江海橋梁畢業(yè)設(shè)計

1、摘要摘 要本設(shè)計上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土簡支梁橋，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為18米×3，橋面凈空：凈8+2×1.5米，采用重力式橋墩和橋臺。橋梁全長為54m，橋面總寬11m，橋面縱坡為0.3%，橫坡為1.5%；橋垮軸線為直線，設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)為：公路-級，人群荷載3 kn/m。本文主要闡述了該橋設(shè)計和計算過程，首先對主橋進行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后對上部結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力、配筋計算，再進行強度，應(yīng)力及變形驗算，最后進行下部結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)驗算。同時，也給出了各部分內(nèi)容相關(guān)的表格與圖紙。通過這次設(shè)計不但了解設(shè)計橋梁的各個步驟，而且也能熟練的運用autocad進行制圖。關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆混凝土；t形簡支橋梁；重力式橋臺；

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計；驗算強度abstractthe design for the upper structure of reinforced concrete beam bridge, standard span for 14 meters x 3, bridge deck headroom: net - 8 + 2 x 1.5 meters, adopt the piers and gravity type abutment. bridge deck 54m, stretches for total wide zongpo 0.3%, 11m bridge deck, bridge cross-sec

3、tional slope of 1.5%; bridge collapse, design load for linear axis for: highway - standard, the crowd loads level 3 kn/m. this paper mainly expounds the bridge design and calculation process, first makes an overall structure design of bridge, then to the upper structure force, reinforcement calculat

4、ion, again, stress and deformation strength, then check the structure design and structure checking. at the same time, also gives the relevant sections of the form and drawings. this design not only understands each step of designing the bridge, but also can skilled use autocad for drawing. keywords

5、: cast-in-situ concrete；simply-supported t-shaped bridge；abutment gravity type；structure design；checking intensity iv目錄目 錄摘 要iabstracti1. 橋梁建筑設(shè)計1 1.1 橋梁平面設(shè)計1 1.2 橋梁縱斷面設(shè)計1 1.2.1 橋梁總跨徑的確定2 1.2.2 橋梁的分孔2 1.2.3 橋梁標(biāo)高、橋上縱坡及基礎(chǔ)埋深的確定2 1.3 橋梁橫斷面設(shè)計21.4 橋梁上部結(jié)構(gòu)及下部結(jié)構(gòu)31.4.1 上部結(jié)構(gòu)3 1.4.2 支座設(shè)計3 1.4.3 橋墩設(shè)計41.4.4 橋臺設(shè)計52

6、. 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計6 2.1 設(shè)計資料6 2.1.1 設(shè)計資料6 2.1.2 主梁跨徑和全長6 2.1.3 材料6 2.2 主梁設(shè)計6 2.2.1 結(jié)構(gòu)尺寸6 2.2.2 主梁內(nèi)力計算7 2.2.3 主梁內(nèi)力組合計算182.3 橫隔梁內(nèi)力計算192.3.1 橫隔梁上的計算荷載192.3.2 繪制中橫隔梁的影響線20 2.3.3 繪制剪力影響線20 2.3.4 截面內(nèi)力計算21 2.3.5 內(nèi)力組合計算21 2.4 行車道板的內(nèi)力計算212.4.1 結(jié)構(gòu)重力及其內(nèi)力21 2.4.2 公路-級車輛荷載長生的內(nèi)力21 2.4.3 內(nèi)力組合22 2.5 持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計、配筋與驗算22

7、 2.5.1 配置主梁受力鋼筋22 2.5.2 持久狀況截面承載力能力極限狀態(tài)計算24 2.5.3 斜截面抗剪承載力計算252.5.4 箍筋設(shè)計282.5.5 斜截面抗剪承載力的復(fù)核292.5.6 持久狀態(tài)斜截面抗彎極限承載力驗算312.5.7 持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗算312.5.8 持久狀況正常使用極限狀態(tài)下的撓度驗算322.5.9 行車道板配筋計算342.5.10 橫隔板配筋計算352.6 支座設(shè)計372.6.1 支座資料372.6.2 確定支座的平面尺寸382.6.3 驗算支座的厚度382.6.4 驗算支座的偏轉(zhuǎn)情況392.7 蓋梁計算402.7.1 荷載計算402.7.2

8、 內(nèi)力計算452.7.3 截面配筋及承載力校核472.8 橋墩墩柱設(shè)計482.8.1 荷載計算482.8.2 活載內(nèi)力計算502.8.3 截面配筋驗算502.8.4 墩柱穩(wěn)定性驗算532.8.5 墩身裂縫驗算532.9 鉆孔灌注樁設(shè)計532.9.1 荷載計算532.9.2 單樁承載力檢驗542.9.3 樁的內(nèi)力計算552.9.4 樁身截面配筋與強度檢算57參考文獻60致謝61河北科技師范學(xué)院2012屆本科畢業(yè)設(shè)計1橋梁建筑設(shè)計1.1橋梁平面設(shè)計在橋梁的平面設(shè)計中，一般要求橋梁及橋頭引道的線形應(yīng)與路線的布設(shè)保持平順，使車輛能平穩(wěn)地通過，且各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合線路布設(shè)的規(guī)定。在本橋的設(shè)計中，橋梁與原

9、有道路連接，保證與原有線路平順過渡。根據(jù)原有道路的地形，本橋采用的橋面縱坡。橋面平面布置圖如圖1-1所示。圖1-1 橋梁平面圖1.2橋梁縱斷面設(shè)計橋梁縱斷面設(shè)計包括橋梁總跨徑、橋梁分孔、橋梁標(biāo)高、橋上和橋頭引道縱坡以及基礎(chǔ)埋深等內(nèi)容。橋梁總立面如圖1-2所示。圖1-2 橋梁立面圖1.2.1橋梁總跨徑的確定在橋梁總跨徑的設(shè)計中，根據(jù)下部橋梁的橋?qū)捄腿肆髁?，同時考慮橋上行車來確定橋臺位置，總的來說，橋梁的總跨徑應(yīng)根據(jù)具體情況經(jīng)過全面分析后加以確定。在本橋的設(shè)計中，考慮到當(dāng)?shù)氐奶厥馇闆r，綜合經(jīng)濟因素，確定本橋全長為。1.2.2橋梁的分孔橋梁的總跨徑確定后，還需進一步進行分孔布置。在橋梁分孔設(shè)計中，一

10、座橋梁應(yīng)當(dāng)分成幾孔，各孔的跨徑應(yīng)當(dāng)多大，有幾個橋墩，這要根據(jù)地形、地質(zhì)、橋下行車要求以及技術(shù)經(jīng)濟和美觀條件加以確定。在本橋的設(shè)計中，綜合經(jīng)濟因素，對不同跨徑布置進行粗略的方案比較，該橋分為三孔，單孔跨徑為18.00m。1.2.3橋梁標(biāo)高、橋上縱坡及基礎(chǔ)埋深的確定本橋設(shè)計過程中，考慮橋梁線路縱斷面設(shè)計要求，確定橋面標(biāo)高為5.30m。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（jtg b012003）的規(guī)定，公路橋梁的橋上縱坡不宜大于；本橋設(shè)計中，橋梁縱坡設(shè)置為，滿足設(shè)計要求。橋頭兩端引線和橋上線形以直線連接，使得線形匹配，路線平順?；A(chǔ)埋深主要考慮地基的地質(zhì)條件、橋上荷載等內(nèi)容確定，根據(jù)地理位置、地理條件等因素，本橋

11、采用樁基礎(chǔ)，考慮到鉆孔灌注樁在施工過程中無擠土，可以減少或避免捶打的噪音，適合在人流密集的城市施工，所以采用鉆孔灌注樁。根據(jù)設(shè)計資料加以計算，確定樁基礎(chǔ)埋深為。1.3橋梁橫斷面設(shè)計橋梁橫斷面設(shè)計包括橋面寬度、橋跨結(jié)構(gòu)橫斷面布置等。橋面寬度的設(shè)計取決于行車和行人的交通需要。橋面凈寬包括行車道、人行道的寬度。其中，為滿足行車要求，行車道為雙向車道，寬度為：；行車道兩邊各有的空余，；人行道寬度。橋面總寬:。本橋采用5片t形梁，t形梁的翼緣構(gòu)成橋梁的行車道板，主梁之間設(shè)置橫隔梁，保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度。同時為了滿足橋面排水要求，從橋面中央傾向兩側(cè)的橫向坡度。橋梁橫斷面如圖1-3所示。圖1-3 橋梁橫斷

12、面1.4 橋梁上部結(jié)構(gòu)及下部結(jié)構(gòu)1.4.1 上部結(jié)構(gòu)在本橋設(shè)計中，根據(jù)橋址、地質(zhì)條件、使用要求、交通發(fā)展和城市發(fā)展要求，按照城市橋梁設(shè)計中應(yīng)遵循的“適用、安全、經(jīng)濟、美觀”原則，本橋主梁采用18m鋼筋混凝土簡支t形梁，每跨5片，沿主梁縱向布置5根橫隔梁，斷面布置圖如圖1-4、圖1-5所示。圖1-4 橋梁縱斷面圖1-5 主梁橫斷面 1.4.2 支座設(shè)計支座架設(shè)于墩臺上，是位于橋梁上部結(jié)構(gòu)之間的傳力裝置。其作用是傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力（包括恒載和活荷載引起的豎向力和水平力）；保證結(jié)構(gòu)在荷載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下發(fā)生一定的變形，使上部結(jié)構(gòu)可自由變形而不產(chǎn)生額外的附加內(nèi)力。由于板式橡

13、膠具有足夠的豎向剛度、構(gòu)造簡單、經(jīng)濟實用、無需養(yǎng)護、易于更換。介于板式橡膠支座的優(yōu)點，本橋采用板式橡膠支座。板式橡膠支座圖如圖1-6所示。 圖1-6 橡膠支座剖面圖 1.4.3 橋墩設(shè)計橋墩是橋梁的主要組成部分，它是由蓋梁、墩身和基礎(chǔ)組成的。本橋梁采用的橋墩采用為雙柱式。其優(yōu)點是外形美觀、圬工體積小、重量輕，特別適用于橋梁寬度較大的橋梁。橋墩布置圖如圖1-7、圖1-8、圖1-9所示。 圖1-7 雙柱橋墩立面圖 圖1-8 雙柱橋墩側(cè)面圖 圖1-9 雙柱橋墩平面圖1.4.4 橋臺設(shè)計本橋采用樁柱式橋臺，由臺帽、臺身和基礎(chǔ)三部分組成。橋臺布置圖如圖1-10、圖1-11、圖1-12所示。 圖1-10

14、橋臺立面圖 圖1-11 橋臺側(cè)面圖 圖1-12 雙柱橋臺平面圖2 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 設(shè)計資料2.1.1 設(shè)計資料結(jié)構(gòu)選型與布置：上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土簡支梁橋，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為18米×3，橋面凈空：凈8+2×1.5米，采用重力式橋臺和雙柱式橋墩、以及鉆孔灌注式橋樁。設(shè)計荷載：公路級，環(huán)境類別類，設(shè)計安全等級二級。橋梁縱坡為0.3%，橫坡為1.5%。人行道橫坡為1.0%。材料容重：素混凝土24kn/m3，鋼筋混凝土25 kn/m3，瀝青混凝土23 kn/m3人群3.0kn/m2，每側(cè)欄桿及人行道的重量按6 kn/m計，結(jié)構(gòu)重要系數(shù)=1.0。2.1.2 主梁跨徑和全長標(biāo)準(zhǔn)跨徑： (墩

15、中心距離)；計算跨徑： (支座中心距離)；主梁全長： (主梁預(yù)制長度)。2.1.3 材料鋼筋：受力鋼筋采用hrb400、hrb335，箍筋采用r235?；炷粒篶40、c25、c302.2 主梁設(shè)計2.2.1結(jié)構(gòu)尺寸圖2-1 橋梁橫斷面圖2-2 內(nèi)梁半立面行車道凈寬為8m,每側(cè)人行道寬度為1.5m，全橋每跨采用5根預(yù)制的鋼筋混凝土t形梁，每根行車道板寬1.90m,沿主梁縱向布置5根橫隔梁，圖2-1所示為橋梁橫斷面布置及主梁一般構(gòu)造。圖2-2所示為t形梁橫斷面。計算各梁在結(jié)構(gòu)重力及汽車人群荷載作用下的跨中最大彎矩及支點最大剪。2.2.2主梁內(nèi)力計算1）主梁荷載橫向分布系數(shù)計算（1）當(dāng)荷載位于支點

16、處，利用杠桿原理法計算圖2-3 杠桿原理法計算橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）a) 橋梁橫斷面 b)1號梁荷載橫向分布影響線c)2號梁荷載橫向分布影響線 d)3號梁荷載橫向分布影響線對于1號梁對于汽車荷載 對于人群荷載 對于2號梁對于汽車荷載 對于人群荷載 對于3號梁對于汽車荷載 對于人群荷載 （2）當(dāng)荷載位于支點處 計算主梁的抗彎及抗扭慣性矩和。由于，屬于寬橋。故采用法計算荷載橫向分布系數(shù)。圖2-4 t形梁橫斷面 圖2-5橫梁抗彎及抗扭慣性矩計算平均板厚 主梁截面的形心位置 t形截面抗扭慣性矩按式計算，查得 ,則單位抗彎及抗扭慣性矩： 計算橫隔梁抗彎及抗扭慣性矩翼板有效高度計算，橫梁長度取為兩

17、邊主梁的軸線間距，則： 查表5-4得 所以求橫梁截面重心位置橫梁的抗彎和抗扭慣性矩和： ， 因為，所以，但由于連續(xù)橋面板的單寬抗扭性慣矩只有獨立寬扁板的一半，故取，查得單位抗彎慣性矩及抗扭慣性矩為 計算抗彎參數(shù)和抗扭參，其中b為橋?qū)捯话?，為計算跨徑。?則：， 計算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo)已知=0.363，查法附錄圖，可得表2-1中數(shù)值 表2-1 各梁位k值梁位荷載位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b校核00.750.960.981.121.161.120.980.960.758.03b/4b/21.642.451.502.091.351.781.251.381.100

18、.980.890.640.640.240.36-0.150.18-0.548.007.933b/43.352.772.101.500.920.38-0.17-0.58-1.188.01b4.303.322.461.670.80.15-0.56-1.08-1.708.0600.920.951.001.021.081.021.000.950.927.94b/41.101.061.121.101.050.980.950.860.808.06b/21.251.251.171.101.000.910.840.780.728.033b/41.501.381.221.090.980.850.760.680.

19、628.02b1.821.501.281.090.900.790.700.600.528.03校核=8各梁處的值，如圖2-6所示：圖2-6 各梁處的k值計算、 號梁：、 號梁： 號梁：列表計算各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值，計算結(jié)果見表2-2。表 2-2 各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值梁號計算式荷載位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b1號1.561.401.231.090.960.840.750.660.63.542.882.171.530.900.33-0.25-0.68-1.28-1.98-1.48-0.94-0.530.060.511.001.341.88-0.45-0.3

20、4-0.21-0.120.010.120230.310.433.092.541.960.970.910.45-0.02-0.37-0.853.620.510.390.190.180.090.00-0.09-0.172號1.191.171.151.101.020.940.880.810.75續(xù)表 2-2 梁號計算式荷載位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b2號梁2.13-0.941.85-0.681.610.461.33-0.231.03-0.010.740.200.400.440.050.76-0.251.00-0.21-0.16-0.10-0.050.000.050.10

21、0.170.231.921.691.511.281.030.790.500.22-0.020.380.340.300.260.210.160.100.040.003號梁0.920.951.001.021.081.021.000.950.920.750.960.981.121.161.120.980.960.750.17-0.010.02-0.10-0.08-0.100.02-0.010.170.040.000.00-0.02-0.02-0.020.000.000.040.790.960.981.101.141.100.980.960.790.160.190.200.220.230.220.20

22、0.190.16 繪制荷載橫向分布影響線，求跨中截面荷載橫向分布系數(shù)圖2-7 各主梁跨中荷載荷載橫向分布系數(shù)計算（尺寸單位：cm）公路-級： 人群荷載： 1）主梁內(nèi)力計算（1）重力集度計算：主梁：橫隔梁對于邊主梁：對于中主梁：橋面鋪裝層：欄桿和人行道：作用于邊主梁的全部恒載強度：作用于中主梁的全部恒載強度：（2）重力引起的內(nèi)力，見表2-3。表2-3 自重產(chǎn)生的內(nèi)力計算表主梁1（5）16.5617.5633.94475.46145.6972.852（3）（4）17.3017.56622.27496.70151.3875.69其中： （3） 活載內(nèi)力計算可直接在內(nèi)力影響線上布置荷載來計算活載內(nèi)力橋

23、梁結(jié)構(gòu)的基頻： 雙車道，不折減公路-級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值，集中荷載由內(nèi)插法得 計算公路-級汽車活載的跨中彎矩（圖2-8）對于1號主梁：對于2號主梁：對于3號主梁：圖2-8 計算公路-級汽車活載的跨中彎矩 計算人群荷載的跨中彎矩（圖2-9）圖2-9 計算人群荷載的跨中彎矩對于1號梁 ，且沒有集中作用，故對于2號梁對于3號梁 計算跨中截面公路-級活載最大剪力（圖2-10）圖2-10 計算跨中截面公路-級活載最大剪力對于1號梁對于2號梁對于3號梁 計算跨中截面人群荷載最大剪力對于1號梁對于2號梁對于3號梁 計算支點截面公路-級荷載最大剪力（圖2-11）圖2-11 計算支點截面公路-級荷載最大剪

24、力對于1號梁 對于2號梁對于3號梁 計算支點截面人群荷載最大剪力（圖2-12）對于1號梁 對于2號梁 對于3號梁 圖2-12 計算支點截面人群荷載最大剪力 計算1/4跨截面公路-級活載彎矩（圖2-13）圖2-13 計算1/4跨截面公路-級活載彎矩對于1號主梁：對于2號主梁：對于3號主梁： 計算1/4跨截面人群荷載彎矩（圖2-14）圖2-14 計算1/4跨截面人群荷載彎矩對于1號梁對于2號梁對于3號梁 計算1/4跨截面公路-級活載最大剪力（圖2-15）圖2-15 計算1/4跨截面公路-級活載最大剪力對于1號梁 對于2號梁 對于3號梁 計算1/4跨截面人群荷載最大剪力（圖2-16）對于1號梁對于2

25、號梁對于3號梁圖2-16 計算1/4跨截面人群荷載最大剪力表2-4 主梁活載內(nèi)力匯總表梁號荷載類別彎矩剪力跨中1/4跨支點跨中1/4跨1公路-級911.81781.53233.07104.23167.50人群71.2053.4021.604.079.152公路-級874.84749.85232.11100.00160.71人群43.6432.737.682.495.613公路-級744.59638.20201.4485.11136.78人群18.3813.783.231.052.362.2.3主梁內(nèi)力組合根據(jù)jtg d60-2004公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范，按基本組合（用于承載力內(nèi)力極限狀態(tài)計算）

26、、偶然組合、作用短期效應(yīng)組合（按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時）、作用長期效應(yīng)組合（按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時），分別按下式進行組合，其組合結(jié)構(gòu)見表2-5.基本組合：作用短期效應(yīng)組合：作用長期效應(yīng)組合：表2-5 荷載內(nèi)力組合計算結(jié)果梁號序號荷載類別彎矩剪力跨中1/4跨跨中1/4跨支點11恒載633.94475.46072.85145.692公路-級911.81781.53104.23167.50233.073人群71.202136.9453.401739.454.07151.629.15334.7321.60531.374基本組合續(xù)表2-5 梁號序號荷載類別彎矩剪力跨中1/4跨跨中1/4跨支點15短期組

27、合1343.411075.9377.03199.25330.446長期組合1027.14809.4343.32143.51247.5627恒載662.27496.70075.69151.388公路-級874.84749.85100.00160.71232.119人群43.6432.732.495.617.6810基本組合2080.601691.65143.49323.68517.3611短期組合1319.301054.3372.49193.80321.5412長期組合1029.66809.7341.00142.22247.30313恒載662.27496.70075.69151.3814公路-

28、級744.59638.2085.11136.78201.4415人群18.3813.781.052.363.2316基本組合1862.881508.81120.62285.62468.1917短期組合1201.86957.2260.63173.80295.6218長期組合967.46757.4934.46131.35233.25根據(jù)表2-5可知，3號梁設(shè)計彎矩最大值。2.3 橫隔梁內(nèi)力計算2.3.1 橫隔梁上的計算荷載對于跨中橫隔梁的最不利荷載布置如圖2-17所示圖2-17 跨中橫隔梁的受載圖式(單位：cm)中橫隔梁的計算荷載為：公路-級人群荷載2.3.2 繪制中橫隔梁的影響線求的影響線坐標(biāo)p

29、=1作用在1號梁時：p1作用在5號梁時： p1作用在3號梁時： 由已學(xué)的影響線知識可知，影響線必在r-r截面處有突變，根據(jù)和連續(xù) 延伸至r-r截面，即為值，由此即可繪出影響線，如圖3-2所示。2.3.3 繪制剪力影響線對于1號主梁處截面的影響線可計算如下：p=1作用在計算截面以右時：，即。p=1作用在計算截面以左時：，即。繪成影響線，如圖3-2所示。圖2-18 中橫隔梁內(nèi)力影響線（單位：cm）2.3.4 截面內(nèi)力計算將求得的計算荷載和在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對于汽車荷載并計入沖擊影響，得公路-級： 人群荷載：剪力的計算：2.3.5 內(nèi)力組合基本組合：短期組合： 長期組合：2.4

30、行車道板的內(nèi)力計算2.4.1結(jié)構(gòu)重力及其內(nèi)力（取縱向1m寬的板條計算）圖2-19 鉸接懸臂行車道板（單位：cm）1） 計算每延米板的恒載g瀝青混凝土面層： c25混凝土墊層： t梁翼板自重： 合計： 2）計算每延米板條的結(jié)構(gòu)重力引起的內(nèi)力彎矩： 剪力： 2.4.2 公路-級車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力可變荷載效應(yīng)公路-級，以重車后輪作用于鉸接縫軸線上最不利布置，此時兩邊的懸臂板各承受一半的車輪荷載（如圖4-2所示）圖2-20 車輪作用于絞線軸線上（單位：cm）根據(jù)軸距及軸重，應(yīng)以重軸為主，取后軸計算。輪載分布：車輪著地尺寸，經(jīng)鋪裝層按45角擴散后，在板頂?shù)姆植汲叽纾航?jīng)分析，車后軸兩輪的有效分布寬度重疊，

31、所以荷載有效分布寬度為：沖擊系數(shù)： 作用在每延米板條上的彎矩：作用在每延米板條上的剪力：2.4.3 內(nèi)力組合按承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合彎矩和剪力的設(shè)計值分別為2.5 持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計、配筋與驗算.5.1 配置主梁受力鋼筋由彎矩基本組合計算表2-5可以看出，1號和5號梁值最大，考慮到設(shè)計施工方便，并留有一定的安全儲備，故按1號梁計算彎矩進行配筋。設(shè)鋼筋凈保護層為3cm，鋼筋重心至底邊距離為則主梁有效高度為。已知1號梁跨中彎矩=，下面判別主梁為第一類t形截面或第二類t形截面；若滿足，則受壓區(qū)全部位于翼緣內(nèi)，為第一類t形截面，否則位于腹板內(nèi)，為第二類t形截面。式中，為橋跨結(jié)構(gòu)

32、重要性系數(shù)，取為1.0；為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，本設(shè)計采用c35混凝土，故=18.4,mpa；為t形截面受壓區(qū)翼緣有效寬度，取下列三者中的最小值：計算跨徑的1/3: 相鄰兩梁的平均間距：d=190cm 此處，b為梁腹板寬度，其值為18cm，為受壓區(qū)翼緣懸出板的平均厚度，其值為16cm。所以取。1）判斷t形截面類型 因此，受壓區(qū)位于翼緣內(nèi)，屬于第一類t形截面。應(yīng)按寬度為的矩形截面進行正截面抗彎承載力計算。2）求受壓區(qū)高度設(shè)混凝土截面受壓區(qū)高度為x，則利用下式計算：3）求受拉鋼筋面積根據(jù)式則選用10根直徑為30mm的hrb400鋼筋，則。鋼筋布置圖如圖2-21所示：圖2-21 主梁鋼筋布置圖4

33、）鋼筋間距橫向凈距5）截面復(fù)核鋼筋重心位置為：，則。查表可知，故 則截面受壓區(qū)高度符合規(guī)范要求。配筋率為 故配筋率滿足規(guī)范要求。2.5.2 持久狀況截面承載力能力極限狀態(tài)計算按截面實際配筋面積計算截面受壓區(qū)高度為截面抗彎極限狀態(tài)承載力為 抗彎承載力滿足要求。2.5.3 斜截面抗剪承載力計算由表2-5可知，支點剪力以1、5號梁為最大考慮安全因數(shù)，一律采用1號梁剪力值進行抗剪計算?？缰屑袅π?yīng)以1、5號梁為最大，一律以1號梁剪力值進行計算。 假定最下排2根鋼筋沒有彎起而通過支點，則有：=4.5cm， 驗算抗剪截面尺寸，根據(jù)下式： 故端部抗剪截面尺寸滿足要求。 驗算是否需要進行斜截面抗剪強度計算：跨

34、中段截面： 支點截面： 因，應(yīng)進行持久狀況斜截面抗剪承載力驗算。1）斜截面配筋的計算圖式 （1）最大剪力取用距支座中心h/2（梁高一半）處截面的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔(dān)的剪力不下于60%，彎起鋼筋（按45彎起）承擔(dān)的剪力不大于40%。 （2）計算第一排（從支座向跨中計算）彎起鋼筋時，取用距支座中心h/2處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。 （3）計算第一排彎起鋼筋以后的每一排彎起鋼筋時，取用前一排彎起鋼筋下面彎起點處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。 彎起鋼筋配置及計算圖示（如圖5-2所示）由內(nèi)插可得。距支座中心h/2處得剪力效應(yīng)為 則 設(shè)置彎起鋼筋長度為517.3cm。設(shè)采用架立鋼筋為直徑22

35、mm的hrb335鋼筋，鋼筋中心至梁受壓翼板上邊距離，彎起鋼筋的彎起角度為45度，現(xiàn)彎起鋼筋，計算如下：圖2-22 彎起鋼筋配置及計算圖式（4）簡支梁的第一排彎起鋼筋的末端彎折點應(yīng)位于支座中心的截面處，這時：彎起鋼筋n1與梁縱軸線交點1距支座中心距離為：（5）簡支梁的第二排彎起鋼筋的末端彎折點應(yīng)位于支座中心的截面處，這時：彎起鋼筋n2與支座中心距離為：由比例可求出彎起鋼筋n2與梁縱軸線交點2距支座中心距離為：（6）簡支梁的第一排彎起鋼筋的末端彎折點應(yīng)位于支座中心的截面處，這時：彎起鋼筋n2與支座中心距離為：由比例可求出彎起鋼筋n3與梁縱軸線交點3距支座中心距離為：（7）簡支梁的第一排彎起鋼筋的

36、末端彎折點應(yīng)位于支座中心的截面處，這時：彎起鋼筋n2與支座中心距離為：彎起鋼筋n4與梁縱軸線交點4距支座中心距離為：表2-6 彎起鋼筋的位置及承擔(dān)的剪力值計算表鋼筋排次彎起點距支座中心距離/m承擔(dān)的剪力值/kn10.99520321.880167.6832.775131.3843.6496.262）各排彎起鋼筋的計算 與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載力按下式計算： 此處：，故相應(yīng)于各排彎起鋼筋面積按下式計算：計算得每排彎起鋼筋的面積見表5-2.表2-7 每排彎起鋼筋面積計算表彎起排次每排彎起鋼筋計算面積彎起鋼筋數(shù)目每排彎起鋼筋實際面積11160214142958742

37、14144550.0621414表2-8 鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載力梁區(qū)段截面縱筋有效高度t形截面類型受壓區(qū)高度x (mm)抗彎承載力支座中點-1點2301055第一類13.35476.521點-2點430995第一類26.68915.632點-3點630935第一類40.031280.473點-4點830875第一類53.381583.094點-跨中1030815第一類66.751823.98將表5-3中的正截面抗彎承載力在圖上用個平行直線表示出來，它們與彎矩包絡(luò)圖的交點分別為i、j、k、l、m、n，以各值可求得i、j、k、l、m、n到跨中截面距離x值?，F(xiàn)在以圖中所示彎起鋼筋的彎起點初

38、步位置來逐個檢查是否滿足規(guī)范要求。（1）第一排彎起鋼筋（2n1）其充分利用點“”的橫坐標(biāo)x=6178mm，而2n1的彎起點的橫坐標(biāo)=8750-995=7755mm，說明1點位于點左邊,且-x=7755-6178=1577>=497.5mm。其不需要點m的橫坐標(biāo)x=7524mm，而2n1鋼筋與梁中軸線交點的橫坐標(biāo)=8750-450=8300mm>7524mm，滿足要求。（2）第二排彎起鋼筋（2n2）其充分利用點“”的橫坐標(biāo)x=4779mm，而2n1的彎起點的橫坐標(biāo)=8750-1880=6870mm，,且-x=6870-4779=2091>=467.5mm。其不需要點的橫坐標(biāo)x=

39、6178mm，而2n2鋼筋與梁中軸線交點的橫坐標(biāo)=8750-1435=7315mm>6178mm，滿足要求。（3）第三排彎起鋼筋（2n3）其充分利用點“”的橫坐標(biāo)x=3181mm，而2n1的彎起點的橫坐標(biāo)=8750-995=7755mm,且-x=5975-3181=2794mm>=437.5mm。其不需要點的橫坐標(biāo)x=4779mm，而2n3鋼筋與梁中軸線交點的橫坐標(biāo)=8750-2360=6390mm>4779mm，滿足要求。（4）第四排彎起鋼筋（2n4） 其充分利用點“”的橫坐標(biāo)x=0mm，而2n4的彎起點的橫坐標(biāo)=8750-3640=5110mm,且-x=5110mm>

40、;=407.5mm。其不需要點的橫坐標(biāo)x=3181mm，而2n4鋼筋與梁中軸線交點的橫坐標(biāo)=8750-3255=5495mm>3181mm，滿足要求。由于上述檢查可知圖中所示彎起鋼筋起點初步位置滿足要求。圖2-23 梁的彎矩包絡(luò)圖抵抗彎矩圖2.5.4 箍筋設(shè)計箍筋間距的計算式為式中異號彎矩影響系數(shù)，取=1.0； 受壓翼緣的影響系數(shù)，取=1.1； p 斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率，p=100，當(dāng)p>2.5時取p=2.5； 同一截面上箍筋的總截面面積（mm）； 箍筋的抗拉強度設(shè)計值，選用r235箍筋，則；b 用于抗剪配筋設(shè)計的最大剪力截面的梁腹寬度（mm）； 用于抗剪配筋設(shè)計的最大

41、剪力截面的有效高度（mm）；用于抗剪配筋設(shè)計的最大剪力設(shè)計值分配于混凝土和箍筋共同承擔(dān)的分配系數(shù)，取=0.6；用于抗剪配筋設(shè)計的最大剪力設(shè)計值（kn）.采用直徑為10mm的雙肢箍：距支座中心處的主筋為230，所以 有效高度 ， p=100=0.84最大剪力設(shè)計值則：確定箍筋間距的設(shè)計值尚應(yīng)考慮公路橋涵設(shè)計規(guī)范的構(gòu)造要求。若箍筋間距計算法是滿足要求的，且箍筋配筋率綜上可知符合規(guī)范要求。因此，在支座中心向跨中方向長度不小于1倍梁高（110cm）范圍內(nèi)，箍筋間距取為100mm，而后至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取。2.5.5 斜截面抗剪承載力的復(fù)核斜截面抗剪強度驗算位置為：距支座中心h/2（梁高一半）處截

42、面。受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處截面。錨于受拉區(qū)的縱向主筋開始不受力處的截面。箍筋數(shù)量或間距有改變處的截面。構(gòu)件腹板寬度改變處的截面。因此，本設(shè)計進行斜截面抗剪強度驗算的截面包括（見圖2-24）圖2-24 斜截面抗剪力驗算截面圖式（單位尺寸：cm）1）復(fù)核距支座中心h/2處斜截面抗剪承載力（1） 選定斜截面的頂端位置距支座中心處截面的橫坐標(biāo)為=8750-550=8200mm，正截面的有效高度=1055mm。取斜截面投影長=1055mm，則可做出斜截面頂端的位置，其橫坐標(biāo)x=8200-1055=7145mm。（2）斜截面抗剪承載力的復(fù)核此處正截面上的剪力及相應(yīng)的彎矩計算如下： 此處正截面有效高度=99

43、5mm（主筋為430），則實際廣義剪跨比m及斜截面投影c分別為： 斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有230，相應(yīng)的主筋配筋率p為箍筋配筋率與斜截面相交的彎起鋼筋有2n1、2n2，按公式算出此斜截面抗剪承載力故斜截面抗剪承載能力符合要求。其余截面抗剪用類似的方法驗算，得下表：表2-9 抗剪承載力復(fù)核斜截面mp1820010557145461.71712.059951.550.9250.890.98931.04277959956800439.42846.339951.941.1580.890.98931.04369509356015388.691127.1193531.6831.780.98945.86459

44、758755100329.561410.9787531.5752.50.98945.66從表中可以看出，每個斜截面的抗剪承載力都符合要求。2.5.6 持久狀況斜截面抗彎極限承載力驗算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗彎承載力不足而破壞的原因，主要是由于受拉區(qū)縱向鋼筋錨固不好或彎起鋼筋位置不當(dāng)而造成，故當(dāng)受彎構(gòu)件的縱向鋼筋和箍筋滿足構(gòu)造要求時，可不進行斜截面抗彎承載力計算。2.5.7 持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗算按照規(guī)范所定，最大裂縫寬度按下式計算：式中 鋼筋表面形狀系數(shù)，取. 作用長期效應(yīng)影響系數(shù)，長期荷載作用時，和分別為按長期效應(yīng)組合短期效應(yīng)組合計算內(nèi)力值； 與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，取;

45、 縱向受拉鋼筋直徑，當(dāng)用不同直徑的鋼筋時，改用換算直徑，本設(shè)計中； 縱向受拉鋼筋配筋率，對鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)；時，??；當(dāng)時，??； 鋼筋彈性模量，對hrb335鋼筋， 構(gòu)件受拉翼緣寬度； 構(gòu)件受拉翼緣厚度； 受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力，按下式計算，即 按作用短期效應(yīng)組合計算的彎矩值 受拉區(qū)縱向受拉鋼筋截面面積。根據(jù)前面計算，取1號梁的跨中彎矩效應(yīng)組合短期組合 長期組合 受拉鋼筋在短期效應(yīng)組合作用下的應(yīng)力為把以上的結(jié)果代入的計算公式 裂縫寬度滿足要求，同時在梁腹高的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置直徑為68mm的防裂鋼筋，以防止產(chǎn)生裂縫。若用68，則，可得，介于0.0010.002之間，滿足要求。2.5.8 持久狀

46、況正常使用極限狀態(tài)下的撓度驗算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，在正常使用極限狀態(tài)下的撓度，可按給定的剛度用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計算。其抗彎剛度b可按下式進行計算式中 全截面抗彎剛度，； 開裂截面的抗彎剛度，； 開裂彎矩； 構(gòu)件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)； 全截面換算截面慣性矩； 開裂截面換算截面慣性矩； 混凝土軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，對c40混凝土，； 全截面換算截面重心軸以上（或以下）部分對重心的面積矩； 換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩。全截面換算截面對重心軸的慣性矩可近似用毛截面的慣性矩代替，由前文計算可知全截面換算截面面積式中 鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比，計算全截面換算截面受壓區(qū)高度計算全截面換算截面重心軸

47、以上部分面積對重心軸的面積矩設(shè)開裂截面換算截面中性軸距梁頂面的距離為x（），由中性軸以上和以下?lián)Q算截面面積矩相等的原則，可按下式求解x：（假設(shè)中性軸位于腹板內(nèi)）代入相關(guān)參數(shù)值得整理得 解得 故假設(shè)正確?？捎嬎汩_裂截面換算截面慣性矩為 根據(jù)上述計算的結(jié)果，結(jié)構(gòu)跨中由自重產(chǎn)生的彎矩為；公路級可變車道荷載，跨中橫向分布系數(shù)；人群荷載，跨中橫向分布系數(shù)。永久作用可變作用（汽車） 可變作用（人群）式中 作用短期效應(yīng)組合的頻遇值系數(shù)，對汽車=0.7，對人群=1.0.當(dāng)采用c40-c80混凝土?xí)r，撓度長期增長系數(shù)，本設(shè)計為c40混凝土，則取，施工中可以通過設(shè)置預(yù)拱度來消除永久作用撓度，則在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后主梁的最大撓度處不應(yīng)超過計算跨徑的1/600。撓度值滿足要求判別是否需要設(shè)置拱度則 故應(yīng)設(shè)置拱度，跨中預(yù)拱度為支點，預(yù)拱度沿順橋向做成平順的曲線。2.5.9 行車道板配筋計算懸臂板根部厚度為,設(shè)凈保護層厚度，若選用直徑為的鋼筋，則有效高度為根據(jù)： 即 整理得： 解得最小的 驗算 ，滿足要求。鋼筋截面面積可按下式計算選用直徑為12mm的鋼筋時，鋼筋間距為10cm，此時所提供的鋼筋面積為：。驗算截面承載力故承載力滿足要求。矩形截面受彎構(gòu)件抗剪截面尺寸應(yīng)符合下式的要求滿足抗剪最小截面尺寸要求。若抗剪截面滿足下式，可不進行斜截面抗剪強度計算，僅按構(gòu)造要求設(shè)置配置鋼筋。則