跨T河20m跨徑裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、跨T河20m跨徑裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋設(shè)計(jì)【摘要】本文設(shè)計(jì)的是裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋，第一部分水文計(jì)算的主要內(nèi)容主要是通過(guò)水文計(jì)算擬定橋長(zhǎng)，確定橋面標(biāo)高以及沖刷深度，并通過(guò)方案的比選確定出本次設(shè)計(jì)的橋型，第二部分上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)容比較多，主要包括結(jié)構(gòu)主梁尺寸的擬訂、橋面寬度以及公路等級(jí)的設(shè)定，恒載和活載的內(nèi)力計(jì)算、根據(jù)承載力配筋以及截面的承載力和剪力的驗(yàn)算，同時(shí)復(fù)核了橫隔梁和行車(chē)道板的承載力，設(shè)計(jì)了支座的尺寸并進(jìn)行了驗(yàn)算。第三部分下部結(jié)構(gòu)采用了鉆孔灌注樁，雙柱式橋墩，根據(jù)受力擬訂了蓋梁、橋墩、鉆孔樁灌注樁尺寸并進(jìn)行了截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核以及鉆孔樁灌注樁墩頂水平位移算。關(guān)鍵詞：混凝土

2、簡(jiǎn)支T形梁橋，內(nèi)力組合，承載力，截面配筋，水平位移20 m span fabricated reinforced concrete simply-supported T shape design the bridge【The design】In this paper the design is fabricated reinforced concrete simply-supported T shape beam bridge, the first part of the main content of the hydrologic calculation is mainly through

3、the hydrologic calculation for long bridge, determine the elevation of the bridge and scour depth, and through the scheme than the election to determine the design of the bridge, the second part of the upper structure content more, including the structure of the size of the main girder bridge and ro

4、ad width to draft, on the level of the set, constant load and live load bearing capacity of the internal force calculation, according to reinforcement and the bearing capacity of the cross section of the shear and checked, and check the beam and driving the isolation of the DaoBan bearing capacity,

5、the design and the size of the bearings are checked. In the third part of the lower structure used the cast-in-place pile, double column type bridge pier, according to the working initiated the cover beam, drilling pile pier and pile size and section reinforcement design and check and drilling pile

6、bearing capacity of pile pier top level is displacement.Keywords: concrete simply-supported T shape beam bridge, internal force combination, bearing capacity, section reinforcement, horizontal displacement目 錄1.T河水文設(shè)計(jì)原始資料及計(jì)算1 1.1設(shè)計(jì)原始資料1 1.2河段類(lèi)型判斷11.3設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)流速的復(fù)核11.4 擬定橋長(zhǎng)31.5計(jì)算橋面標(biāo)高31.6沖刷計(jì)算51.7方案比選82.設(shè)

7、計(jì)資料及構(gòu)造布置9 2.1設(shè)計(jì)資料92.1.1橋梁跨徑及橋?qū)? 2.1.2 設(shè)計(jì)荷載92.1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)92.1.4 材料及工藝92.1.5設(shè)計(jì)材料基本數(shù)據(jù)102.1.6.結(jié)構(gòu)尺寸10 2.2 主梁計(jì)算11 2.2.1主梁跨中截面主要尺寸擬訂11 2.2.2橫梁抗彎及抗扭慣矩132.2.3計(jì)算抗彎參數(shù)和抗扭參數(shù)152.2.4計(jì)算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo)152.2.5梁端剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算（按杠桿法）202.2.6作用效應(yīng)計(jì)算202.3持久狀況承載能力極限狀態(tài)下界面設(shè)計(jì)，配筋與驗(yàn)算29 2.3.1跨中截面的縱向受拉鋼筋計(jì)算292.3.2腹筋設(shè)計(jì)312.3.3持久狀況斜截面抗彎極限承載能力極

8、限狀態(tài)驗(yàn)算442.3.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗(yàn)算442.3.5持久狀況正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰?yàn)算452.4橫梁的計(jì)算472.4.1橫梁彎矩計(jì)算（用GM法）472.4.2橫梁截面配筋與驗(yàn)算492.4.3橫梁剪力效應(yīng)計(jì)算及配筋設(shè)計(jì)512.4.4橫梁接頭鋼板及焊縫計(jì)算542.5行車(chē)道板的計(jì)算562.5.1行車(chē)道板荷載計(jì)算562. 5.2 行車(chē)道板截面設(shè)計(jì)，配筋與強(qiáng)度驗(yàn)算58 2.6支座計(jì)算592.6.1選定支座的平面尺寸592.6.2確定支座厚度602.6.3驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)612.6.4驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性613.鉆孔灌注樁，雙柱式橋墩的計(jì)算633.1橋墩尺寸及材料633.2蓋梁荷載計(jì)

9、算633.2.1上部構(gòu)造永久荷載643.2.2蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算(1/2蓋梁長(zhǎng)度)643.2.3蓋梁可變荷載計(jì)算653.2.4雙柱反力75 3.3蓋梁內(nèi)力計(jì)算763.3.1蓋梁彎矩計(jì)算763.3.2蓋梁剪力計(jì)算783.3.3蓋梁內(nèi)力匯總783.4蓋梁截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核793.4.1正截面抗彎承載力驗(yàn)算783.4.2 斜截面抗剪能力驗(yàn)算813.4.3 蓋梁承載能力效合81 3.5橋墩墩柱設(shè)計(jì)813.5.1墩柱荷載計(jì)算813.5.2 墩柱截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算853.6鉆孔樁灌注樁計(jì)算873.6.1鉆孔樁灌注樁荷載計(jì)算873.6.2鉆孔樁灌注樁樁長(zhǎng)計(jì)算873.6.3鉆孔樁灌注樁樁的內(nèi)力計(jì)

10、算（m法）893.6.4鉆孔樁灌注樁樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算913.6.5鉆孔樁灌注樁墩頂縱向水平位移驗(yàn)算914.施工組織設(shè)計(jì)95 結(jié)論97 致謝98 參考文獻(xiàn)991.T河水文設(shè)計(jì)原始資料及計(jì)算1.1設(shè)計(jì)原始資料（1）橋面平面圖（2）橋位地質(zhì)縱剖面圖（3）設(shè)計(jì)流量：Qs=420m3/s 設(shè)計(jì)流速：Vs =2.65m/s,設(shè)計(jì)水位為450.20m，灘槽均為5.5（4）該河屬于華北地區(qū)山前區(qū)河流，屬于季節(jié)性河流，無(wú)通航和抗震要求（5）該地區(qū)基本風(fēng)壓為750Pa，暴風(fēng)雨最大風(fēng)為七級(jí)，風(fēng)速為16m/s，按實(shí)測(cè)從不利角度確定風(fēng)向與浪程方向夾角小于22.5度（5）標(biāo)準(zhǔn)冰凍深度：hd=1.20m ,雨季在7

11、、8、9月份（7）含沙量：p=7.3/ m3（8）最大浪程起端處設(shè)計(jì)流量時(shí)斷面最大水深為1.5m（9）凝灰質(zhì)角礫巖實(shí)測(cè)屬于碎塊狀，基本承載力為2000MPa（10）第二層礫石含礫d=5mm1.2河段類(lèi)型判斷 該河段位于平原與山區(qū)的過(guò)渡地帶，河床地質(zhì)條件較好，河岸比較齊整，其河床多為礫石，沖淤變化不大，主槽寬淺，極少擺動(dòng)，平面順直，綜合判斷為山前區(qū)穩(wěn)定性河段。1.3設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)流速的復(fù)核根據(jù)地質(zhì)縱剖面圖繪出的河床樁號(hào)（見(jiàn)下表1.1），繪制河流縱斷面圖(圖1.1) 表1.1 河床樁號(hào) 樁號(hào)1+235.451+148.631+169.431+177.831+190.631+200.031+208.

12、43標(biāo)高449.45450.20449.4449.36449.4450.20449.50樁號(hào)1+242.251+244.251+274.651+279.251+309.45標(biāo)高449.0448.20448.0449.0450.20圖1.1 T河橫斷面圖 由于灘槽不易劃分，故全部按河槽計(jì)算。表1.2 過(guò)水面積、水面寬度、濕周計(jì)算表 樁號(hào)河床標(biāo)高水深平均水深水面寬度過(guò)水面積1+148.63450.2000.420.88.321+169.43449.40.80.828.46.8881+177.83449.360.840.8212.810.4961+190.63449.40.80.49.43.761+

13、200.03450.2000.358.42.941+208.43449.500.70.72527.0219，58951+235.45449.450.750.9756.86.631+242.25449.01.21.62.03.21+244.25448.22.02.130.463.841+274.65448.02.21.74.67.821+279.25449.01.20.630.218.121+309，45450.200合計(jì)160.82151.6035過(guò)水面積A=151.604 ，水面寬度 B=160.82m濕周=162.017 取n0.025 由曼寧公式C=39.554由謝才公式：=2.85m/

14、s=AV=151.60×2.85=432.1/s QcQs=432m3/s VsVc= 2.65m/s1.4 擬定橋長(zhǎng)T河屬于穩(wěn)定性寬灘性河段，查規(guī)范橋涵水文與水力學(xué)采用12-9式計(jì)算其中Bc=160.82 0.954代入上式=1.36=2.686/s 118.26m綜合分析橋型擬訂方案為8×20 分離式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支 T型梁橋，采用雙柱式橋 墩,橋墩直徑為1.3m，L=+nd=118.26+1.3×8=128.66m1.5計(jì)算橋面標(biāo)高（1）雍水高度Fr=2.852/9.8×0.954=0.8691 即設(shè)計(jì)流量通過(guò)時(shí)為緩流v0= vc=vs=2.85m/

15、s橋孔側(cè)收縮系數(shù)e=1-0.375=1-0.375=0.95橋墩阻水引起過(guò)水?dāng)嗝嬲蹨p系數(shù)r=0.065沖刷系數(shù)p=1.2沖刷前橋下含橋墩在內(nèi)的毛計(jì)算過(guò)水?dāng)嗝婷娣eA =142.207凈水面積A=(1-r)=(1-0.065)142.207=132.964 m河灘路堤阻斷面積A=A- A=151.60-142.207=9.393 m河灘路堤阻斷流量Q=A=9.393×2.85=26.77/s =26.77/432=6.20水流阻力系數(shù)=×(+V)=×(+2.85)=3.05m/sZ=0.05×(3.05-2.85)=0.059 m因?yàn)樵摵訛樯絽^(qū)與半山區(qū)河流所

16、以橋下雍水高度= Z =0.059m（2）波浪高度由經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行波浪高度的計(jì)算：式中:計(jì)算波浪高度； 平均水深 （m）；=0.954m D計(jì)算浪程 （m）；D=170 g重力加速度（m/s2）g=9.80m/s2 風(fēng)速（m/s）;=16m/s KD有效浪程系數(shù)查水力學(xué)及橋涵水文表128由于0.946,用內(nèi)插入法可得=1.00(注：)計(jì)算橋面標(biāo)高時(shí)通常代計(jì)入將數(shù)據(jù)代入上式，可得最終波浪高度=0.147m=+=0.059+0.147=0.157m（3） 橋面最低標(biāo)高本河段流水現(xiàn)象不嚴(yán)重，亦無(wú)流木和較大漂浮物，無(wú)通航和抗震要求，其他引起水位升高的因素均可略去不計(jì)。故：設(shè)計(jì)水位考慮雍水，浪高，波浪雍高

17、，河灣超高，水拱，局部股流雍高（水拱與局部股流雍高只取其大者），床面淤高，漂浮物高度等諸因素的總和；（m）橋下凈空安全值，取為0.5m橋梁上部建筑物高度，包括橋面鋪裝高度，此處取為2m=450.20+0.157+0.5+2=452.857m因?yàn)槁访鏄?biāo)高為452.96m 所以=452.96m1.6沖刷計(jì)算（1）一般沖刷第一層為粘性土質(zhì)，且全部按河槽計(jì)算，根據(jù)公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范中式7.3.21，式中：橋下一般沖刷后的最大水深 單寬流量集中系數(shù)，取1.0到1.2,本例取1.2橋下河槽部分通過(guò)的設(shè)計(jì)流量（m3/s）,當(dāng)河槽能擴(kuò)寬至全橋是取用，=432m3/s；橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)，有公路工程橋涵

18、水文勘測(cè)設(shè)計(jì)中表7.3.11知=0.95；河槽部分橋孔過(guò)水凈寬，當(dāng)橋下河槽能擴(kuò)寬至全橋時(shí)，即為全橋橋孔過(guò)水凈寬；=118.26m河槽最大水深（m）, =2.20m 橋下河槽平均水深（m）, =0.943 為粘性土的液性指數(shù)，=0.8將數(shù)據(jù)代入上式，=10.93m第二層為非粘性土質(zhì)，全部按河槽計(jì)算，根據(jù)公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范中式641修正式，式中：造床流量下河槽寬度（m）=160.82m造床流量下的河槽平均水深（m）=0.954m； 河槽泥砂平均粒徑（mm）=1.2mm；E 與汛期含沙量有關(guān)的系數(shù)，由公路工程橋涵水文勘測(cè)設(shè)計(jì)中表7.3.12知E=0.66 其余數(shù)據(jù)與上同，代入上式，=8.31m

19、第三層為非粘性土質(zhì)，與第二層用同一公式，其中=8mm，=6.87m（2）局部沖刷可知一般沖刷第一層最大，所以計(jì)算第一層局部沖刷根據(jù)公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范中式7.4.21，=8.4>2.5其中=1.3m =0.8 =1.00根據(jù)公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范中式7.4.44，m/s ，代入上式1.27m總刷深度10.93+1.27=12.2m橋下最低沖刷線高程=450.20-12.2=438.0m1.7方案比選 表1.3 方案比選序號(hào)比較項(xiàng)目第一方案第二方案第三方案1橋長(zhǎng)混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋（8×20m）預(yù)應(yīng)力混凝土T型簡(jiǎn)支梁橋（4×40m）預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋（8×

20、;20m）2工藝技術(shù)要求技術(shù)較先進(jìn)，工藝要求較嚴(yán)格，采用混凝土T梁，需要采用吊裝設(shè)備，且在近幾年混凝土T型梁橋施工中有成熟的施工經(jīng)驗(yàn)和施工技術(shù)工藝較先進(jìn)，有成熟的施工經(jīng)驗(yàn)和施工工藝，使用范圍廣，相對(duì)板的自重也較小，但制作麻煩，需要使用大量的鋼筋結(jié)構(gòu)新穎，工藝要求嚴(yán)格，所需施工設(shè)備最少，占用施工場(chǎng)地少，因系新橋型，須先試驗(yàn)后采用。3使用效果屬于靜定結(jié)構(gòu)，橋面平整度較好，使用階段易于養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)較低。屬于超靜定結(jié)構(gòu)橋面平整，行車(chē)條件較好，但養(yǎng)護(hù)較麻煩養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)高屬于超靜定結(jié)構(gòu)，受力情況需中間試驗(yàn)驗(yàn)證。伸縮縫少，橋面平整。從對(duì)比來(lái)看，我選擇凝土T型梁橋。2 設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置2.1設(shè)計(jì)資料2.1.1

21、橋梁跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑=20.00 m 主梁全長(zhǎng)=19.96 m 計(jì)算跨徑=19.50 m橋面凈空=2×( 3.5×2 + 3 + 0.75 + 1 + 2×0.5)2.1.2 設(shè)計(jì)荷載高速公路, 公路級(jí)2.1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)(1)交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003），簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)。(2)交通部頒公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JIG D602004），簡(jiǎn)稱(chēng)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（JIG D622004），簡(jiǎn)稱(chēng)公預(yù)規(guī)。2.1.4 材料及工藝混凝土：主梁用C50，欄桿及橋面鋪裝用C30。主梁鋼筋采用公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計(jì)規(guī)

22、范（JIG D622004）中的HRB335鋼筋,其他采用R235鋼筋。2.1.5設(shè)計(jì)材料基本數(shù)據(jù)表2.1 基本數(shù)據(jù) 名稱(chēng)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)C50砼立方強(qiáng)度f(wàn)cu，kMPa50彈性模量EcMPa3.45×104軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)ckMPa32.4軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)tkMPa2.65軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)cdMPa22.4軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)tdMPa1.83HRB335標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pkMPa1860彈性模量Ep MPa1.95×105抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)pdMPa1260材料重度C50砼r1KN/m325.0C30砼r4KN/m3242.1.6.結(jié)構(gòu)尺寸（1）主梁斷面(如圖2.1）圖2.1

23、 主梁斷面圖（2）橫梁斷面圖（如圖2.2）圖2.2 橫隔梁斷面圖2.2.主梁計(jì)算2.2.1主梁跨中截面主要尺寸擬訂(1) 主梁跨中截面主要尺寸擬訂(如圖2.3)圖2.3求主梁界面的重心位置a平均板厚： cm=41.2cm =15750+1989000+3295500+1325500=6625750cm=0.0662575mT形截面的抗扭慣矩近似等于各個(gè)矩形截面的抗扭慣矩之和，即矩形截面的抗扭慣矩剛度系數(shù)相應(yīng)各矩形的寬度和厚度對(duì)于翼板：查表得對(duì)于梁肋：查表得=0.301，所以m單位寬度抗彎及抗扭慣矩（/cm)（/cm)2.2.2橫梁抗彎及抗扭慣矩橫梁抗彎及抗扭慣矩(如圖2.4)圖2.4翼板有效寬

24、度計(jì)算全斷面取八片主梁，每跨設(shè)五根橫隔梁，橫梁長(zhǎng)度取為兩邊主梁的軸線間距，即根據(jù)比值可查附表土木工程手冊(cè)，求得=0.773求橫梁截面重心位置=橫梁的抗彎和抗扭慣矩和=3.45=由0.023<0.1.查表得=1/3，但由于連續(xù)橋面的單寬抗扭慣矩只有獨(dú)立板寬扁板者的翼板，可取=1/6；0.298，故=單位抗彎及抗扭慣矩和（/cm)=（/cm)2.2.3計(jì)算抗彎參數(shù)0.792式中： -橋?qū)挼囊话?-計(jì)算跨徑 ,按公預(yù)規(guī)3.1.6條，G=0.43，=0.1642.2.4計(jì)算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo)已知=0.792，查GM圖表表2.2 荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo) 梁位 荷載位置 b0_b0-0.

25、30.41.011.681.901.681.010.40-0.30 0.351.081.661.901.681.100.540.01-0.50 1.822.032.091.651.040.430.07-0.26-0.564.323.092.021.100.400.03-0.20-0.35-0.40 b7.384.321.800.30-0.44-0.48-0.44-0.30-0.16 00.610.790.981.221.401.220.980.790.61 1.001.141.341.411.210.920.690.500.40 1.591.671.601.350.990.690.460.34

26、0.27 2.332.091.651.140.760.500.350.250.18 b2.802.391.571.000.650.410.300.200.13用內(nèi)插法求各梁位處橫向分布影響線坐標(biāo)值1、8號(hào)梁：2、7號(hào)梁：=3、6號(hào)梁：=+（-）=0.5+0.54、5號(hào)梁：=+（-）=0.5+0.5列表計(jì)算各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值如表2.3 表2.3 各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值 梁號(hào)計(jì)算式 荷載位置b3/4b1/2b1/4b0-1/4b-1/2b-3/4b-b1號(hào)2.5652.2401.6101.0700.7050.4550.3250.2250.1555.8503.7051.9100.700-

27、0.020-0.225-0.320-0.325-0.280-3.285-1.465-0.3000.3700.7250.6800.6450.5500.435-0.539-0.240-0.0490.0610.1190.1120.1060.0900.0715.3113.4651.8610.7610.099-0.113-0.214-0.235-0.209=0.6640.4330.2330.0950.012-0.014-0.028-0.029-0.0262號(hào)1.9601.8801.6251.2450.8750.5950.4050.2950.2253.0702.5602.0551.3750.7200.23

28、0-0.065-0.305-0.480-1.110-0.680-0.430-0.1300.1550.3650.4700.6000.705-0.182-0.112-0.071-0.0210.0250.0600.0770.0980.1162.8882.4881.9841.3540.7450.2900.012-0.207-0.364=0.3610.3060.2480.1690.0930.0360.002-0.026-0.0463號(hào)1.2951.4051.4701.3801.1000.8050.5750.4200.3351.0851.5551.8751.7751.3600.7650.305-0.125

29、-0.5300.210-0.15-0.405-0.395-0.2600.0400.2700.5450.8650.034-0.025-0.066-0.065-0.0430.0070.0440.0890.1421.1191.5301.8091.7101.3170.7720.349-0.036-0.388=0.1400.1910.2260.2140.1650.0970.044-0.005-0.0494 號(hào)0.8050.9651.1601.3151.3051.0700.8350.6450.5050.0250.7401.3351.7901.7901.3900.7750.205-0.4000.7800.2

30、25-0.175-0.475-0.485-0.3200.0600.4400.9050.1280.037-0.029-0.078-0.079-0.0520.0100.0720.1480.1530.7771.3061.7121.7111.3380.7850.277-0.252=0.0190.1270.1630.2140.2140.1670.0980.035-0.0315繪制橫向分布影響線圖求橫向分布系數(shù)(如圖2.5）2圖2.5 橫向分布影響線圖1號(hào)梁：兩行汽車(chē)：(0.526+0.273+0.151+0.038)=0.998=0.494三行汽車(chē)：(0.526+0.273+0.151+0.038-0.

31、001-0.023)0.78=0.376 防撞欄：0.628-0.026=0.6022號(hào)梁：兩行汽車(chē)：（0.339+0.263+0.204+0.117)=0.923=0.462三行汽車(chē)：（0.339+0.263+0.204+0.117+0.065+0.015)0.78=0.392 防撞欄：0.352-0.043=0.3093號(hào)梁：兩行汽車(chē)：(0.172+0.217+0.219+0.180)=0.394三行汽車(chē)：(0.172+0.217+0.219+0.180+0.131+0.064)0.78=0.384防撞欄：0.148-0.042=0.1064號(hào)梁：兩行汽車(chē):(0.087+0.154+0.1

32、92+0.214)=0.324三行汽車(chē)：(0.087+0.154+0.192+0.214+0.191+0.124)0.78=0.375防撞欄:0.036-0.032=0.004 2.2.5梁端剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算（按杠桿法） 公路一級(jí)(如圖2.6)圖2.6 梁端剪力橫向分布影響線1號(hào)梁：0.875=0.4382號(hào)梁：1.00=0.53號(hào)梁：(0.25+0.938)=0.5944號(hào)梁：(0.25+0.938)=0.5942.2.6.作用效應(yīng)計(jì)算 1.永久作用效應(yīng)（1）恒載集度假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給主梁承擔(dān)，主梁尺寸(如圖2.7)圖2.7 主梁截面(單位:)橫隔梁圖2.8 橫隔板截面(單

33、位:)邊梁：中梁：橋面鋪裝瀝青混凝土（取平均厚度2cm）：混凝土墊層（取平均厚度9cm）：合計(jì)欄桿防撞欄重力：5若將兩側(cè)防撞欄按橫向分布系數(shù)分?jǐn)傊粮髁旱陌逯貫椋?號(hào)，8號(hào)梁：50.602=3.012號(hào)，7號(hào)梁：50.309=1.5453號(hào)，6號(hào)梁：50.106=0.534號(hào)，5號(hào)梁：50.004=0.02表2.4 各梁的長(zhǎng)久荷載 （單位：） 梁號(hào)主梁 橫梁 防撞墻 鋪裝層 合計(jì)1（8）9.760.613.014.2017.582（7）9.761.221.5454.2016.733（6）9.761.220.534.2015.714（5）9.761.220.024.2015.20（2）永久作用效應(yīng)

34、計(jì)算表2.5 影響線面積計(jì)算 項(xiàng)目 計(jì)算面積 影響線面積 表2.6 永久作用效應(yīng)計(jì)算 梁號(hào) q qqqqq1（8）17.5847.53835.5717.5835.65626.7317.589.75171.412（7）16.7347.53795.1816.7335.65596.4216.739.75163.123（6）15.7147.53746.7015.7135.65560.0615.719.75153.174（5）15.2047.53722.4615.2035.65541.8815.209.75148.202. 可變作用效應(yīng)（1）汽車(chē)荷載沖擊系數(shù)簡(jiǎn)支梁的自振頻率為：-計(jì)算跨徑，=19.5E-

35、混泥土彈性模量，本例C50，E=3.405-結(jié)構(gòu)跨中截面慣距=0.06626-結(jié)構(gòu)跨中處單位長(zhǎng)度質(zhì)量=把數(shù)據(jù)代入上式，得當(dāng)1.5<<14(2)公路I級(jí)均布荷載，集中荷載及其影響線面積。按照橋規(guī)4.3.1條規(guī)定，公路一級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： ， 表2.7 可變作用效應(yīng) 項(xiàng)目頂點(diǎn)位置l/2處10.523847.53l/4處10.523835.63支點(diǎn)處10.52389.75l/2處10.5238(3) 可變作用效應(yīng)（彎矩）計(jì)算表2.8 公路I級(jí)產(chǎn)生的彎矩 梁號(hào)內(nèi)力彎矩效應(yīng) 10.4940.494 1.255 10.547.5335.65 2384.8753.6561028.72

36、6771.524 20.4620.46247.5335.654.8753.656962.087721.546 30.3940.39447.5335.654.8753.656820.481615.345 40.3750.37547.5335.654.8753.656780.915585.671（4） 可變荷載剪力效應(yīng)計(jì)算（5） 按照橋規(guī)4.3.1條規(guī)定，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值需乘以1.2的系數(shù)。 跨中剪力的計(jì)算 表2.9 跨中剪力 梁號(hào) 內(nèi)力 彎矩效應(yīng) 10.4941.25510.52.438285.60.5104.402 20.4621.25510.52.438285.60.597.639 30.39

37、41.25510.52.438285.60.583.268 40.3751.25510.52.438285.60.579.253支點(diǎn)剪力的計(jì)算計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布系數(shù)的取值為：a . 支點(diǎn)處按杠桿法計(jì)算的b . 按跨中彎矩的橫向分布系數(shù)c . 支點(diǎn)l/4處在和之間按照直線變化支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布（如圖2.9）圖2.9 支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布影響線圖剪力效應(yīng)計(jì)算式中：相應(yīng)于某均布活載作用處的橫向分布圖縱坐標(biāo) 相應(yīng)于某均布活載作用的數(shù)值 相應(yīng)于某集中活載的數(shù)值 2.11表 汽車(chē)荷載作用產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算（單位：KN） 1號(hào)梁：=218.804 2號(hào)梁：=239.6963號(hào)梁：4號(hào)梁：3

38、.基本荷載組合基本荷載組合：按橋規(guī)4.1.6條規(guī)定，永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用的設(shè)計(jì)效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)為r ，永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù)，汽車(chē)荷載作用分項(xiàng)系數(shù), 設(shè)計(jì)安全等級(jí)級(jí)取表2.12 彎矩基本組合表（單位：） 梁號(hào) 內(nèi)力 永久荷載汽車(chē) 1835.571028.7262442.900626.73771.5241832.210 2795.18962.0872301.138596.42721.5461725.868 3746.70820.4812044.713560.06615.3451533.555 4722.46780.9151960.233541.88585.6711470.195剪力效應(yīng)基本組

39、合橋規(guī)4.1.6基本組合安全等級(jí)級(jí)取1.0，永久作用分項(xiàng)系數(shù)取1.2，汽車(chē)荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4 表2.13 剪力效應(yīng)組合表（單位：KN） 梁號(hào)剪力效應(yīng)永久荷載汽車(chē)荷載 1 171.41218.804512.018 0104.402146.163 2 163.12239.696531.318 097.639136.695 3 153.17269.422560.995 083.268116.575 4 148.20267.563552.428 079.253110.954由上表可知，剪力效應(yīng)以3號(hào)梁（最大）控制設(shè)計(jì)2.3.持久狀況承載能力極限狀態(tài)下界面設(shè)計(jì)，配筋與驗(yàn)算2.3.1.跨中截面的縱向受拉

40、鋼筋計(jì)算 (1) 由彎矩基本組合表8可知，1號(hào)梁Md值最大，考慮到施工方便，偏安全地一律按1號(hào)梁計(jì)算彎矩進(jìn)行配筋。采用焊接鋼筋骨架，設(shè)則主梁有效高度受壓翼板有效寬度取值：簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨徑的相鄰兩梁的平均間距：1.6所以=1.5已知1號(hào)梁的跨中彎矩，判斷T形截面的類(lèi)型：>故屬于第一類(lèi)T形截面。求受壓區(qū)高度：（設(shè)計(jì)安全等級(jí)為二級(jí)，?。?即取合理解：=63.370求受拉區(qū)鋼筋的面積：截面積為7690鋼筋疊高層為六層，布置如右圖：圖2.10 主梁截面配筋圖（尺寸單位cm)混凝土保護(hù)層厚度c取32mm=d,且滿(mǎn)足附表1-8中的規(guī)定，鋼筋間橫向凈距故滿(mǎn)足構(gòu)造要求（2）截面復(fù)核則實(shí)際有效高度由于故為第一

41、截面按截面實(shí)際配筋計(jì)算受壓高度x=求得正截面抗彎承載力：又%>%(%)所以截面復(fù)核滿(mǎn)足要求，設(shè)計(jì)安全。2.3.2.腹筋設(shè)計(jì)根據(jù)斜截面抗剪承載力進(jìn)行斜筋配置由表11可知，支點(diǎn)剪力效應(yīng)以3號(hào)梁為最大，為偏安全設(shè)計(jì)，一律用了3號(hào)梁數(shù)值。跨中剪力效應(yīng)以1號(hào)梁為最大，一律以1號(hào)梁為準(zhǔn)。 （1）截面尺寸檢查：根據(jù)公預(yù)規(guī)9.3.10條的構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋通過(guò)支座，支點(diǎn)截面的有效高度為根據(jù)公預(yù)規(guī)5.2.9規(guī)定，構(gòu)造要求需滿(mǎn)足 = =811.470KN560.995KN，截面尺寸符合要求。（2）檢查是否需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋按公預(yù)規(guī)5.2.10條規(guī)定：跨中截面：支座截面：因?yàn)楣士稍诹嚎缰械哪抽L(zhǎng)度范圍內(nèi)按

42、構(gòu)造配置箍筋，的截面距跨中截面的距離可由剪力包絡(luò)圖按比例求得，即在長(zhǎng)度范圍內(nèi)可按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段設(shè)置彎起鋼筋并進(jìn)行持久狀況斜截面抗剪極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算。（3） 斜截面配筋的計(jì)算圖式按公預(yù)規(guī)5.2.6條與5.2.4條規(guī)定最大剪力取距支座中心h/2處截面的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔(dān)不小于60%，彎起鋼筋承擔(dān)不大于40%。計(jì)算第一排彎起鋼筋時(shí)（從支座向跨中），用距支座中心h/2處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。計(jì)算以后每一排彎起鋼筋時(shí)，取用前一排彎起鋼筋點(diǎn)處有彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。由內(nèi)插法可得：距梁高處的剪力效應(yīng)KN其中應(yīng)由混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力計(jì)算值至少為應(yīng)有彎起鋼筋包括斜筋承擔(dān)的剪

43、力計(jì)算值最多為圖2.11 彎起鋼筋配置圖（尺寸單位mm,剪力單位KN）設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（HRB335）為222，鋼筋重心至梁受壓翼板上緣距離為彎起鋼筋的彎起角度為45度，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。設(shè)置彎起鋼筋區(qū)段長(zhǎng)度：為了得到每對(duì)彎起鋼筋分配到的剪力，由各排彎起鋼筋的末端折點(diǎn)應(yīng)落在前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)的構(gòu)造規(guī)定，來(lái)得到各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)計(jì)算位置?，F(xiàn)擬彎起鋼筋，將計(jì)算的各排彎起鋼筋上，下彎起點(diǎn)之間垂直距離以及至支座中心距離，分配的剪力計(jì)算值，所需的彎起鋼筋面積值列入表12根據(jù)公橋規(guī)規(guī)定，簡(jiǎn)支梁的第一排彎起鋼筋（對(duì)支座而言）的末端彎折點(diǎn)應(yīng)位于支座中心截面處，這時(shí)為： 第二排彎起鋼筋分配

44、給第二排鋼筋的計(jì)算剪力值，有比例關(guān)系計(jì)算第三排鋼筋，分配給第三排彎筋的計(jì)算剪力值，有比例關(guān)系計(jì)算第四排彎起鋼筋分配給第四排彎起鋼筋的計(jì)算剪力值，由比例關(guān)系計(jì)算第五排彎起鋼筋分配給第五排彎起鋼筋的計(jì)算剪力值，由比例關(guān)系計(jì)算 表2.14 彎起鋼筋計(jì)算 彎起點(diǎn) 1 2 3 4 511281093105810341012彎起點(diǎn)距支座中心距離11282221327943135325分配的計(jì)算剪力值213.34193.0146.5101.4857.49需要的彎筋面積1436.921299.92986.73683.57387.22可提供的彎筋面積169023216092321609232 628220 62

45、8220彎筋與梁軸交點(diǎn)到支座中心距離563.71692.52786.33849.554884.25 由彎起鋼筋計(jì)算表可知彎起鋼筋提供的彎起面積小于截面所需的鋼筋面積，因此需要在與N2相同的彎起位置加焊接斜筋，使得彎起面積628+226=854683.57，從而滿(mǎn)足要求。 按照計(jì)算剪力初步布置彎起鋼筋（如圖2.12） 圖2.12 剪力包絡(luò)圖（尺寸單位mm)現(xiàn)按照同時(shí)滿(mǎn)足梁跨間各正截面和斜截面抗彎要求，確定彎起鋼筋的彎起點(diǎn)位置。由已知跨中截面彎矩計(jì)算值，支點(diǎn)中心處，做出梁的計(jì)算彎矩包絡(luò)圖如圖2.13.在L/4截面處，因=4.875m,L=19.5m，故彎矩計(jì)算值為各排彎起鋼筋彎起后，相應(yīng)正截面抗彎承載力計(jì)算如表2.15表2.15 鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載能力 梁區(qū)段截面縱筋有效高度mmT形截面類(lèi)型受壓區(qū)高度抗彎承載能力 mm1608支座中心-1點(diǎn) 1250.1 第一類(lèi)13.40559.838560.22232171