設(shè)計(jì)計(jì)算_secret

1、前 言一、 選題依據(jù)1、 設(shè)計(jì)目的及設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)通過(guò)自行擬定橋梁形式及斷面尺寸，設(shè)計(jì)下部結(jié)構(gòu)，編制施工方案，使我們?nèi)娴卣莆諛蛄旱脑O(shè)計(jì)及施工理論，便于將其應(yīng)用于實(shí)踐。橋梁的設(shè)計(jì)是系統(tǒng)性十分強(qiáng)的工作，有了本次設(shè)計(jì)我們可以對(duì)四年來(lái)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有一個(gè)綜合系統(tǒng)的回顧和學(xué)習(xí)，為今后的實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)荷載及橋面凈空，擬定本設(shè)計(jì)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋，其中上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，共設(shè)五片主梁，五道橫隔梁。下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式橋墩，基礎(chǔ)采用單牌雙柱式鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容包括：預(yù)應(yīng)力混凝土T梁內(nèi)力計(jì)算；預(yù)應(yīng)力混凝土T梁配筋計(jì)算；

2、行車道板的內(nèi)力計(jì)算與配筋計(jì)算。下部結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容包括：蓋梁內(nèi)力及配筋計(jì)算；橋墩墩柱內(nèi)力及配筋計(jì)算；鉆孔灌注樁基礎(chǔ)內(nèi)力及配筋計(jì)算。2、 設(shè)計(jì)擬解決的工程實(shí)際問(wèn)題本橋?yàn)殚L(zhǎng)白線一級(jí)公路xx主河道橋。在考慮橋的適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的同時(shí)，我們還要著重解決其在工程實(shí)際中的問(wèn)題。實(shí)踐中，當(dāng)跨徑大于20m，特別是30m以上的跨徑，往往采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。由于孔徑較大，梁本身恒載重量大，造成施工吊裝困難，為減輕T梁自重，T梁采用變腹板由跨中20cm至支點(diǎn)50cm，這樣既能減輕自重，又能加大支點(diǎn)處抗剪強(qiáng)度，增加張拉預(yù)應(yīng)力的受力面積，為了減輕T梁自重，梁的翼板相對(duì)減薄，在保證強(qiáng)度要求下擬采用10cm。本橋跨徑較大，為

3、減少施工中的麻煩，特采用裝配式結(jié)構(gòu)。使橋梁構(gòu)件的尺寸和形式趨于標(biāo)準(zhǔn)化，便于預(yù)制和施工，并節(jié)省大量支架模板和勞動(dòng)力，縮短工期。3、 設(shè)計(jì)擬應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)資料綜述橋位地質(zhì)情況，從上到下的土層依次為：亞粘土，粉細(xì)砂層，亞粘土。4、 設(shè)計(jì)擬應(yīng)用的文獻(xiàn)綜述本設(shè)計(jì)涉及內(nèi)容廣泛，需應(yīng)用到材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、橋梁學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)等方面的知識(shí)。采用是2004年頒布的新規(guī)范公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范，嚴(yán)格執(zhí)行其規(guī)定。根據(jù)設(shè)計(jì)荷載等確定橋長(zhǎng)、跨徑及孔數(shù)。根據(jù)橋梁工程公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)中的簡(jiǎn)支梁橋的計(jì)算進(jìn)行行車道板的計(jì)算；荷載橫向分布計(jì)算；主梁內(nèi)力計(jì)算；橫隔梁內(nèi)力計(jì)算及撓度、預(yù)拱度的計(jì)算。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行主梁、橫隔

4、梁、行車道板及墩臺(tái)與基礎(chǔ)的截面尺寸設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算。根據(jù)基礎(chǔ)工程及 公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行墩臺(tái)與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。并根據(jù)橋梁工程基礎(chǔ)工程擬訂施工方案。根據(jù)有關(guān)橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。知識(shí)涉及相對(duì)全面，能為以后的工作和學(xué)習(xí)打下比較扎實(shí)的基礎(chǔ)。5、 設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋在我國(guó)獲得了很大的發(fā)展。早在70年代，我國(guó)就建成了跨徑達(dá)五十多米的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋。除了簡(jiǎn)支梁橋以外，近年來(lái)我國(guó)還修建了多座現(xiàn)代化大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛架橋、連續(xù)梁橋和懸臂兩梁橋。目前，我國(guó)在預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋的施工技術(shù)方面達(dá)到了世界先進(jìn)水平。在國(guó)外，預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋的研究起步較早，法國(guó)著名工程師弗萊西奈經(jīng)

5、過(guò)20年研究使預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)付諸實(shí)踐后，新穎的預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋首先在法國(guó)和德國(guó)以異乎尋常的速度發(fā)展起來(lái)。西德最早用全懸臂法建造預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，特別是在1952年成功地建成了萊茵河上的沃倫姆斯橋后，這種方法就傳播到全世界。近年來(lái)，國(guó)外對(duì)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋的結(jié)構(gòu)體系有這樣的見(jiàn)解，傾向于采用懸臂澆筑工藝來(lái)修建連續(xù)梁橋。這種方法在世界發(fā)展甚快。二、 研究（設(shè)計(jì)）思路為獲得經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和美觀的橋梁設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者需要運(yùn)用豐富的橋梁建筑理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行深入細(xì)致的分析研究工作。本設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋。簡(jiǎn)支梁橋是使用廣泛、構(gòu)造簡(jiǎn)單的梁式橋。簡(jiǎn)支梁屬靜定結(jié)構(gòu)，且相鄰橋孔各自單獨(dú)受力，故易設(shè)計(jì)成

6、各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的裝配式構(gòu)件。鑒于多孔簡(jiǎn)支梁橋各跨的構(gòu)造和尺寸劃一，從而就能簡(jiǎn)化施工管理工作，并降低施工費(fèi)用?？鐝酱笥?0米的簡(jiǎn)支梁橋，均采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。它比普通鋼筋混凝土梁橋一般可節(jié)省鋼材30%，跨徑越大節(jié)省越多。其剛度比普通鋼筋混凝土橋要大，因此建筑高度可顯著減少，使大跨徑橋梁輕柔美觀。由于能消除裂縫，擴(kuò)大了對(duì)多種橋型的適應(yīng)性，并提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。 本設(shè)計(jì)采用裝配式梁橋，其優(yōu)點(diǎn)是：橋梁構(gòu)件的尺寸和形式趨于標(biāo)準(zhǔn)化，便于預(yù)制和施工，節(jié)省大量支架模板和勞動(dòng)力，縮短工期。根據(jù)水文、地質(zhì)等情況確定橋墩采用單排雙柱式橋墩，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。三、 研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容本設(shè)計(jì)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支

7、梁橋，其中上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，共設(shè)五片主梁，五道橫隔梁。下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式橋墩，基礎(chǔ)采用單牌雙柱式鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容包括： 1.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁內(nèi)力計(jì)算：（1）恒載內(nèi)力計(jì)算（2）活載內(nèi)力計(jì)算；（3）內(nèi)力組合；（3）預(yù)應(yīng)力混凝土梁配筋計(jì)算（4）主梁截面幾何計(jì)算；（5）承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算（6）預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算（7）正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算（8）持久狀況驗(yàn)算（9）短暫狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算2. 行車道板的內(nèi)力計(jì)算與配筋；3.橫隔梁的內(nèi)力計(jì)算及配筋；4.支座的設(shè)計(jì)計(jì)算。下部結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容包括：1.蓋梁的內(nèi)力計(jì)算：（1）自重及內(nèi)力計(jì)算（2）活載計(jì)算：對(duì)稱布置采用杠桿法，非對(duì)稱布置時(shí)采用偏心

8、受壓法（3）蓋梁配筋計(jì)算；2.墩柱的內(nèi)力計(jì)算：（1）荷載計(jì)算（2）雙柱反力橫向分布計(jì)算（3）截面配筋及應(yīng)力計(jì)算；3.鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的內(nèi)力及配筋計(jì)算：（1）荷載計(jì)算（2）作用于樁頂?shù)耐饬Γ?）樁長(zhǎng)計(jì)算（4）樁頂位移及樁身強(qiáng)度驗(yàn)算。第 一 部 分xx主河道橋設(shè)計(jì)總說(shuō)明一、 設(shè)計(jì)條件1、建橋位置:該橋?yàn)殚L(zhǎng)白線一級(jí)公路xx主河道橋，橋中心樁號(hào)為K30+867。具體見(jiàn)平面圖。2、設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)：1)橋面凈空：凈9+2×0.75m2)荷載等級(jí)：公路-級(jí)3.設(shè)計(jì)原則：經(jīng)濟(jì)、適用、安全、美觀的原則二、橋梁概況：該橋的中心里程樁號(hào)為K30+867，布置1個(gè)勘探孔，總進(jìn)尺43.38米。共取巖樣6組，標(biāo)準(zhǔn)貫

9、入試驗(yàn)7次。三、調(diào)查情況該橋位于河道較直，有支流。橋位處河床斷面為單式斷面。河底較平整。河道水流流速較快，水流通暢。該區(qū)土壤為有枯枝落葉的原始森林土。四、場(chǎng)地工程地質(zhì)情況：1、地形地貌：擬建xx橋，勘察樁樁位最高點(diǎn)標(biāo)高為141.4米，最低點(diǎn)標(biāo)高為98.02米，高差43.38米。2、場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)及巖土物理力學(xué)性質(zhì)該橋在勘察深度范圍內(nèi)揭露的地層按其物理力學(xué)性質(zhì)等自上而下分為六層：亞粘土：黑色，濕，可塑，容許承載力=150Kpa。淤泥質(zhì)亞粘土：灰黑色，軟塑，濕，容許承載力為=100KPa。粉細(xì)砂層：灰色，濕，稍松，容許承載力為=120KPa。粉細(xì)砂層：灰色，濕，中密，局部，夾粘土，容許承載力為=20

10、0KPa。亞粘土：灰黑色，濕，可塑，局部夾砂層，容許承載力為=200KPa。亞粘土：灰黑色，干，硬，容許承載力為=350400KPa。五、場(chǎng)地水文地質(zhì)條件:該橋中心為河谷,地表水主要接受大氣降水補(bǔ)給,該處地下水為孔隙潛水,埋藏在砂層中,根據(jù)區(qū)域資料,地下水對(duì)混凝土及鋼筋均無(wú)侵蝕性.六、其他條件1.本工程地處長(zhǎng)白山地區(qū)，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)烈，地震基本烈度為度區(qū)。根據(jù)部頒公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，本工程采用簡(jiǎn)易設(shè)防。2）氣象資料：位于中東北西部潤(rùn)干季凍區(qū)，屬于溫和半干旱區(qū)氣候，年平均氣溫4.30C,年平均降水量為413.8毫米，年平均蒸發(fā)量1716毫米。場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為1.60米。七、橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)跨

11、徑：29.96米。計(jì)算跨徑：28.92米上部結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁 （T梁高2.1m，主梁間距2.0m，全預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土配筋）下部結(jié)構(gòu)：雙柱式橋墩（墩柱高2.9m）,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)（樁身高38.0m）1 設(shè)計(jì)題目xx主河道橋（橋面凈空9+2×0.75；公路-級(jí)）施工圖設(shè)計(jì)。上部結(jié)構(gòu)采用簡(jiǎn)支裝配式全預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。2 橋長(zhǎng)及分孔3×30m3 橋?qū)捈皹蛎鏅M坡3.1 橋?qū)挘?.50+凈9+0.75m3.2 橫坡：1.5%4 橋面鋪裝4.1 瀝青混凝土面層8cm4.2 混凝土墊層平均厚度16cm5 荷載等級(jí)公路級(jí)6 材料6.1 預(yù)應(yīng)力鋼

12、筋預(yù)應(yīng)力鋼筋采用7j15.2鋼絞線，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fPK=1860Mpa6.2 非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用HRB335鋼筋6.3 主梁采用C50混凝土, ,墩臺(tái)采用C30混凝土7 提交的成果7.1 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書及橋墩設(shè)計(jì)計(jì)算書一份 7.2 圖紙1) 預(yù)應(yīng)力T梁一般構(gòu)造圖（一）2) 預(yù)應(yīng)力T梁一般構(gòu)造圖（二）3) T梁預(yù)應(yīng)力鋼束縱向布置圖4) T梁預(yù)應(yīng)力鋼束平面布置圖5) 橋型圖6) 預(yù)應(yīng)力T梁主梁鋼筋構(gòu)造圖（一）7) 預(yù)應(yīng)力T梁主梁鋼筋構(gòu)造圖（二）8) 預(yù)應(yīng)力T梁主梁鋼筋構(gòu)造圖（三）9) 蓋梁鋼筋圖10) 橋墩樁柱配筋圖11) 橫隔板鋼筋圖8 設(shè)計(jì)原則：經(jīng)濟(jì)、適用、安全、美觀的原則9 時(shí)間安排20

13、07年4月23日至6月22日，共九周。 前六周進(jìn)行設(shè)計(jì)的計(jì)算及繪圖（2007.4.235.29）；第七、八周編制施工組織，設(shè)計(jì)說(shuō)明及專業(yè)文獻(xiàn)翻譯（2007.5.296.17）；第九周進(jìn)行設(shè)計(jì)資料的整理、打印(2007.6.176.22)。八、設(shè)計(jì)說(shuō)明書本設(shè)計(jì)為長(zhǎng)白線一級(jí)公路xx主河道橋設(shè)計(jì),初步設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T型梁橋。全橋3跨，跨徑30米。下部結(jié)構(gòu)采用單排雙柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。1 設(shè)計(jì)規(guī)范1）橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè) 人民教育出版社2）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）3）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（GB 500102002）4）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 D622

14、004）5）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG 0012004）2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1) 設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)2) 橋面凈空：凈9+2×0.75m3) 橋面橫坡：1.5%雙向橫坡3 跨徑、T梁結(jié)構(gòu)1) 跨徑：90米（采用并列分離雙幅布置）2) T梁結(jié)構(gòu)：T梁為后張法預(yù)應(yīng)力混凝土剛接T梁，T梁間設(shè)置中橫隔板和端橫隔板，T梁高2.1米，T梁間距離2.0米，預(yù)制寬度1.6米，橫段布置五片梁。為減輕T梁自重并增大梁端的抗剪能力，有利于梁端的局部受壓，T梁作為變截面梁。為了T梁剪力能順利傳遞，在腹板和頂板相接處作為承托以增加主梁抗剪。4 主要材料4.1 混凝土：1) 預(yù)制T梁、橫隔板混凝土標(biāo)號(hào)為50號(hào)2) 橋面整

15、體性混凝土標(biāo)號(hào)為40號(hào)4.2 鋼筋1) 預(yù)應(yīng)力鋼筋采用7j15.2低松弛鋼絞線，公稱面積為139mm2，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為fPK=1860Mpa ，應(yīng)符合ASTM A41690a規(guī)范2) 非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用HRB400鋼筋，應(yīng)符合GB149979規(guī)定4.3 鋼板結(jié)構(gòu)所用鋼板為16Mn鋼板，應(yīng)符合GB70079和GB159179規(guī)定4.4 錨具本設(shè)計(jì)采用OVM156型錨具，應(yīng)符合GB69965規(guī)定5 設(shè)計(jì)要點(diǎn)5.1 本設(shè)計(jì)主要采用手工計(jì)算。上部為裝配式全預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁。5.2 為降低主梁高度，減少預(yù)應(yīng)力引起的上拱度，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁在設(shè)計(jì)荷載下按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)，主梁配筋采用預(yù)

16、應(yīng)力筋。5.3 為減輕主梁安裝重量，加強(qiáng)橋梁整體性，在預(yù)制T梁上設(shè)16cm的現(xiàn)澆整體化混凝土,運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下主梁按預(yù)制T梁和現(xiàn)澆整體化混凝土共同受力計(jì)算，現(xiàn)澆整體化混凝土中設(shè)置的鋼筋網(wǎng)在運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下參與橋梁橫向受力。5.4 在8cm的瀝青混凝土橋面鋪裝和整體化混凝土之間設(shè)瀝青防水層，每平方米灑0.52kg防水瀝青，橋面瀝青混凝土和瀝青防水層中摻入4（按瀝青重量比）的AST31瀝青抗剝劑。5.5 每束鋼絲都采用兩端同時(shí)張拉，使主梁預(yù)加力均勻，錨具采用OVM156型錨具，錨具變形鋼筋回縮按3mm計(jì)。預(yù)制件在張拉鋼絞線時(shí)混凝土的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到85%以上方可張拉。5.6 設(shè)計(jì)中預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道按預(yù)埋金屬波紋管孔道

17、考慮，孔道直徑為85cm。5.7 張拉控制應(yīng)力=1395Mpa，張拉控制力為4072.01KN，其均為錨下預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力,未包括錨口損失。5.8 預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛損失按采用超張拉工藝計(jì)算，施工時(shí)采用超張拉105%并控制張拉和伸長(zhǎng)量。5.9 橋面橫坡由梁底三角楔塊形成，采用板式橡膠支座。5.10 一片主梁下有二個(gè)支座，支座采用板式橡膠支座，安裝時(shí)應(yīng)保證二個(gè)支座同時(shí)受力，避免主梁產(chǎn)生附加扭曲。 下部結(jié)構(gòu) 5.11 采用雙柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，所有墩的樁基均嵌入干、硬的亞粘土層中，以確保持力層有足夠的承載力，從而保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定。第 二 部 分xx主河道橋設(shè)計(jì)計(jì)算書1 上部結(jié)構(gòu)1.1 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)

18、造布置1.1.1 設(shè)計(jì)資料 標(biāo)準(zhǔn)跨徑：采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁，單孔跨徑30米。 主 梁 長(zhǎng)：伸縮縫采用4厘米，預(yù)制梁長(zhǎng)29.96米。 計(jì)算跨徑： 取相鄰支座中心間距28.92米。 橋面凈空: 凈9+2×0.75m 荷載等級(jí)： 公路-級(jí)，人群荷載2.25 KN/m。構(gòu)造布置1.1.2 梁間距主梁間距2.0m，共布置5片主梁，主梁寬均1.60m，留濕接縫0.40m，能加強(qiáng)橫向整體性。1.1.3 梁高 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25之間，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，高跨比約在1/181/19，當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高是比較經(jīng)濟(jì)的方案。本設(shè)計(jì)采用2.10m梁高。

19、1.1.4 橫隔梁間距為了增強(qiáng)主梁間的橫向連接剛度，除設(shè)端橫隔梁外，還設(shè)中橫隔梁，本設(shè)計(jì)在跨中和兩個(gè)四分點(diǎn)及梁端共設(shè)置五道橫隔梁，間距7.23 m，橫隔梁采用開洞形式，高度1.85m，厚度0.16m。1.1.5細(xì)部尺寸T梁翼板的厚度主要取決于橋面板系承受車輪局部荷載的要求，還應(yīng)該考慮能否滿足主梁受彎時(shí)翼板受壓的要求，擬定翼板厚度10cm,根部加厚的12cm，以抵抗翼緣根部較大的彎矩。為使工板和腹板連接和順，在截面轉(zhuǎn)折處設(shè)置倒角，以減少局部應(yīng)力和便于施工脫模。T梁腹板厚度取20 cm。馬蹄尺寸根據(jù)實(shí)踐應(yīng)用，馬蹄面積占截面總面積的10%20%較為理想。根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，初擬馬蹄寬度50cm

20、,高度為30cm,馬蹄與腹板連接處做成斜45º的折線鈍角,以減少局部應(yīng)力。1.1.6橫截面沿跨長(zhǎng)的變化 主梁采用等高度形式，橫截面T梁翼板厚度沿跨長(zhǎng)不變，馬蹄部分為配合鋼束彎起從四分點(diǎn)開始逐漸向支點(diǎn)抬高，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(yīng)力，也因布置錨具的需要，在距梁端一倍范圍內(nèi)（210cm）將腹板加厚到與馬蹄同寬，變化點(diǎn)截面到支點(diǎn)距離為185cm，中間設(shè)置一節(jié)長(zhǎng)為30cm的腹板加厚過(guò)度段。1.1.7橋面鋪裝橋面鋪裝底層為16cm厚的現(xiàn)澆整體化防水混凝土，面層為8cm厚的瀝青混凝土。1.1.8橋梁橫斷面：如圖所示 其中跨中截面和支點(diǎn)截面如下：橫隔梁設(shè)置及尺寸如下圖所示：

21、1.2 行車道板計(jì)算1.2.1 恒載及活載內(nèi)力計(jì)算1.2.1.1 每延米板上的恒載瀝青混凝土面層：g1：0.08×23×1.0=1.84KN/m水泥混凝土墊層：g2：0.16×24×1.0=3.84 KN/mT梁翼板自重 ： g3= KN/m合計(jì)：g=gi=1.84+3.84+4.0=6.68KN/m1.2.1.2 每米寬板條的恒載內(nèi)力 確定板的計(jì)算跨徑L L0=1.8m b=0.2m t=mL0+t=1.8+0.16=1.96m L0+b=1.8+0.2=2.0m取L=1.96m每延米寬板條的橫載內(nèi)力：Mog=gl02=×6.68×

22、1.82=2.71KN·mQog=gl02=×6.68×1.82=6.01KN 1.2.1.3 荷載產(chǎn)生的內(nèi)力a1=a2+2H=0.20+2×0.24=0.68mb1=b2+2H=0.60+2×0.24=1.08m 荷載有效分布寬度:荷載在跨徑中間 a=a1+=0.68+=1.33m =1.31 m 則: a=1.33m < d=1.4m 所以順橋向不發(fā)生重疊.荷載在板的支承處: a=a1t=0.68+0.16=0.84m c=0.22 m所以另一輪進(jìn)入板內(nèi). KN/m KN/m KN/m比較 ， 大?。?所以進(jìn)入單元中的車輛不重疊影響.

23、 圖1-5活載彎距： 則： =0.355 同理得： =0.055Mop = =1.3×48.73×1.08×0.355+50.64×0.22×0.055+1/2（77.16-50.64）×0.22×0.033=1.3×（18.68+0.61+0.096）=25.2 KN·m由于t/h=16/188=0.08<1/4 即主梁抗扭能力大。則： M中=0.5M0=0.5×（1.2×2.71+1.4×25.2）=19.27 KN·mM支=-0.7M0=-0.7

24、5;（1.2×2.71+1.4×25.2）=-26.97KN·m活載剪力：l0-（1.3+）=1.8-（1.3+1.08/2）=-0.04mc=-0.04=1.08/2-0.04=0.5mm=1.3×48.73×1.08×0.7+1/2×(77.16-48.73) ×0.245×0.955+48.73×0.5×0.1389+1/2×(77.16-48.73) ×0.245×0.045 =1.3×(36.84+3.326+3.384+0.157)

25、= 56.82 KN 圖1-61.2.2 行車道板配筋計(jì)算取矩形截面尺寸b×h=1000×600mm,承受的彎矩組合設(shè)計(jì)值Md=19.27 KN·m，地區(qū)處于類環(huán)境中橋，結(jié)構(gòu)重要性參數(shù)0=1.1，擬采用C40混凝土，HRB33516鋼筋，主筋間距150mm，保護(hù)層厚度取30mm，順橋向布置分布筋，間隔150mm，橫橋向布置受力筋，屬單向板計(jì)算。根據(jù)擬采用的材料查表：=18.4MPa =280MPa =0.56 =1.65MPa擬取=25mm，有效高度0.16-0.03-0.016/2=0.122m求受壓區(qū)高度x.r0Md= 1.1×19.27×

26、106=18.4×1000x（122-x/2）解得：x=8.9mm<bh0=0.56×122=104.72mm將x=8.9mm代入公式 As= mm2截面配筋率: > =0.45×=0.45×=0.00265滿足最小配筋率的要求。受壓區(qū)高度x= m bh0=0.56×119=104.72mm則截面所能承受的彎矩組合設(shè)計(jì)值為：Mdu= =18.4×1000×8.91×（122-8.91/2） =19.271KN·m > 0Md=19.27 KN·m該構(gòu)件正截面承載力滿足要求。1.

27、3 主梁內(nèi)力計(jì)算1.3.1 截面幾何特性的計(jì)算 將主梁跨中截面劃分為五個(gè)規(guī)則圖形的小單元，列表如下：跨中截面幾何特性表 表1-1分塊名稱分塊面積Ai(cm2)分塊面積形心距上緣靜矩 Yi(cm)分塊面積對(duì)上緣的靜矩 Si=Ai×Yi分塊面積自身的慣性矩 (cm4)Di=Ys-Yi(cm)分塊面積對(duì)截面形心的慣性矩Ix=Ai×Di (cm4)=×=×=+翼板1600580001333371.0180678728081205上承托8401411760672062.0132300023236722腹板3400952230008188333-18.9912261

28、089414441下三角225176.667397502812-100.65722796622282474馬蹄1500195292500112500-118.99 21237930213504307565-575010=44365272注：ys=cm 檢驗(yàn)截面效率指標(biāo)上核心矩：Ks=cm下核心矩：Kx=cm截面效率指標(biāo)：=>0.5根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般截面效率指標(biāo)取=0.450.55，且較大者亦較經(jīng)濟(jì)。上述計(jì)算結(jié)果表明，初擬的主梁跨中截面是合理的。1.3.2 主梁恒載內(nèi)力計(jì)算1.3.2.1 恒載集度瀝青混凝土鋪狀容重水泥混凝土鋪裝容重主梁容重 結(jié)構(gòu)自重集度計(jì)算表 表1-2主 梁0.5

29、5;0.3+0.15×0.15+0.2×0.17+0.12×（1.6-0.2）+1.6×0.1×25=13.36 KN/m邊主梁的橫隔梁=（0.19×0.2+0.2×0.64+0.44×1.25+0.2×0.2+0.3×0.89-0.15×0.1×）×5×25/28.92=2.02 KN/m中主梁的橫隔梁=2×2.02=4.04 KN/m橋面鋪裝= KN/m濕接縫邊主梁=0.14 KN/m中主梁=0.14×2=0.28 KN/m欄桿和人

30、行道=2.05 KN/m 主梁恒載內(nèi)力 表1-3 荷 載主 梁一期恒載g1二期恒載g2三期恒載g總和g（KN/m）邊主梁15.381.09.6626.04中主梁17.42.07.6127.01注：一期恒載：預(yù)制主梁（包括橫隔梁）的自重二期恒載：橋面板濕接縫折成線荷載三期恒載：欄桿、人行道、橋面鋪裝 恒載內(nèi)力計(jì)算 表1-4項(xiàng)目彎矩Mx （KN·m）剪力Qx （KN）支點(diǎn)變截面L/4跨中支點(diǎn)變截面L/4跨中距支點(diǎn)截面的距離x（m）0.001.587.2314.460.001.587.2314.46一期恒載g1（KN/m）邊主梁0.00332.191205.941607.9122.3919

31、8.0911.20.00中主梁0.00375.821364.321819.1251.61224.12125.80.00二期恒載g2（KN/m）邊主梁0.0024.6289.39119.1816.4814.688.240.00中主梁0.0049.24178.77238.3632.9729.3716.480.00三期恒載g3（KN/m）邊主梁0.00208.64757.431009.91139.68124.4269.840.00中主梁0.00164.37596.7795.59110.0498.0255.020.00g=g1+g2+g3（KN/m）邊主梁0.00565.432052.762737.0

32、1378.56337.2189.280.00中主梁0.00589.402139.792853.05394.61351.5197.310.001.3.3主梁活載內(nèi)力計(jì)算1.3.3.1 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算對(duì)主梁端部：采用杠桿法（支點(diǎn)截面）1號(hào)梁：公路-級(jí)：人群 荷載：2號(hào)梁公路-級(jí)：人群 荷載：3號(hào)梁公路-級(jí)：人群 荷載：跨中截面橋梁跨寬比>2采用修正偏心壓力法計(jì)算主梁抗扭慣性矩IT對(duì)T梁：IT=其中 bi,ti相應(yīng)為單個(gè)矩形截面的寬度和厚度ci矩形截面抗扭剛度系數(shù)m梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)對(duì)跨中截面翼板的換算厚度：ti=（10+22）/2=16cm馬蹄部分的換算厚度平均為：t2=（

33、30+45）/2=37.5cm梁 肋 的 換 算 高 度 為 ：t3=210-16-37.5=156.5cm故ax=63.45cm主梁抗彎慣性矩：=47786.67+6887333.6+15435000+7250890.5+131835.9375+2247851.25=0.32m4主梁抗扭慣性矩：繪出IT計(jì)算圖式如表： 表1-5分塊名稱bi (cm)ti (cm)ti / biciIT=翼板160160.11/32.18453腹板156.5200.12781/34.17333馬蹄5037.50.750.184.7460911.10395計(jì)算抗扭修正系數(shù)本橋橫向主梁間距相同,并將主梁近似看成等截

34、面則 與主梁片數(shù)n有關(guān)的系數(shù) n=5時(shí)，=1.042 按«橋規(guī)»第2.1.3條，取G=0.43EN按修正剛性橫隔梁法計(jì)算橫向影響線豎標(biāo)值： 對(duì)于一號(hào)邊梁考慮抗扭修正后的橫向影響線數(shù)標(biāo)值為： 11=0.56 15=-0.16設(shè)荷載橫向分布影響線零點(diǎn)至1號(hào)梁位的距離為X則 解得 x=6.22 解得=0.398同理：=0.28 =0.12 =0.002 =0.64荷載橫向分布系數(shù)：公路-級(jí)： 人群 荷載：對(duì)于二號(hào)梁考慮抗扭修正后的橫向影響線數(shù)標(biāo)值為： 21= 25=設(shè)荷載橫向分布影響線零點(diǎn)至1號(hào)梁位的距離為則 解得=7.6荷載橫向分布系數(shù)：公路-級(jí)：人群 荷載：對(duì)于三號(hào)梁考慮抗扭

35、修正后的橫向影響線數(shù)標(biāo)值為： 31=1/5+0=0.235=1/5-0=0.2荷載橫向分布系數(shù)：公路-級(jí)：人群 荷載：橫向分布系數(shù)匯總 表1-6荷載類別1號(hào)梁2號(hào)梁3號(hào)梁公路-級(jí)0.550.60.7250.4980.7250.4人群 荷載1.4380.640.00.420.00.21.3.3.2 計(jì)算活載內(nèi)力1.3.3.2.1 公路-級(jí)均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =0.75×10.5=7.875 KN/m人群荷載為 =2.25 KN/m計(jì)算彎矩時(shí)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =231.4 KN計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值=1.2×231.4=277.68KN均布荷載和內(nèi)力影響線面積 表1-7 類型截

36、面公路-級(jí)均布荷載（KN/m）人群荷載（KN）影響線面積（或）影響線圖式7.8752.25=m7.8752.25=m7.8752.25=m7.8752.25= m7.8752.25=m7.8752.25= m7.8752.25=m1.3.4荷載內(nèi)力計(jì)算 采用影響線直接加載求活載內(nèi)力 公式為： 式中 s 所求截面彎矩或簡(jiǎn)力 1+汽車荷載的沖擊系數(shù) 多車道橋涵的汽車荷載折減系數(shù)沿橋跨縱向與荷載位置對(duì)應(yīng)的橫向分布系數(shù)車輛荷載軸重沿橋跨縱向與荷載位置對(duì)應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值1.3.4.1計(jì)算慣性矩：由以上計(jì)算得截面形心至上翼緣的距離為=63.45cm =0.47986235 m41.3.4.2計(jì)算沖擊系

37、數(shù)： 單根主梁A=0.4165 m2 結(jié)構(gòu)跨中處每延米結(jié)構(gòu)重力G=0.4165×25=10.41KN/m 采用C40混凝土 取E=3.25×基頻 f1= 1+=1+0.333=1.333雙車道不考慮汽車折減，車道折減系數(shù)取=1.0。1.3.4.3 一號(hào)梁荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨變化汽車人群作用效應(yīng)計(jì)算： 表1-8截面荷載類型(KN/m)(KN)1+S(KN·m或KN)SiSMl/2公路-級(jí)7.875231.41.3330.6104.55658.51996.587.231338.08人群荷載2.25/0.64104.55150.55Ql/2公路-級(jí)7.875277.6

38、81.3330.63.6222.8133.840.5111.04人群荷載2.25/0.643.625.21Ml/4公路-級(jí)7.875231.41.3330.678.41493.861496.965.421003.1人群荷載2.25/0.6478.41112.91Ql/4公路-級(jí)7.875277.681.3330.68.1351.21217.780.75166.57人群荷載2.25/0.648.1311.71M變公路-級(jí)7.875231.41.3330.5621.6126.98384.361.49257.38人群荷載2.25/1.2621.661.24Q變公路-級(jí)7.875277.681.333

39、0.5612.9275.95272.870.95196.92人群荷載2.25/1.2612.9236.63計(jì)算支點(diǎn)截面汽車荷載最大剪力： m變化區(qū)荷載重心處的內(nèi)力影響線坐標(biāo)為： 公路-級(jí)作用下，1號(hào)梁支點(diǎn)的最大剪力為： 計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力：1號(hào)主梁內(nèi)力組合 表1-9序號(hào)荷載類型彎矩M (KN·m)剪力Q（KN）梁端變截面四分點(diǎn)跨中梁端變截面四分點(diǎn)跨中（1）結(jié)構(gòu)自重0589.42139.792853.05394.61351.5197.310（2）汽車荷載0384.361496.961996.58292.92272.87217.78133.84（3）人群荷載061.24112.

40、91150.5526.7736.6311.715.21（4）1.2×（1）0707.282567.753423.66473.53421.8236.770（5）1.4×（1）0538.12095.742795.21410.09382.02304.89187.38（6）0.8×1.4×（1）068.59126.46168.6229.9841.0313.125.84（7）=（4）+（5）+（6）01313.974789.956387.49913.6844.85554.78193.22二號(hào)梁荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨變化汽車人群作用效應(yīng)計(jì)算： 表1-10截面荷載類型

41、(KN/m)(KN)1+S(KN·m或KN)SiSMl/2公路-級(jí)7.875231.41.3330.498104.55546.561657.177.231110.61人群荷載2.25/0.42104.5598.8Ql/2公路-級(jí)7.875277.681.3330.4983.6218.92110.090.592.17人群荷載2.25/0.423.623.42Ml/4公路-級(jí)7.875231.41.3330.49878.41409.911242.485.42832.57人群荷載2.25/0.4278.4174.1Ql/4公路-級(jí)7.875277.681.3330.4988.1342.51

42、80.750.75138.25人群荷載2.25/0.428.137.68M變公路-級(jí)7.875231.41.3330.67521.6153.06463.291.49310.23人群荷載2.25/0.0921.64.37Q變公路-級(jí)7.875277.681.3330.67512.9291.55328.910.95237.36人群荷載2.25/0.0912.922.62計(jì)算支點(diǎn)截面汽車荷載最大剪力： 公路-級(jí)作用下，2號(hào)梁支點(diǎn)的最大剪力為： 計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力：2號(hào)主梁內(nèi)力組合 表1-11序號(hào)荷載類型彎矩M (KN·m)剪力Q（KN）梁端變截面四分點(diǎn)跨中梁端變截面四分點(diǎn)跨中（1

43、）結(jié)構(gòu)自重0589.42139.792853.05394.61351.5197.310（2）汽車荷載0463.291242.481657.17351.85328.91180.75110.09（3）人群荷載04.3774.1098.810.532.267.683.42（4）1.2×（1）0707.282567.753423.66473.53421.8236.770（5）1.4×（1）0648.611739.472320.04492.59460.47253.05154.13（6）0.8×1.4×（1）04.8982.99110.6611.792.938.60

44、3.83（7）=（4）+（5）+（6）01360.784390.215854.36977.91885.2498.42157.96三號(hào)梁荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨變化汽車人群作用效應(yīng)計(jì)算： 表1-12截面荷載類型(KN/m)(KN)1+S(KN·m或KN)SiSMl/2公路-級(jí)7.875231.41.3330.4104.554391331.067.23892.06人群荷載2.25/0.2104.5547.05Ql/2公路-級(jí)7.875277.681.3330.43.6215.289.230.574.03人群荷載2.25/0.23.621.63Ml/4公路-級(jí)7.875231.41.3330

45、.478.41329.24997.975.42668.73人群荷載2.25/0.278.4135.28Ql/4公路-級(jí)7.875277.681.3330.48.1334.14145.180.75111.04人群荷載2.25/0.28.133.66M變公路-級(jí)7.875231.41.3330.65421.6148.29247.141.4998.85人群荷載2.25/0.04421.62.14Q變公路-級(jí)7.875277.681.3330.65412.9288.56318.530.95229.97人群荷載2.25/0.04412.921.28計(jì)算支點(diǎn)截面汽車荷載最大剪力： 公路-級(jí)作用下，2號(hào)梁支

46、點(diǎn)的最大剪力為： 計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力：3號(hào)主梁內(nèi)力組合 表1-13序號(hào)荷載類型彎矩M (KN·m)剪力Q（KN）梁端變截面四分點(diǎn)跨中梁端變截面四分點(diǎn)跨中（1）結(jié)構(gòu)自重0589.42139.792853.05394.61351.5197.310（2）汽車荷載0247.14997.971331.06340.39318.53145.1889.23（3）人群荷載02.1435.2847.055.021.283.661.63（4）1.2×（1）0707.282567.753423.66473.53421.8236.770（5）1.4×（1）0346.01397.1

47、61863.48476.55445.94203.25124.92（6）0.8×1.4×（1）02.439.5152.75.621.434.11.83（7）=（4）+（5）+（6）01005.684004.425339.84955.7869.17444.12126.751.3.5主梁荷載內(nèi)力組合： 基本組合（用于承載能力極限狀態(tài)） 短期組合（用于正常使用極限狀態(tài)） 長(zhǎng)期組合（用于正常使用極限狀態(tài)） 各種荷載組合情況見(jiàn)下表： 表1-14承載能力極限狀態(tài)基本組合彎矩M(KN·m)簡(jiǎn)力Q（KN）支點(diǎn)變截面四分點(diǎn)跨中支點(diǎn)變截面四分點(diǎn)跨中01360.784789.956387.49977.91885.2554.78193.22正常使用極限狀態(tài)短期組合0852.483038.84052.07589.91531.42323.3875.49長(zhǎng)期組合0730.172634.153517.39504.4451.25267.3442.241.4 主梁配筋計(jì)算（全預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋼束布設(shè)和計(jì)算）1.4.1預(yù)應(yīng)力鋼筋的確定及布設(shè) 首先，根據(jù)跨中截面正截面抗裂要求，確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為了滿足抗裂要求，所需的有效預(yù)加力為：NPe式中：Ms為荷載短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值 Ms=4052.07KN·m Ac=0.7565×106mm2 ycx=760.