also been manifesting our country bridge trend of development. key word: pre-stressed, simple support t beam,tensioning,stress checking calculation 目 錄前言.1第 1 章.橋梁設計基本資料.11.1 濱德高速 k72+943.5 中橋工程地質(zhì)資料.11

11、.1.1 氣候條件.11.1.2 地質(zhì)資料.21.2 設計規(guī)范.3第 2 章橋型設計方案.52.1 方案一:預應力鋼筋混凝土簡支梁(錐型錨具).52.1.1 基本構造布置.52.1.2 設計荷載.52.2 方案二:鋼筋混凝土箱形拱橋.62.2.1 方案簡介.62.2.2 尺寸擬定.62.2.3 橋面鋪裝及縱橫坡度.72.2.4 施工方法.72.2.5 總結(jié).7第 3 章上部結(jié)構設計.83.1 設計資料及結(jié)構布置.83.1.1 設計資料.83.1.2 橫截面布置.83.1.3 橫截面沿跨長變化.113.1.4 橫隔梁的布置.113.2 主梁作用效應計算.113.2.1 恒載內(nèi)力計算.113.2.

12、2 活載內(nèi)力計算.133.2.3 計算橫向分布系數(shù).133.2.4計算最大彎矩和最大剪力.173.2.5 主梁效應作用組合.213.3 鋼筋面積的估算及鋼束布置.213.3.1受壓翼緣有效寬度 b'f 的計算.213.4鋼束預應力損失估算.303.4.1 預應力鋼筋與管道間摩擦引起的預應力損失l1.303.4.2錨具變形、鋼絲回縮引起的應力損失l2.303.4.3預應力鋼筋分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應力損失l4.323.4.4鋼筋松弛引起的預應力損失l5.323.4.5混凝土收縮、徐變引起的損失l6. .323.5應力驗算.353.5.1短暫狀況的正應力驗算.353.5.2持久狀況

13、的正應力驗算.35第 4 章基礎的設計.374.1 蓋梁的計算.374.1.1 荷載計算. .374.1.2 內(nèi)力計算.454.2 橋墩墩柱計算.454.2.1 荷載計算.454.2.2 截面配筋計算及應力驗算.474.3 鉆孔灌注樁計算.494.3.1 荷載計算.494.3.2 樁長計算.504.3.3樁的內(nèi)力計算(m 法).514.3.3.1 樁的計算寬度的計算.514.3.3.2 樁的變形系數(shù)的計算.514.3.3.3 彎矩與水平壓力的計算.524.3.3.4 樁身彎矩 mz.524.3.4 樁身截面配筋與強度驗算.534.3.5 樁頂縱向水平位移驗算.544.3.5.1 水平位移和轉(zhuǎn)角

14、計算.544.3.5.2 樁頂縱向水平位移驗算.55結(jié)論.58致謝.59參考文獻.605山東交通學院畢業(yè)設計前 言 公路橋梁交通是為國民經(jīng)濟、社會發(fā)展和人民生活服務的公共基礎設施,是衡量一 個國家經(jīng)濟實力和現(xiàn)代化水平的重要標志。我國從“七五”開始,公路建設進入了高等 級公路建設的新階段,近幾年隨著公路等級的不斷提高,路橋方面知識得到越來越多的 應用,同時,各項規(guī)范也有了較大的變動,為掌握更多路橋方面知識,我選擇了 30m 裝 配式預應力混凝土簡支 t 梁設計這一課題。 本設計是根據(jù)設計任務書的要求和公路橋規(guī)的規(guī)定,選定裝配式預應力 t 形截 面簡支梁橋,該類型的梁橋具有受力均勻、穩(wěn)定,且對于小

15、跨徑單跨不產(chǎn)生負彎矩,施 工簡單且進度迅速等優(yōu)點。設計內(nèi)容包括擬定橋梁縱,橫斷面尺寸、上部結(jié)構計算,下 部結(jié)構計算,施工組織管理與運營,施工圖繪制,各結(jié)構配筋計算,書寫計算說明書、 編制設計文件這幾項任務。 在設計中,橋梁上部結(jié)構的計算著重分析了橋梁在施工及使用過程中恒載以及活 載的作用力,采用整體的自重荷載集度進行恒載內(nèi)力的計算。按照新規(guī)范公路 i 級車道 荷載進行布置活載,并進行了梁的配筋計算,估算了鋼絞線的各種預應力損失,并進行 預應力階段和使用階段主梁截面的強度,正應力及主應力的驗算。下部結(jié)構采用以鉆孔 灌注樁為基礎的墩柱,并分別對橋墩和樁基礎進行了計算和驗算。主要依據(jù)公路鋼筋 混凝土

16、及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(jtg d062-2004),公路橋涵地基與基礎設計 規(guī)范(jtj 024-85、,公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(簡稱預規(guī)) jtg d602004公路橋涵設計通用規(guī)范(簡稱通用規(guī)范) 在本次設計過程中,新舊規(guī)范的交替,電腦制圖的操作,都使我的設計工作一度陷 入僵局。在指導老師鄭桂蘭老師及本組其他組員的幫助下,才使的這次設計得以順利完成。 在此,對老師和同學們表示衷心的感謝。 由于公路橋梁工程技術的不斷進步,技術標準的不斷更新,加之本人能力所限, 設計過程中的錯誤和不足再所難免,敬請各位老師給予批評指正。第 1 章.橋梁設計基本資料1.1 濱德高速 k7

17、2+943.5 大橋工程地質(zhì)資料1.1.1 氣候條件 山東氣候?qū)倥瘻貛Ъ撅L氣候類型。降水集中、雨熱同季,春秋短暫、冬夏較長。年 平均氣溫 1114,由東北沿海向西南內(nèi)陸遞增,膠東半島、黃河三角洲年均在 12 以下,魯西南在 14以上。最冷月 1 月平均氣溫由零下 4遞增到 1,最熱月 7 月由 24遞增 27左右。極端最低氣溫在零下 1120之間,極端最高氣溫 3643。全 年無霜期也由東北沿海向西南遞增,魯北和膠東一般為 180 天,魯西南地區(qū)可達 220 天。年平均降水量一般在 550950 毫米之間,由東南向西北遞減。魯南魯東,一般在 800 900 毫米以上;魯西北和黃河三角洲則在 6

18、00 毫米以下。降水季節(jié)分布很不均衡,全年 降水量有 6070集中于 6、7、8 三個月,易形成澇災。911 月份降水一般 100200 毫米,122 月降水僅 1550 毫米,35 月也在 100 毫米以下。冬、春及晚秋易發(fā)生 旱象。1.1.2 地質(zhì)資料 第 1 工程地質(zhì)層素填土(q4al):層底標高 12.70m,厚度 7.5 m。黃褐色、棕黃色, 松散,可塑,稍濕,以亞粘土為主,表層為灰土墊層。 第 2 工程地質(zhì)層亞粘土(q4al):層底標高 11.2011.70m,厚度 1.003.80m。棕 黃色,可塑,濕,光滑,中等韌性,中等干強度。 第 3 工程地質(zhì)層亞砂土(q4al):層底標高

19、 5.707.20m,厚度 6.004.00m。褐黃 色、灰褐色,中密,濕,搖震反應迅速,低干強度,低韌性。 第 4 工程地質(zhì)層粉砂(q4al):層底標高 1.704.00m,厚度 4.003.20m。灰黃色, 密實,飽和,以石英、長石、云母為主,級配良好,分選性差,磨圓度較高。 第 5 工程地質(zhì)層亞粘土(q4al):層底標高-3.80-2.80m,厚度 4.507.80m。黃 褐色,可塑,濕,稍有光滑,中等韌性,中等干強度,局部夾亞砂土薄層。 第 6 工程地質(zhì)層粘土(q4al):層底標高-6.10-5.50m,厚度 1.703.30m。棕黃 色,可塑硬塑,濕,光滑,高干強度,中等韌性。 第

20、7 工程地質(zhì)層粉砂(q2+3al+pl):層底標高-10.30-10.00m,厚度 4.204.50m。 灰黃色,密實,飽和,以石英、長石、云母為主,級配良好,分選性差,磨圓度較高。 第 8 工程地質(zhì)層亞粘土(q2+3al+pl):層底標高-11.30-11.00m,厚度 1.00m?;?褐色,可塑,濕,光滑,中等干強度,中等韌性。 第 9 工程地質(zhì)層粉砂(q2+3al+pl):未揭穿,厚度29.00m?;液稚?,密實,飽 和,以石英、長石、云母為主,級配良好,分選性差,磨圓度較高??辈靺^(qū)在勘察深度范圍內(nèi),地下水為第四系孔隙潛水-微承壓水,勘察期間地下水 位埋深 3.308.50m,標高 11.

21、70m,地下水年變化幅度 3.0m 左右。經(jīng)取水樣化驗分析, 地下水 k+na+含量為 35.08mg/l,ca2+含量為 90.18mg/l,mg2+含量為 51.03mg/l,cl- 含量為 84.19mg/l,s042-含量為 84.05mg/l,hco3-含量為 372.22mg/l,無侵蝕性 co2 存在,ph=8.1,礦化度為716.75mg/l。根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范gb50021-2001 中 12.2.1 條款(按環(huán)境類)判定,地下水對砼結(jié)構在干濕交替與長期浸水條件下均無腐蝕性; 地下水對砼結(jié)構中鋼筋在干濕交替條件下有弱腐蝕性,在長期浸水條件下無腐蝕性。表 1-1 基土各土層容

22、許承載力表層次巖性層底標高(m)容許承載力(kpa)1素巖土12.70/23亞粘土亞砂土12.7011.2011.701201304粉砂5.707.201305亞粘土1.704.001706粘土-3.80-2.801807粉砂-6.10-5.502008亞粘土-11.30-11.001309細砂未揭穿240表 1-2 基土各土層鉆孔灌注樁樁基參數(shù)表層次巖性樁尖土極限承載 力(kpa)樁周土極限摩阻力(kpa)抗剪強度c(kpa)(度)1素填土/30/2亞粘土/40/3亞砂土20040526.74粉砂40040432.75亞粘土500401118.26粘土60055/7粉砂70045530.78

23、亞粘土30045/9細砂90050729.7表 1-3 基土各土層比例系數(shù) m 和 m0 值層次巖性m 和 m0 值(kn/m4)1素填土/2亞粘土50003亞砂土60004粉砂70005亞粘土100006粘土120007粉砂80008亞粘土40009細砂120001.2 設計規(guī)范中華人民共和國交通部部頒標準:(1)公路橋涵設計通用規(guī)范(jtg d60-2004)(2)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(jtg d62-2004)(3)公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(jtj024-85)(4)公路圬工橋涵設計規(guī)范(jtj d61-2005)(5)公路工程抗震設計規(guī)范(jtj004-89)第

24、2 章橋型設計方案 根據(jù)現(xiàn)橋位地形、水文條件,并綜合考慮工程的經(jīng)濟性和施工難易程度,本橋橋 跨布置的單跨跨徑宜在 30m 以上,因此選定簡支 t 型梁、連續(xù)箱梁和連續(xù)剛構橋這三種 橋型方案來進行方案比。2.1 方案一:預應力鋼筋混凝土簡支梁(錐型錨具)2.1.1基本構造布置設計資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊藴士鐝剑?0m(墩中心距); 全橋共:120 m,分 4 跨; 主梁全長:29.94m, 橋面凈空:凈13m+2×0.5m=14m;計算跨徑:28.86m。1).上部構造為預應力混凝土 t 型梁,梁高 1.7 m;下部構造為柱式墩身,肋板式橋臺,樁基礎;采用簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工。2).預應力混凝

25、土 t 型梁是目前公路橋梁中經(jīng)濟合理的橋型之一。橋型能適應橋位環(huán)境,施工工藝成熟、安全可靠;采用簡支轉(zhuǎn)連續(xù)橋型,橋面連續(xù),行車舒適,施工方便, 工期較短。上部結(jié)構施工較連續(xù)梁和連續(xù)剛構要簡單,材料用量和費用較少。能有效控 制投資規(guī)模,造價最省。 圖2-1橋梁立面圖2.1.2 設計荷載公路 i 級:兩側(cè)防撞欄桿重量分別為 2.99kn/m。材料及工藝:本橋為預應力鋼筋混凝土 t 型梁橋,錐形錨具;混凝土:主梁采用 c50 混凝土,橋面鋪裝用 c30 混凝土;預應力鋼筋:采用公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(jtg d62 2004)的15.2 鋼絞線, fpk =1860mpa。簡支梁的

26、優(yōu)點是構造、設計計算簡單,受力明確,缺點是中部受彎矩較大,并且 沒有平衡的方法,而支點處受剪力最大,如果處理不好主梁的連接,就會出現(xiàn)行車不穩(wěn)的情況2.2 方案二:鋼筋混凝土箱形拱橋2.2.1 方案簡介本方案為鋼筋混凝土等截面懸鏈線無鉸拱橋。全橋分兩跨,每跨均采用標準跨 徑 60m。采用箱形截面的拱圈。橋墩為重力式橋墩,橋臺為 u 型橋臺。2.2.2 尺寸擬定本橋擬用拱軸系數(shù) m=2.24,凈跨徑為 60.0m,矢跨比為 1/8。橋面行車道寬 9.0m, 兩邊各設 1.5m 的人行道。拱圈采用單箱多室閉合箱,全寬 11.2m,由 8 個拱箱組成,高 為1.2m。拱箱尺寸擬定如圖 2-2圖2-2

27、箱梁尺寸擬定(1)拱箱寬度:由構件強度、剛度和起吊能力等因素決定,一般為 130160cm。這里 取140cm。(2)拱壁厚度:預制箱壁厚度主要受震搗條件限制,按箱壁鋼筋保護層和插入式震動棒的要求,一般需有 10cm,若采用附著式震搗器分段震搗,可減少為 8cm,取8cm。(3)相鄰箱壁間凈寬這部分空間以后用現(xiàn)澆混凝土填筑,構成拱圈的受力部分, 一般用 1016cm,這里取16cm。(4)底板厚度:614cm。太厚則吊裝重量大,太薄則局部穩(wěn)定性差且中性軸上移。這里取 10cm。(5)蓋板:有鋼筋混凝土板和微彎板兩種型式,最小厚度 68cm,這里取 8cm。(6)現(xiàn)澆頂部混凝土厚度:一般不小于

28、10cm,這里取10cm。(7)橫隔板:多采用挖空的鋼筋混凝土預制板,厚 68cm,間距 3.05.0m。橫隔 板應預留人行孔,以便于維修養(yǎng)護。這里取厚 6cm。2.2.3 橋面鋪裝及縱橫坡度橋面采用瀝青混凝土橋面鋪裝,厚 0.10m。橋面設雙向橫坡,坡度為 2.0%。為了 排除橋面積水,橋面設置預制混凝土集水井和10cm 鑄鐵泄水管,布置在拱頂實腹區(qū)段。 雙向縱坡,坡度為 0.6%。2.2.4 施工方法采用無支架纜索吊裝施工方法,拱箱分段預制。采用裝配整體式結(jié)構型式, 分階段施工,最后組拼成一個整體。2.2.5 總結(jié)預應力混凝土連續(xù)箱梁也是目前公路大跨徑橋梁中經(jīng)常采用的橋型之一。結(jié)構受力 合

29、理,變形??;橋面連續(xù),行車舒適;較 t 型梁增加了施工的難度和工期;材料用量和 費用較 t 型梁要多一些。上部構造施工采用移動支架一次性投入費用要高;且由于增加了大噸位支座,日后維護費用要增加。2.3 橋型方案三:預應力混凝土連續(xù)剛構方案(比較方案)橋梁全長:90m(1)上部構造為預應力混凝土變高度箱梁,根部高 4.5m,跨中高 2.0m;下部構造為 空心矩形截面墩身、肋板式橋臺,樁基礎;采用掛籃懸臂澆筑施工。(2)預應力混凝土連續(xù)剛構橋外型美觀,是目前公路大跨徑橋梁中經(jīng)常采用的橋型 之一,尤其是墩身高度很高時,更能體現(xiàn)出它的優(yōu)勢。該橋型連續(xù),行車舒適;但上部 結(jié)構施工工序較 t 型梁和連續(xù)梁

30、要多、周期較長,造價較高。 鑒于橋位處的地形條件,河流斷面寬約 70m,橋墩高 28m 左右,且由于連續(xù)剛構橋橋梁 上部結(jié)構建筑高度較高,如采用該方案需要提升橋面標高,增加橋頭引道長度。結(jié)合投 資規(guī)模、和考慮施工的難度,本橋不適合于修建連續(xù)剛構橋。方案的最終確定:經(jīng)考慮,簡直梁的設計較簡單,受力的點明確,比較適合初學者 作為畢業(yè)設計用,因此我選著了方案一。第 3 章上部結(jié)構設計3.1 設計資料及結(jié)構布置3.1.1 設計資料(1)橋梁跨徑及橋?qū)?標準跨徑:30m(墩中心距離) 主梁全長:29.94m; 計算跨徑:28.86m; 橋面凈空:凈11m+2×0.5m=12m;(2)設計荷載

31、公路 i 級,每側(cè)防撞欄重力的作用力為 2.99kn/m。(3)材料及工藝混凝土:主梁用 c50,橋面鋪裝用 c30。 預應力鋼筋采用公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(jtg d622004)的15.2 鋼絞線, fpk =1860mpa。普通鋼筋直徑大于和等于 12mm 的采用 hrb335 鋼筋;直徑小于 12mm 的均用 r235 鋼筋。 按后張法施工工藝制作主梁,采用內(nèi)徑 70mm、外徑 77mm 的預埋波紋管和夾片錨具。(4)設計依據(jù)(1)交通部頒公路工程技術標準(jtg b012003)(2)交通部頒公路橋涵設計通用規(guī)范(jtg d602004)(3)交通部頒公路鋼筋混凝土

32、及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(jtg d622004)(5)基本計算數(shù)據(jù)(表3-1)3.1.2 橫截面布置(1) 主梁間距與主梁片數(shù) 主梁間距通常應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟,同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標很有效,故在許可條件下應適當加寬 t 梁翼板。翼板的寬度為 2000mm,由于寬度較大,為了保證橋梁的整體受力性能,橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭,因此主梁的工作截面有兩種:預應力、運輸、吊裝階段,凈13m+2×0.5m 的橋款選用七片主梁, 表3-1 基本計算數(shù)據(jù)名稱項目符號單位數(shù)據(jù)c50混凝土立方體fcu,kmpa50彈性模量ecmpa34500軸心抗壓標準強度fckmpa

33、32.4軸心抗拉標準強度ftkmpa2.65軸心抗壓設計強度fcdmpa22.4軸心抗拉設計強度ftdmpa1.83短暫狀態(tài)容許壓應力0.7fckmpa20.72容許拉應力0.7ftkmpa1.757持久狀態(tài)標準荷載組合容許壓應力0.5fckmpa16.2容許主壓應力0.6fckmpa19.44短期效應組合容許拉應力st-0.85mpa0容許主拉應力0.6ftkmpa1.59鋼絞線標準強度fpkmpa1860彈性模量epmpa19500抗拉設計強度fpdmpa1260最大控制應力0.75fpkmpa1395容許壓應力容許拉應力0.65fpkmpa1209材料重度標準荷載組合1kn/m325容許

34、壓應力2kn/m323容許主壓應力3kn/m378.5鋼束與砼彈性模量比ep無量綱5.65(2) 主梁跨中主要尺寸擬定 1)主梁高度 預應力簡支梁橋的主要高度與其跨徑之比通常在 1/151/25,標準設計中高跨比 約在 1/181/19。本橋采用 1700 的主梁高度比較合適。 2)主梁截面細部尺寸 面板承受車輪局部荷載的要求,還應考慮能否滿足主梁受彎時上翼板受壓的強度要求。預置 t 梁的翼板厚度取用 110mm,翼板跟部加厚到 185mm 以抵抗翼緣跟部較大的彎矩。預應力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應力較小,腹板厚度一般由布置預置孔道的構造 決定,同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā),腹板厚度不宜小于其高度

35、的 1/15。馬蹄尺寸基 本由布置預應力鋼束的需要確定的,設計實踐表明,馬蹄面積占截面總面積的 10%20%為合適。半縱剖面 圖3-1 結(jié)構尺寸圖按照以上擬定的外形尺寸繪出預制梁的跨中截面圖圖3-2 跨中截面圖3) 計算截面幾何特征 將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元,截面幾何特征列表計算見表 3-2表 3.2 跨中截面幾何特征計算表分塊名稱分塊面積ai(cm 2 )分塊面積 形心至上 緣距離yi(cm)分塊面積 對上緣靜 距分塊面積 的自身慣矩di=yi-y(cm)分塊面積對 截面形心的 慣矩ix=aid2(cm4)i=ii+ix(cm)4(1)(2)(3)(4)(5)(6)=(1)&

36、#215;(5)2(7)=(4)+(6)22005.51210022183.356.837105227.58712741130013.54050937.548.83715310.67716248208580.5167842.53357024-18.176883604045386165146.33324144.91101.7-841164240118838590016014400030000-97.6785854868729486s5650352137.4218069143.1.3 橫截面沿跨長變化橫截面沿跨長的變化,該梁的翼板厚度不變,馬蹄部分逐漸抬高,梁端處腹板加厚 到與馬蹄等寬,主梁的基本

37、布置到這里就基本結(jié)束了。3.1.4 橫隔梁的布置由于主梁很長,為了減小跨中彎矩的影響,全梁共設了五道橫隔梁,分別布置在跨 中截面、兩個四分點及梁端,其間距為 6.75m。3.2 主梁作用效應計算3.2.1 恒載內(nèi)力計算(1) 恒載集度 1) 主梁2)橫隔梁對于邊主梁: 對于中主梁:3) 橋面鋪裝8cm 混凝土鋪裝:5cm 瀝青鋪裝:若將橋面鋪裝均攤給七片主梁,則:4) 欄桿兩側(cè)防撞護欄分別為 4.99kn/m ,若將兩側(cè)防撞欄均攤給七片主梁,則:作用于邊主梁的全部恒載 g 為作用于中主梁的恒載強度為(2)恒載內(nèi)力如圖 3.3 所示,設 x 為計算截面離左支座的距離 主梁彎矩和剪力的計算公式分別

38、為: l=28.86mm圖3-3 主梁彎矩和剪力圖表3-3 永久作用效應計算表作用效應跨中x=l/2四分點x=l/4變化點x=l/8支點x=0s彎矩(kn.m)2297.411723.01005.10剪力(kn)0160.3240.48320.63.2.2 活載內(nèi)力計算(1)沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按橋規(guī)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 的頻率。簡支梁橋的頻率可采用下列公式估算:其中:根據(jù)本橋的基頻,可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為:u = (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)本橋跨中內(nèi)設 5 道橫隔梁,具有可靠地橫向聯(lián)系,且承重結(jié)構的長

39、寬比為:3.2.3 計算橫向分布系數(shù)(1)荷載位于跨中時,按偏心壓力法計算由圖知 n=7 a1=6m,a2=4m,a3=2m,a4=0m,a5=-2m,a6=-4m,a7=-6m1#梁 2#梁 3#梁 4#梁 (a)1#2#h = 3#4#圖3-4 跨中橫向分布系數(shù)圖(2)當荷載位于支點時 按杠桿原理法計算繪制 1 號梁,2 號梁,3 號梁,4 號梁的荷載橫向分布系數(shù)影響線, 如圖,按橋規(guī)在橫向影響線上確定的最不利荷載布置位置 2#梁 3#梁/4#梁圖 3-5 支點橫向分布系數(shù)圖對于1#梁:對于2#梁:3#、4#、5#、6#梁的橫向分布系數(shù)和2#梁一樣對于7#梁:表 3-4橫向分布系數(shù)跨中支點

40、1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁7#梁3.2.4計算最大彎矩和最大剪力車道荷載的取值 計算剪力時1) 跨中截面的最大彎矩和最大剪力28.86剪力影響線彎矩影響線0.740.74 圖3-6 跨中截面彎矩和剪力圖l/2彎矩影響線面積 l/2剪力影響線面積 2) 四分點截面的最大彎矩和最大剪力0.750.25 剪力影響線5.374 彎矩影響線0.74 0.740.55 0.55 m汽 圖3-7 l/4截面彎矩和剪力圖l/4 彎矩影響線面積: )= l/4 剪力影響線面積=299.92kn3) 變化點截面的最大彎矩和最大剪力(l/8) 0.1250.875 剪力影響線0.1250.8750.740

41、.740.645 m汽 圖3-8 變化點截面彎矩和剪力圖變化區(qū)段長度 l/8彎矩影響線面積 l/8 彎矩影響線面積 4) 支點截面的最大剪力1.0 剪力影響線0.740.740.55 0.55 m汽圖3-9支點截面剪力3.2.5 主梁效應作用組合表 3-5 荷載組合序 號荷載類別跨中截面四分點截面變化點截面支點m maxvmaxm maxvmaxm maxvmaxvmax1恒載作用2297.401723.0160.31005.1240.48320.62汽車荷載標準值(不計沖擊系數(shù))2747.93183.172060.99299.921046.3317.76433.423汽車荷載標準 值(計沖擊系數(shù))2187.35145.801640.55238.74832.85252.94345.004標準組合(汽)2187.35145.801640.55238.74832.85252.94345.005短期組合(0.7 汽)1923.55128.221442.69209.94732.41222.43224.426極限組合1.0 ( 1.2 恒+1.4 汽)5819.17204.12436.437526.602372.11642.69867.

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