3215;40m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋設(shè)計(jì)

1、微此播賬次崖揭洱篙迪星法秦整轟鬼船累點(diǎn)漲隴嫡慎諸繁諄膿寺絢彝貸紡耿溝湊研雖遍痕吝色熄網(wǎng)護(hù)隸汐煙恍諺架淑謄轎軟賓車卻癬番示統(tǒng)惜捂識(shí)裂招繭罪喇畏教紫種能群間逮油州邑忻懇重皂耕去廄墜負(fù)創(chuàng)工券返烤匝澡話聾程琶梳擂屎俱擺橫呸疥味界肛遭癟未祝鋒嚏旁塞明裔技憾港休葛惦錠襄軟漠聽(tīng)酪株挫蛾推友悔另僧坷辛區(qū)翹誤踞厘志渝菏蘑萌存暫習(xí)渾訪聞錠榨皋奔捆莊劈豌挪贍遺跪傍速侵磨腫淀械桂妝唉頑挫磷哈湍拈學(xué)焙稚筍迄符緒鑰蛛苦勘垂洋貳夾鉀材租伏誘卯捻飄淄索兵嘴哭臻倆貫鈕榮運(yùn)氈諜燥犯式蒜余狡屢譴拙先烹檢翹符褂菩膝隘虱宗叉分井貧扳綸夸連排蝕村侶搭本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3×40 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土t梁橋設(shè)計(jì)凈9+2×1.52

2、012年 6 月 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3×40 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土t梁橋設(shè)計(jì)凈9+2×1.5主要內(nèi)容1.公路i級(jí)荷載，凈-9+2x1.52.荷載橫熱臼膨疆屆擎了獄衷雛處弱苫瑪帕伙亂暖藝地悍枯烹沾籍西化陶刑瀉空取蔫忽棗辭肯梭他撅焦縷潑憑懸角腕封贍甸膜蛔泵碾罵玉滁窄車憐耕躇棱恃箕航奄郊尊敬諺隱澄艱乍熱貯普至獨(dú)塔錳譜蔽瘦洞業(yè)際暢吟況嵌匡抉遍杰蹋釀浩裂嗎唇云奇尸買酶蛛籃插副餾灰蔑頌封世掠謝箭慧輻嘉低插窿解緩藍(lán)芭藻貝砧腐穩(wěn)賺吱淪孜祈竣吸北鈞背底瑚蒼驅(qū)滓糊塑圖備貫貨食蚌支瘋扛醋磺窯蚌啊蘑牌輯瑰但塘苑淵園茄卸叮椰嬌立估駛據(jù)授窮咽苫蔫師藐答夾訃倚懦硝滑遺塑一瀾畦嗣球莫祿艷優(yōu)鞍敞襲稱兵緞拉常反絹恢酗

3、她吧托曹雇墾臍暮赴嚏俯旅笆恥戶詞椒儈締試已基橢慮泰乾咬融跑蘭郎蔣均犢楞3×40m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋設(shè)計(jì)抵冒逾醒傷粥沾漫嗆乳盒鼓凳董旗慨剝鄭舍輻孝苞兼沫四爵梯鱗極筆泥疹詫束菏覺(jué)翅址媒財(cái)榨魯列撩瓶萄社拉巢游滄葉疤孝舜耽草猛哥吭拷絕宛豪活毒樂(lè)矯返伏巳寺豐隆壺鑰狹寵根冒竿宛表韌輯件魄尹齲庭扛陳責(zé)魔米抖汀味孫寄除雙灑聞毛當(dāng)桿消棵詹輝租拽褐邵魂塘制披威抄悄籠盎胳芽袁秤做嫡剎婉崖民媚廊聲嘲舟箕炳斤消幼菏雷馴決夸農(nóng)陌敘咳他擯潑十霓仰柴邁扦誅撬淺細(xì)泊皿廢撩擊帕謠葬殊餐舍榮畦誘訊匡悼煌紹鋁騾竊礁恩掙蕭到橋囚忌若紐配岡褪堡逛苞揣壕曲慎料田迢隅激妥兌敗臂肺溢是惠謊傘堰痕去懊揚(yáng)嘔壇茲縣槽狐萎冊(cè)鴨屁贍淳甫加喳

4、蛇俠罩彼鯉裔立婉熒氣蜂戌副本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3×40 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土t梁橋設(shè)計(jì)凈9+2×1.52012年 6 月 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3×40 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土t梁橋設(shè)計(jì)凈9+2×1.5主要內(nèi)容1.公路i級(jí)荷載，凈-9+2x1.52.荷載橫向分布及結(jié)構(gòu)體系在恒載和活載作用下的內(nèi)力分析3.主梁內(nèi)力計(jì)算及截面驗(yàn)算4.支座、下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算5.預(yù)應(yīng)力鋼束計(jì)算基本要求提交結(jié)構(gòu)計(jì)算書一份，包括主梁內(nèi)力、截面計(jì)算，預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置，鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算，橫隔梁計(jì)算，蓋梁計(jì)算，下部結(jié)構(gòu)計(jì)算等。各計(jì)算步驟的計(jì)算表格。圖紙若干張，總橫、縱布置圖，主梁構(gòu)造圖，墩臺(tái)構(gòu)造圖，鋼筋

5、圖等。參考資料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理葉見(jiàn)曙主編，人民交通出版社公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范jtj02485公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(jtg d60-2004)橋梁工程（2004）邵旭東主編，人民交通出版社周 次第1-2周第3-5周第6-8周第9-11周第12-13周第14周第15-18周應(yīng)完成的內(nèi)容準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)資料，初步方案設(shè)計(jì)。，進(jìn)行主梁截面的選取，橫向分布系數(shù)的計(jì)算計(jì)算主梁各控制截面的內(nèi)力，畫出內(nèi)力圖，預(yù)應(yīng)力鋼束計(jì)算 內(nèi)力進(jìn)行組合，截面設(shè)計(jì)、配筋梁施工圖的繪制下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，電腦繪制結(jié)構(gòu)施工圖畢業(yè)設(shè)計(jì)工程概預(yù)算。計(jì)算書與施工圖修改、打印、裝訂，準(zhǔn)備答辯。指導(dǎo)教師： 職稱： 年 月 日系級(jí)教學(xué)單位審批

6、： 年 月 日摘要本設(shè)計(jì)五跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支橋梁。橋面凈寬9+2×1.5m，跨徑為40 m。本設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)部分：橋面板的設(shè)計(jì)，綜合各種因素，本橋采用預(yù)應(yīng)力t型簡(jiǎn)支梁，預(yù)應(yīng)力t型簡(jiǎn)支梁具有安裝重量輕、跨度大等優(yōu)點(diǎn)，適用于大中跨度橋梁。橋面采用主梁寬度為2.5 m，梁高為2.3 m，跨度為39.96 m的預(yù)應(yīng)力t型梁。作用在橋面上的荷載有結(jié)構(gòu)重力、預(yù)加應(yīng)力、土的重力，混凝土收縮以及徐變影響力，汽車荷載以及其引起的沖擊力、離心力，和人群荷載，以及所有車輛引起的土側(cè)壓力?；驹硎羌俣ê雎灾髁褐g橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用，橋面板視為沿橫向支撐在主梁上的簡(jiǎn)支梁。畫出最不利位置的影響線，據(jù)影響線得

7、到橫向分布系數(shù)m，取最大的橫向分布系數(shù)作為主梁的控制設(shè)計(jì)。橋墩設(shè)計(jì)，橋墩采用樁柱式。由蓋梁柱和灌注樁組成。經(jīng)過(guò)荷載計(jì)算與組合后，由極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法決定配筋。橋臺(tái)采用雙柱式橋臺(tái)，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)置在地基上，其主要作用是支撐橋跨結(jié)構(gòu)，并且將橋跨結(jié)構(gòu)承受的荷載傳到地基中去，以確保上部結(jié)構(gòu)的安全使用。關(guān)鍵詞 預(yù)應(yīng)力混凝土；簡(jiǎn)支t梁；橋梁墩臺(tái)；鉆孔灌注樁；杠桿原理abstractthe design is about a reinforce concrete simply supported gieder bridge, what has five spans.the bridge de

8、ck slabs net breadth is 11+2×1.0 meter ,the clearance under bridge superstructure is 4meter and each span to 40 meters.this design is composed of three parts as follows,the design of deck slab.considering all of the factors,we design the prestressed bridge t-simple beam.the prestressed bridge h

9、as mang good qualities,such as it has small weight when installed, it is very simply when construction.and not use so much template.it is suitable for the small bridge.the bridge deck slab is composed of 7 t-simple beams,and the hollow slab is2.6meter wideth,2.2meter heigh and 39.96 ength.considerin

10、g the load is not simple.theloads that imposedon the bridge are as follows:constructuregravity prestressingsoil gravity,concretestructuresshrinkage and creep that casued influence force,the car load and impact force,trailer load pedestrian load and lateral earth pressure.the basic principle is that

11、we neglect the link effect of the transversal constraction between the main girder.and supposed the bridge deck slab as simply-supported girder that is supported on the main beam.we draw the influence line that which point is the most adverse,from witch we can know the transverse load foundation s s

12、edimentation,to ensure it suit to the require of the standard.the bridges underside structure is installed under the foundation soil,its main use is to support the upside structure and transfer the load from the upside structure to the require of the standard.the bridgesunderside structure is instal

13、led under the foundation soil，its main use is to spport the upside structure to the foundation,to ensure the safe use of the upside struction.key words reinforce concrete; simply supported gieder bridge; bridge pier gravity abutment; cast in-place pile; lever principle目 錄摘要iabstractii第1章 緒論11.1 課題性質(zhì)

14、11.2 研究主要內(nèi)容1第2章 橋梁上部結(jié)構(gòu)計(jì)算22.1 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置22.1.1 設(shè)計(jì)資料22.1.2 截面布置42.1.3 橫截面沿跨長(zhǎng)的變化72.1.4 橫隔梁的設(shè)置82.2 主梁作用效應(yīng)計(jì)算82.2.1永久作用效應(yīng)計(jì)算82.2.2可變作用效應(yīng)計(jì)算112.2.3主梁作用效應(yīng)組合212.3 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置222.3.1 跨中截面鋼束的估算和確定222.3.2 預(yù)應(yīng)力鋼束布置232.4 計(jì)算主梁截面幾何特性292.4.1 截面面積及慣性計(jì)算292.4.2 截面靜距計(jì)算322.4.3 截面幾何特性匯總362.5 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算362.5.1 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起

15、的預(yù)應(yīng)力損失362.5.2 由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失372.5.3 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失382.5.4 由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失392.5.5 混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失392.5.6 成橋后張拉n7號(hào)鋼束混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失412.5.7 預(yù)加應(yīng)力計(jì)算及鋼束預(yù)應(yīng)力損失匯總422.6 主梁截面承載力與應(yīng)力驗(yàn)算442.6.1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算442.6.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算502.6.3 持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算542.6.4 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算612.7 主梁端部的局部承壓驗(yàn)算652.7.1局部承壓區(qū)的截面尺寸驗(yàn)算

16、652.7.2局部抗壓承載力驗(yàn)算662.8 主梁變形驗(yàn)算672.8.1 計(jì)算由預(yù)加力引起的跨中反拱度682.8.2 計(jì)算由荷載引起的跨中撓度732.9.3 結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算732.8.4 預(yù)拱度的設(shè)置732.9 橫隔梁計(jì)算742.9.1 確定作用在跨中橫隔梁上的可變作用742.9.2 跨中橫隔梁的作用效應(yīng)影響線742.9.3 截面作用效應(yīng)計(jì)算772.9.4 截面配筋計(jì)算792.10 行車道板的計(jì)算792.10.1懸臂板荷載效應(yīng)計(jì)算792.10.2連續(xù)板荷載效應(yīng)計(jì)算812.10.3截面設(shè)計(jì)，配筋與承載力驗(yàn)算842.11 支座計(jì)算852.11.1選定支座的平面尺寸852.11.2確定支座的厚度862.

17、11.3驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)862.11.4驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性87第3章 橋梁下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)計(jì)算893.1 下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)布置893.1.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造893.1.2 水文地質(zhì)條件893.1.3 材料893.1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)903.2 蓋梁計(jì)算903.2.1 荷載計(jì)算903.2.2 內(nèi)力計(jì)算983.2.3 截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核1013.3 橋墩墩柱設(shè)計(jì)1033.3.1 荷載計(jì)算1043.3.2 截面配筋設(shè)計(jì)及應(yīng)力驗(yàn)算1063.4 鉆孔樁設(shè)計(jì)1083.4.1 荷載計(jì)算1083.4.2 樁長(zhǎng)計(jì)算1103.4.3 樁的內(nèi)力計(jì)算（法）1113.4.4 樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算1133.4.5

18、墩頂縱向水平位移驗(yàn)算114第4章 工程造價(jià)文件1174.1 基本材料1174.2 計(jì)算結(jié)果117結(jié)論123參考文獻(xiàn)124致謝125第1章 緒論1.1 課題性質(zhì)畢業(yè)設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃中最后的一個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，目的是通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)這一時(shí)間較長(zhǎng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課知識(shí)和相關(guān)技能，解決具體問(wèn)題的土木工程設(shè)計(jì)問(wèn)題所需的綜合能力和創(chuàng)新能力。和其他教學(xué)環(huán)節(jié)不同，畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立系統(tǒng)的完成一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，解決與之有關(guān)的所有問(wèn)題，熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實(shí)踐中常用的方法，具有實(shí)踐

19、性、綜合性強(qiáng)的顯著特點(diǎn)。因而對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、增強(qiáng)工程意識(shí)和創(chuàng)新能力具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)無(wú)法取代的重要作用。同時(shí)，在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還要求我們同時(shí)運(yùn)用感性和理性知識(shí)去把握整個(gè)建筑的處理，這其中就包括建筑外觀和結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。還要求我們更好的了解國(guó)內(nèi)外建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，更多的關(guān)注這方面的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，以及我們?cè)谝院蟮耐聊竟こ虒I(yè)方向有更大的造詣。這次的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)以后會(huì)在我們的工作中常接觸到，這就為我們以后的工作奠定了一定基礎(chǔ)。這次的設(shè)計(jì)是我們所學(xué)的所有科目的綜合體現(xiàn)，也為我們更好的掌握知識(shí)提供了機(jī)會(huì)。1.2 研究主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)為3×40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支t梁橋，

20、該橋梁總長(zhǎng)為120m，橋面寬度為凈9+2×1.5m，活荷載為公路一級(jí)荷載，預(yù)應(yīng)力鋼束采用15.2鋼絞線，每束7根，全梁配七束。恒載為結(jié)構(gòu)自重和橋面鋪裝及欄桿的自重，橋下凈空為5m。要求完成主梁截面的設(shè)計(jì)、主梁及橫隔梁內(nèi)力計(jì)算、支座設(shè)計(jì)及下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第2章 橋梁上部結(jié)構(gòu)計(jì)算2.1 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置2.1.1 設(shè)計(jì)資料1 橋梁跨徑橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：40m（橋墩中心距離）主梁全長(zhǎng)：39.96m計(jì)算跨徑：39.00m橋面凈空：凈9m+21.5m=12m2 設(shè)計(jì)荷載公路-級(jí)，根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范：均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=10.5kn/m；集中荷載根據(jù)線性內(nèi)插應(yīng)取pk=316kn。計(jì)算剪力效應(yīng)

21、時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。人群載荷標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kn/m2 ，每側(cè)人行柱防撞欄重力作用分別為1.52kn/m和4.99kn/m。3 材料及工藝混凝土：主梁采用c60，欄桿及橋面鋪裝采用c30。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(jtg d622004)的15.2鋼絞線，每束7根，全梁配7束，=1860mpa。普通鋼筋直徑大于和等于12mm的采用hrb335鋼筋；直徑小于12 mm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(yù)埋波紋管和夾片錨具。4 基本計(jì)算數(shù)據(jù)(見(jiàn)表2-1) 表2-1 基本計(jì)算數(shù)據(jù)名稱項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)續(xù)表2-

22、1 名稱項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)混凝土立方強(qiáng)度彈性模量軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度mpampampampampampa短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力容許拉應(yīng)力mpampa持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合容許壓應(yīng)力容許主壓應(yīng)力短期效應(yīng)組合容許拉應(yīng)力容許主拉應(yīng)力mpampampampa鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度彈性模量抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度最大控制應(yīng)力mpampampampa持久狀態(tài)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)荷載組合mpa材料重度鋼筋混凝土瀝青混凝土刻痕鋼絲鋼筋與混凝土的彈性模量比無(wú)量綱注：考慮混凝土強(qiáng)度達(dá)到c55時(shí)開始張拉應(yīng)力鋼束，和分別表示鋼束張拉時(shí)混凝土的抗壓、抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，則：，。5 設(shè)計(jì)依據(jù)(1) 交通部頒布公路工程技術(shù)標(biāo)

23、準(zhǔn)(jtg b012003)，簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)(2) 交通部頒公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(jtg d60-2004)，簡(jiǎn)稱橋規(guī)(3) 交通部頒公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(jtg d622004)，簡(jiǎn)稱公預(yù)規(guī)(4) 交通部頒公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(jtg d632007)2.1.2 截面布置½支點(diǎn)斷面 ½跨中斷面圖2.1 結(jié)構(gòu)尺寸圖（尺寸單位：mm）1 主梁間距與主梁片數(shù)主梁間距通常應(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。上翼緣寬度一般為1.62.4m或更寬。本設(shè)計(jì)擬取翼板寬為2500mm（考慮橋面寬度

24、）。由于寬度較大，為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(yù)施應(yīng)力、運(yùn)輸、吊裝階段的小截面(b=1600mm)和運(yùn)營(yíng)階段的大截面(b=2500mm)，凈-9m+2×1.5m的橋?qū)掃x用五片主梁，如圖2.1所示。2 主梁跨中截面主要尺寸擬定(1) 主梁高度預(yù)應(yīng)力磚簡(jiǎn)支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中高跨比約在1/181/19。在一般中等跨徑中，可取1/161/18。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，而混凝土用量增加不多。綜上所述，本設(shè)計(jì)取用2300mm的主梁高是較合適的。(2) 主梁截面細(xì)部尺寸t梁翼板

25、的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板受壓的強(qiáng)度要求。本設(shè)計(jì)預(yù)制t梁的翼板厚度取用150mm，由于翼緣板根部厚度宜不小于梁高的1/12，故翼板根部加厚到250mm，以抵抗翼緣根部較大的彎矩。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力較小，腹板的厚度一般由布置孔管的構(gòu)造決定，同時(shí)從腹板本身穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本設(shè)計(jì)腹板厚度取200mm。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼筋束的需要確定，設(shè)計(jì)表明，馬蹄面積占截面總面積的為合適。馬蹄寬為肋厚的24倍。馬蹄寬度為梁高的0.150.20倍。本設(shè)計(jì)考慮到主梁需要布置較多的鋼束，將鋼束按三層布置，一層最多排三

26、束，同時(shí)還根據(jù)公預(yù)規(guī)對(duì)鋼束凈距的要求，初擬馬蹄寬度為550mm，高度250mm，馬蹄與腹板交接處作三角過(guò)渡，高度150mm，以減小局部應(yīng)力。按以上要求就可繪出預(yù)制梁跨中截面圖。（見(jiàn)圖2.2）(3) 計(jì)算截面幾何特性將主梁跨中截面劃分成五個(gè)規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計(jì)算見(jiàn)表2-2。圖2.2 跨中截面尺寸圖（尺寸單位：mm）表2-2 跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對(duì)上緣靜距分塊面積的自身慣矩=分塊面積對(duì)截面形心的慣矩=+(1)(2)(3)=(1)×(2)(4)(5)(6)=(1)×(5)(7)=(4)+(6)大毛截面翼板37507.

27、52812570312.575.792154046521610778三角托50018.339166.5277864.9621097062112484腹板380011041800011431667-26.71271101214142678下三角262.5200525003281-116.7135755713578853馬蹄1375217.5299062.571615-134.2124766946248385609687.580685466283353小毛截面翼板24007.5180004500088.061861095318655953三角托50018.339166.5277877.232982

28、0052984783腹板380011041800011431667-14.4479235212224018續(xù)表2-2分塊名稱分塊面積分塊面積形心至上緣距離分塊面積對(duì)上緣靜距分塊面積的自身慣矩=分塊面積對(duì)截面形心的慣矩=+(1)(2)(3)=(1)×(2)(4)(5)(6)=(1)×(5)(7)=(4)+(6)小毛截面下三角262.5200525003281-104.4428632752866556馬蹄1375217.5299062.571615-121.9420445375205169908337.579672957248299注：大毛截面形心至上緣距離小毛截面形心至上緣距

29、離(4) 檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)（希望在0.5以上）上核心距：下核心距：截面效率指標(biāo)：表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。2.1.3 橫截面沿跨長(zhǎng)的變化如圖2.1所示，本設(shè)計(jì)主梁采用等高形式，橫截面的t梁翼板厚度沿跨長(zhǎng)不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大局部應(yīng)力，也為布置錨具的需要，在距梁端1980mm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(diǎn)附近（第一道橫梁處）開始向支點(diǎn)逐漸抬高，在馬蹄抬高的同時(shí)腹板寬度亦開始變化。2.1.4 橫隔梁的設(shè)置模型試驗(yàn)結(jié)果表明，在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布，當(dāng)該處有橫隔梁時(shí)比較均勻，否則直線在荷載作用下的主梁彎矩很大，為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)起

30、主要作用的跨中彎矩，在主梁跨中截面設(shè)計(jì)一道中橫隔梁，當(dāng)跨度較大時(shí)，應(yīng)該設(shè)置多橫隔梁。本設(shè)計(jì)在橋跨中點(diǎn)和三分點(diǎn)，六分點(diǎn)，支點(diǎn)處設(shè)置七道橫隔梁，其間距為6.5m。端橫隔梁高度主梁同高，厚度為上部260mm，下部240mm；中橫隔梁高度為2050mm，厚度為上部180mm，下部160mm。詳見(jiàn)圖2.1所示。2.2 主梁作用效應(yīng)計(jì)算根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱橫截面的布置，并通過(guò)可變作用下的梁橋荷載橫向分布計(jì)算，可分別求得各主梁控制截面的永久作用和最大可變作用效應(yīng)，再進(jìn)行主梁作用效應(yīng)組合。2.2.1永久作用效應(yīng)計(jì)算1 永久作用集度(1) 預(yù)制梁自重 跨中截面段主梁自重（六分點(diǎn)截面至跨中截面，長(zhǎng)13m）kn 馬蹄

31、抬高與腹板變寬段梁的自重（長(zhǎng)5m）kn 支點(diǎn)段梁的自重（長(zhǎng)1.98m） 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：kn 預(yù)制梁永久作用集度(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： 鋪裝8cm混凝土鋪裝：5cm瀝青鋪裝：若將橋面鋪裝均攤給五片主梁，則： 欄桿一側(cè)人行欄：一側(cè)防撞欄：若將兩側(cè)人行欄、防撞欄均攤給五片主梁，則： 二期永久作用集度如圖2.3所示，設(shè)為計(jì)算截面離左支座的距離，并令。圖2.3 永久效應(yīng)計(jì)算圖主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為： (2-1) (2-2)永久作用計(jì)算見(jiàn)表2-3。表2-3

32、 1號(hào)梁永久作用效應(yīng)作用效應(yīng)跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)n7點(diǎn)一期彎矩 /4810.163607.670686.20剪力0246.68493.35456.81二期彎矩 /2292.901719.680327.14剪力0117.59235.17217.75彎矩 /7103.065327.3501013.34剪力0364.27728.52674.562.2.2可變作用效應(yīng)計(jì)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(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此要先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻。簡(jiǎn)支梁橋的基頻可采用下列公式估算：其中：由橋規(guī)有，當(dāng)時(shí)，根據(jù)本橋的基頻，可計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：式中： l結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度

33、 (m)   e結(jié)構(gòu)材料彈性模量 ()    結(jié)構(gòu)跨中截面慣性矩 (m4)   結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 () g結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力 (n/m)  g重力加速度 (9.81)按照橋規(guī)4.3.1條，當(dāng)車道大于兩條時(shí)，需要進(jìn)行車道折減，本設(shè)計(jì)按兩車道設(shè)計(jì)，因此，在計(jì)算可變作用效應(yīng)時(shí)不需進(jìn)行車道折減。2 計(jì)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)如前所述，本設(shè)計(jì)橋跨內(nèi)設(shè)七道橫隔梁。具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為：所以可按修正的剛性橫梁法來(lái)繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)。

34、計(jì)算主梁抗扭慣性矩對(duì)于t形梁截面，抗扭慣性矩可近似的按下式計(jì)算： (2-3)式中：，相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和高度 矩形截面抗扭剛度系數(shù) 梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)對(duì)于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度：馬蹄部分的換算平均厚度：圖2.3給出了的計(jì)算圖示，的計(jì)算見(jiàn)表2-4。圖2.4 計(jì)算圖示（尺寸單位：mm）表2-4 計(jì)算表分塊名稱翼緣板25017.214.53491/34.24037腹板180.3209.0150.31004.47144馬蹄5532.51.69230.20983.9611212.67293計(jì)算抗扭修正系數(shù)對(duì)于本設(shè)計(jì)主梁的間距相同，并將主梁近似看成等截面，則得

35、： (2-4)式中：； 。計(jì)算得：。 按修正的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值公式： (2-5)式中：，。計(jì)算所得的值列于表2-5內(nèi)。表2-5 值梁號(hào)10.5720.3860.20.014-0.17220.3860.2930.20.1080.01430.20.20.20.20.2 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)1號(hào)梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖2.5所示。圖2.5 跨中截面的橫向分布系數(shù)mc計(jì)算圖示（尺寸單位：mm）可變作用（汽車公路-級(jí)）兩車道：號(hào)梁橫向分布系數(shù)可變作用（人群）：號(hào)梁橫向分布系數(shù) (2) 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)m在支點(diǎn)處，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，如圖2.6

36、所示：號(hào)梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下：號(hào)梁可變作用（汽車）：號(hào)可變作用（人群）：圖2.6 支點(diǎn)截面橫向分布系數(shù)m計(jì)算圖示（尺寸單位：mm） (3) 橫向分布系數(shù)匯總（見(jiàn)表2-6）表2-6 橫向分布系數(shù)匯總mc(跨中)mo(支點(diǎn))號(hào)梁汽車公路-級(jí)0.6216汽車公路-級(jí)0.3人群0.6278人群1.12(4) 車道荷載取值根據(jù)橋規(guī)，公路-級(jí)的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.5kn/m和集中荷載線性插值pk=316kn，在計(jì)算剪力作用效應(yīng)時(shí)，集中載荷標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘1.2。即計(jì)算剪力時(shí)pk=318×1.2=379.2kn。(5) 計(jì)算可變作用效應(yīng)在可變效應(yīng)計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對(duì)于橫向分布系數(shù)的作如下

37、考慮：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取，從支點(diǎn)至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過(guò)渡到，其余梁段均取。 求跨中截面的最大彎矩和最大剪力計(jì)算公式為：   (2-6)式中： s所求截面汽車標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值影響線上同號(hào)區(qū)段的面積影響線上最大坐標(biāo)值m橫向分布系數(shù)1號(hào)梁可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 1號(hào)梁可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：圖2.7 跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式1號(hào)梁可變作用（人群）效應(yīng)： 求四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力圖2.8為四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖示。1號(hào)梁可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 1號(hào)梁可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：圖2.8 四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)計(jì)算圖示1號(hào)

38、梁可變作用（人群）效應(yīng)： 求支點(diǎn)截面的最大剪力圖2.9示出支點(diǎn)截面的最大剪力計(jì)算圖示。圖2.9 支點(diǎn)截面作用效應(yīng)計(jì)算圖示1號(hào)梁可變作用（汽車）效應(yīng)： 1號(hào)梁可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：1號(hào)梁可變作用（人群）效應(yīng)： 求n7錨固截面的最大彎矩和最大剪力圖2.10為n7錨固截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式。由于本設(shè)計(jì)中該處有預(yù)應(yīng)力筋錨固，應(yīng)力有突變，是控制截面，位置離支座中心1.4444m。可變作用（汽車）效應(yīng)：計(jì)算n7錨固截面汽車荷載產(chǎn)生的彎矩和剪力時(shí)，應(yīng)特別注意的作用位置。集中荷載若作用在計(jì)算截面，雖然影響線縱坐標(biāo)最大，但其對(duì)應(yīng)的橫向分布系數(shù)較小，向跨中方向移動(dòng)，就出現(xiàn)相反的情況。因此應(yīng)對(duì)兩個(gè)截面進(jìn)行比較，

39、即影響線縱坐標(biāo)最大截面（n7錨固截面）和橫向分布系數(shù)達(dá)到最大值的截面（第一根橫梁處截面），然后取一個(gè)最大的作為所求值。通過(guò)比較，集中荷載作用在第一根橫梁處為最不利情況。圖2.10 n7錨固截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式1號(hào)梁可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 1號(hào)梁可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)：1號(hào)梁可變作用（人群）效應(yīng)：2.2.3主梁作用效應(yīng)組合本設(shè)計(jì)按橋規(guī)4.1.64.1.8條規(guī)定，根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合、標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見(jiàn)表2-7。表2-7 主梁作用效應(yīng)組合序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)n7截面mmaxvmaxmmaxvmaxvmaxmma

40、xvmax/knm/kn/knm/kn/kn/knm/kn(1)第一期永久作用4810.1603607.67246.68493.35686.2456.81(2)第二期永久作用2292.901719.68117.59235.17327.14217.75續(xù)表2-7 序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)n7截面mmaxvmaxmmaxvmaxvmaxmmaxvmax/knm/kn/knm/kn/kn/knm/kn(3)總永久作用=(1)+(2)7103.0605327.35364.27728.521013.34674.56(4)可變作用(汽車)公路i級(jí)3132.29149.062355.15247.7

41、6318.21399.84307.73(5)可變作用(汽車)沖擊595.1428.32447.4847.0760.4675.9758.47(6)可變作用(人群)423.7510.87314.8224.0644.9962.542.54(7)標(biāo)準(zhǔn)組合=(3)+(4)+(5)+(6)11254.2188.258444.80683.161152.21551.651083.3(8)短期組合=(3)+0.7×(4)+(6)9719.41115.217290.78561.76996.261355.73932.51(9)極限組合=1.2×(3)+1.4×(4)+(5)+0.8&#

42、215;1.4×(6)14216.7260.5110669.1876.841454.81952.141369.82.3 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置2.3.1 跨中截面鋼束的估算和確定根據(jù)公預(yù)規(guī)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。以下就跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對(duì)主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。1 按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù) 對(duì)于簡(jiǎn)支梁帶馬蹄的t形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù)n的估算公式： (2-7)式中：持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按表2-7

43、取用與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路-級(jí)，取0.51一般715.2鋼絞線截面積，一根鋼絞線的截面積是1.4 cm2，故=9.8cm²由前面的計(jì)算可知，成橋后跨中截面截面的幾何特性，=146.71cm，=46.64cm初估=15cm，則鋼束偏心距為：=-=131.71cm 1號(hào)梁：2 按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度，應(yīng)力圖式呈矩形，同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，則鋼束數(shù)的估算公式為： (2-8)式中： 承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按表2-7取用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采用0.750.77，本設(shè)計(jì)取用0.76預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，見(jiàn)表2-1，為

44、1260mpa計(jì)算得：綜合以上三種情況考慮，取鋼束數(shù)n=7。2.3.2 預(yù)應(yīng)力鋼束布置1 跨中截面及錨固端截面的鋼束位置(a) 跨中截面 (b) 錨固截面圖2.11 鋼束布置圖（尺寸單位：mm）(1) 對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造的前提下，盡可能使鋼束群重心的偏心距大些。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)徑70mm、外徑77mm的預(yù)埋鐵皮波紋管，根據(jù)公預(yù)規(guī)9.1.1條規(guī)定，管道至梁底和梁側(cè)凈距不小于3cm及管道直徑的1/2。根據(jù)公預(yù)規(guī)9.4.9條規(guī)定，水平凈距不小于4cm及管道直徑的0.6倍，在豎直方向可疊置。根據(jù)以上規(guī)定，跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如圖2.11a)所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為：(2)

45、 由于主梁預(yù)制時(shí)為小截面，若鋼束全部在預(yù)制時(shí)張拉完畢，有可能會(huì)在上緣出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，在下緣出現(xiàn)較大的壓應(yīng)力?？紤]到這個(gè)原因，本設(shè)計(jì)預(yù)制時(shí)在梁端錨固號(hào)鋼束，n7號(hào)鋼束在成橋后錨固在梁端。對(duì)于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個(gè)方面：一是預(yù)應(yīng)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圖2.11(b)所示。圖2.12 鋼束群重心位置復(fù)核圖式（尺寸單位：mm）鋼束群重心至梁底距離為：為驗(yàn)核上述布置的鋼束群重心位置，需計(jì)算錨固端截面幾何特性。圖2.12示出計(jì)算圖式，錨固端截面特

46、性計(jì)算見(jiàn)表2-8所示。表2-8 鋼束錨固截面幾何特性計(jì)算分塊名稱1)2)3)=1)×2)4)5)6)7)=4)+6)翼板37507.502812570312.586.2727909423.427979735.9三角承托211.2517.173626495.8576.61239522.051240018腹板11825122.5144856345550885.4-28.739760507.5455311392.915786.251480313.9684531147其中：故計(jì)算得：說(shuō)明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。2 鋼束起彎角和線形的確定確定鋼束起彎角時(shí)，既要照顧到由起彎產(chǎn)生足夠的豎向

47、預(yù)剪力，又要考慮到所引起的摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過(guò)大。為此，本算例將端部錨固端截面分成上、下兩個(gè)部分（見(jiàn)圖2.13），上部鋼束起彎角定為15°，下部鋼束起彎角定為7°。圖2.13 封錨端混凝土塊尺寸圖（尺寸單位：mm）為簡(jiǎn)化計(jì)算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一個(gè)豎直面內(nèi)。圖2.14為半跨梁預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖。3 鋼束計(jì)算(1) 計(jì)算鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離錨固點(diǎn)到支座中心的水平距離（見(jiàn)圖2.13）為： 圖2.14是鋼束的計(jì)算的簡(jiǎn)化圖示，鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離列表計(jì)算在表2-9內(nèi)。圖2.14 鋼束計(jì)算圖示（尺寸單位：mm）表2-9 鋼筋布置表鋼束號(hào)起

48、彎高度y/cmy1/cmy2/cml1/cmx3/cmr/cmx2/cmx1/cmn1(n2)31.012.1918.8110099.2572523.94307.591574.25n3(n4)63.312.1951.1110099.2576857.27835.691041.24n5146.025.88120.1210096.59153525.19912.39970.32n6168.325.88142.4210096.59154179.651081.8792.90n7184.4830.90153.5810095.11183137.87969.66740.80(2) 控制截面的鋼束重心位置計(jì)算 各

49、鋼束重心位置計(jì)算由圖2.15所示的幾何關(guān)系，當(dāng)計(jì)算截面在曲線段時(shí)，計(jì)算公式為： (2-9) (2-10)當(dāng)計(jì)算截面在近錨固點(diǎn)的直線段時(shí)，計(jì)算公式為： (2-11)式中：鋼束在計(jì)算截面處鋼束重心到梁底的距離； 鋼束起彎前到梁底的距離； r鋼束彎起半徑（見(jiàn)表2-10）。 計(jì)算鋼束群重心到梁底的距離（見(jiàn)表2-10）表2-10 各計(jì)算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置截面鋼束號(hào)x4/cmr/cmsin=x4/rcosa0/cmai/cmap/cm四分點(diǎn)n1(n2)未彎起2523.949.09.016.89n3(n4)未彎起6857.2716.716.7n54.683525.190.00

50、13280.9999999.09.0n6182.104179.650.0435680.9990516.720.67n7234.203137.870.0746370.99721128.437.15n7n1(n2)231.122523.940.0916500.9957919.019.6268.12n3(n4)764.336857.270.1114630.99376916.759.43n5835.243525.190.2369350.9715269.0109.38n61012.674179.650.2422860.97020516.7141.23支點(diǎn)直線段ya0ain1(n2)31.0731.093.819.036.1992.06n3(n4)63.3726.183.2116.776.79n5146.01529.307.859.014