劉白高速公路劉川立交橋上部結構設計橋梁工程畢業(yè)設計

1、第1章緒論2第2章設計說明32.1 設計資料3、設計荷載：公路-I級3、材料及工藝3設計依據(jù)、規(guī)范及采用規(guī)范3第3章上部結構尺寸的擬定3主梁間距與主梁片數(shù)4主梁跨中截面主要尺寸擬定43.3 橫截面沿跨長的變化53.4 橫隔梁的設置6第4章主梁內(nèi)力計算6恒載內(nèi)力計算6活載內(nèi)力計算104.3 主梁內(nèi)力組合16第5章預應力鋼束的估算及其布置175.1 跨中截面鋼束的估算與確定175.2 預應力鋼束布置18第6章計算主梁截面幾何特性226.1 截面面積及慣矩計算226.2 梁截面對重心軸的靜矩計算23第7章鋼束預應力損失計算257.1 預應力鋼筋張拉（錨下）控制應力257.2 鋼束應力損失25第8章主

2、梁截面驗算278.1 正截面承載力計算278.2 斜截面承載力計算28第9章梁端錨固區(qū)局部承壓計算299.1 局部受壓區(qū)尺寸要求299.2 局部抗壓承載力計算30第10章主梁變形驗算3110.1 荷載短期效應作用下的主梁撓度驗算3110.2 預加應力引起的上拱度計算3110.3 預拱度的設置32總結33致謝34主要參考文獻35附錄36第1章 緒 論畢業(yè)設計是大學本科教育培養(yǎng)目標實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學習階段,是深化、拓寬、綜合教和學的重要過程,是對大學期間所學專業(yè)知識的全面總結。本組畢業(yè)設計題目為“劉白高速公路劉川立交橋上部結構設計”。在畢設前期，我溫習了結構力學、鋼筋混凝土等知識，并

3、借閱了混凝土規(guī)范、荷載規(guī)范等規(guī)范。在畢設中期，我們通過所學的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進行結構設計。本組在校成員齊心協(xié)力、分工合作，發(fā)揮了大家的團隊精神。在畢設后期，主要進行設計手稿的電腦輸入，并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務，在此表示衷心的感謝。本橋位于劉白高速公路、劉川段、該橋是一座跨鐵路線的公路橋梁，橋下鐵路為4股道，鐵路為直線，橋址處地形平坦，鐵路路肩高出地面1米左右，斜交角度為10，公路橋中心里程為K2+004.5，鐵路里程為K7+083.60。我國在修建大量小跨徑鋼筋混凝土梁橋的同時，開始對預應力混凝土橋梁進行了研究與試驗，于1956年在公路上建成了第一座跨徑20m的

4、預應力混凝土簡支梁橋。隨后，預應力混凝土簡支梁橋在公路上獲得了廣泛采用，所以我們在這方面的技術還是比較先進的。畢業(yè)設計的兩個月里，在指導老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關內(nèi)容的理解。鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進行內(nèi)力組合的計算時，進一步了解了Excel。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD，以上所有這些從不同方面達到了畢業(yè)設計的目的與要求。二零零七年六月十日第2章設計說明2.1 設計資料橋梁跨徑及橋?qū)?標準跨徑：40m(墩中心距離) 主梁全長: 計算跨徑: 橋面寬度:2×凈-12m 路幅寬度:28m2.2

5、、設計荷載：公路-I級2.3、材料及工藝 混凝土：主梁用40號，=3.25×MPa 抗壓強度標準值=26.8MPa，抗壓強度設計值=18.4MPa,抗拉強度標準值=2.4MPa,抗拉強度設計值；預應力鋼束采用符合冶金部YB255-64標準的s5mm碳素鋼絲，每束由 24根組成；抗拉強度標準值=1600 MPa，抗拉強度設計值=1280 MPa，彈性模量 MPa非預應力鋼筋：HRB400級鋼筋抗拉強度標準值=400 MPa，抗拉強度設計值=330 MPa，直徑d12mm者一律采用HRB335級鋼筋，抗拉強度標準值=335MPa，抗拉強度設計值=280 MPa 鋼筋彈性模量均為E=2.0

6、× MPa。2.4設計依據(jù)、規(guī)范及采用規(guī)范中華人民共和國交通部公路工程技術標準（JTJ001-97）中華人民共和國交通部公路橋涵設計通用規(guī)范（JTGD60-2004）中華人民共和國交通部公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTGD62-2004）第3章上部結構尺寸的擬定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，但標準設計主要為配合各種橋面寬度，使橋梁尺寸標準化而采用統(tǒng)一的主梁間距。故主梁間距均為（留2cm工作縫，T梁上翼緣寬度為194cm）。全幅橋橋面凈空：0.5+12+3+12+

7、，中央分隔帶寬3米，則選用7片主梁。主梁跨中截面主要尺寸擬定主梁高度 預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25之間，標準設計中高跨比約在1/181/19之間，當建筑高度不受限制時，增大梁高往往是經(jīng)濟的方案。因為增大梁高可節(jié)省預應力鋼束用量，同時梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。則取260cm的主梁高度是比較合適的。主梁截面細部尺寸T梁翼板的厚度主要取決于橋面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。本設計預制T梁的翼板厚度取用12cm，翼板根部加厚到26cm以抵抗翼緣根部較大的彎矩。 在預應力混凝土梁中腹板內(nèi)因主拉應力甚小，腹

8、板厚度一般由布置制孔管的構造決定，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的1/15。該T梁腹板厚度均取18cm。 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。本設計考慮到主梁需要配置較多的鋼束同時還根據(jù)“公預規(guī)”對鋼束凈距及預留管道的構造要求初擬馬蹄寬度46cm，高度36cm，馬蹄與腹板交接處作成45°斜坡的折線鈍角，以減小局部應力。 按照以上擬定的外形尺寸，就可繪出預制梁跨中截面圖。（見下圖） 預制梁跨中截面圖（尺寸單位：cm） 計算截面幾何特性 將主梁跨中截面劃分為五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計算見表1-

9、1：檢驗截面效率指標（希望在以上）上核心距=下核心距=表明以上初擬的主梁跨中截面尺寸是合理的橫截面沿跨長的變化本設計主梁采用等高度形式。橫截面的T梁板厚度沿跨長不變，馬蹄部分為配合鋼束而從四分點開始向支點逐漸抬高，梁端部區(qū)段由干錨頭集中力的作用而引起較大的局部應力，也因布置錨具的需要在距梁端一倍梁高范圍內(nèi)（260cm）將腹板加厚到與馬蹄同寬，變化點界面（腹板開始加厚處）到支點的距離為206cm，中間設置一節(jié)長為30cm的腹板加厚過渡段。表1-1：分塊名稱分塊面積（） 分塊面積形心至上緣距離（cm）分塊面積對上緣靜矩分塊面積的自身靜矩（）(cm)分塊面積對截面形心慣矩（）（）（1）（2）（3）=

10、（1）×（2）（4）（5）（6）=（1）×（5）（7）=（4）+（6）翼板2328613968279362084289520870831三角承托12321341586834748696889腹板381611845028814292192115254515444737下三角196213427621382764272馬蹄165624240075217884833100164332790129228I=81055741注：截面形心至上緣距離=。橫隔梁的設置模型試驗結果表明，在荷載作用下處的主梁彎起橫向分布，當該處有內(nèi)橫隔梁時它比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減小對

11、主梁設計起主要作用的跨中彎矩，在跨中設置一道中橫隔梁，當跨度較大時，四分點處也易設置內(nèi)橫隔梁。本設計共設置五道橫隔梁，其間距為，橫隔梁采用開洞形式，它的高度取用，平均厚度為.第4章 主梁內(nèi)力計算根據(jù)上述梁跨結構縱橫截面的布置，并通過活載作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分點、變化點截面和支點截面）的恒載和最大活載內(nèi)力然后再進行主梁內(nèi)力組合。恒載內(nèi)力計算恒載集度（1）預制梁自重（第一期恒載）a、按跨中截面計，主梁的恒載集度：b、由于馬蹄抬高所形成四個橫置的三棱柱重力折算成的恒載集度：4/2（9.72-2.06+0.15）×（0.78-0.30）

12、15;× =kN/mc、由于梁端腹板加寬所增加的重力折算成的恒載集度：2×（1.4609-0.9228）×（0.54+1.76+0.15）×kN/m （算式中的1.4609為主梁端部截面積）d、邊主梁的橫隔梁（尺寸見圖1-1）內(nèi)橫隔梁體積：×××××××14××××端橫隔梁體積：××××××××（3×0.2143+2×）×kN/me、中主

13、梁的橫隔梁內(nèi)橫隔梁體積： 2××××××××××××端橫隔梁的體積： 2××××××××（3×0.4286+2×）×kN/mf、第一期恒載 邊主梁的恒載集度為：kN/m 中主梁的恒載集度為：kN/m第二期恒載 欄桿：50×7.5+1/2（25.8+50）×18+1/2（25.8+15）×55.5 ××25+7.5

14、15;125× 若將欄桿橋面鋪裝層、恒載籠統(tǒng)地均攤給7片主梁則：圖1-1（1）恒載內(nèi)力如圖所示：設x為計算截面離左支座的距離，并令a=x/l，則：主梁彎矩和剪力的計算公式分別為：恒載內(nèi)力計算見下表： （1號梁）計算數(shù)據(jù)=4項目跨中四分點變化點四分點變化點支點0第一期恒載第二期恒載恒載內(nèi)力（2號梁）計算表計算數(shù)據(jù)=4項目跨中四分點變化點四分點變化點支點0第一期恒載第二期恒載活載內(nèi)力計算沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)1+-沖擊系數(shù)可按下式計算：時，f14時，當f14時，其中f-結構基頻（），對于簡支梁橋基頻可采用下列公式估算：=G/g式中：l-結構的計算跨徑（m） E-結構材料的彈性模量（N/）

15、-結構跨中截面的截面慣矩（）-結構跨中處的單位長度質(zhì)量（kg/m） G-結構跨中處延米結構重力（N/m） g-重力加速度 g=9.81（m/）f141+按“橋規(guī)”對于雙車道不考慮汽車荷載折減即車道折減系數(shù)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)本橋跨內(nèi)設有三道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)結。且承重結構的長寬比為×1.96=2.8342所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)a、 計算主梁抗扭慣矩對于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算：式中：和相應為單個矩形截面的寬度和厚度矩形截面抗扭剛度系數(shù)M梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)對于跨中截面，翼緣板的換算平均

16、厚度：=19cm馬蹄部分的換算平均厚度：=43cm如下圖示出了的計算圖示：的計算見下表：分塊名稱（cm）(cm)翼緣板（1）196191/3腹板（2）198181/3馬蹄（3）4643b、 計算抗扭修正系數(shù)本主梁的間距相同，并可將主梁近似看成等截面則得：式中：G=0.43E；l=38.88m. =5.88m = 則得： c、 按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值： 式中：n=7 =107.56 計算所得的值列于下表內(nèi) ：梁號e(m)12340d、計算荷載橫向分布系數(shù) 1、2、3、4號主梁的影響線和最不利布載圖如下圖對于1號梁則： 公路-I級：=1/2（2） 支點的荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理

17、法繪制荷載橫向影響線并進行布載。1號梁活載的橫向分布系數(shù)可計算如下：（3） 橫向分布系數(shù)匯總：梁號荷載類別1 公路-I級2公路-I級3公路-I級4公路-I級計算活載內(nèi)力。在活載內(nèi)力計算中，對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁活載彎矩時，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標位于橋跨中部，故也按不變的來計算。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而應考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值。即從支點到L/4之間，橫向分布系數(shù)用與值直線插入，其余區(qū)段均取值。（1） 計算跨中截面最大彎矩及相應荷載位置的剪力和最大剪力及相應荷載位置的彎

18、矩采用直接加載求活載內(nèi)力。計算公式為： 式中：S所求截面的彎矩或剪力 車輛荷載的軸重沿橋跨縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值主梁內(nèi)力組合梁號序號荷載類別跨中截面變化點截面支點Mmax Qmax MmaxQmaxQmax 11一期恒載02二期恒載03總恒載04公路-I級51.2×恒061.4×公7Sud=（5）+（6）128一期恒載09二期恒載010總恒載011公路-I級121.2×恒0131.4×公14Sud=（12）+（13）315公路-I級161.2×恒0171.4×公18Sud=（12）+（13）419公路-I級201.2&#

19、215;恒0211.4×公22Sud=（12）+（13）第5章預應力鋼束的估算及其布置5.1 跨中截面鋼束的估算與確定根據(jù)“公預規(guī)”規(guī)定，預應力梁應滿足使用階段的應力要求和承載能力極限狀態(tài)的強度條件。以下就跨中截面在各種荷載組合下，分別按照上述要求對各主梁所需的鋼束數(shù)進行估算，并且按這些估算鋼束數(shù)的多少確定各梁的配束。按使用階段的應力要求估算鋼束數(shù)對于簡支梁帶馬蹄的T形截面，當截面混凝土不出現(xiàn)拉應力控制時，則得到鋼束數(shù)n的估算公式： 式中：M使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩與荷載有關的經(jīng)驗系數(shù)，一根245的鋼束截面積，即=24××2前面已計算出跨中截面=79cm,=,初古估

20、=18cm 則鋼束偏心距：=-=159.379-18= 對荷載組合： 1號梁 n= 2號梁 n= 3號梁 n= 4號梁 n=按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)根據(jù)極限狀態(tài)的應力計算圖式，受壓區(qū)混凝土達到極限強度，應力圖式呈矩形，同時預應力鋼束也達到標準強度，則鋼束數(shù)的估算公式為： 式中：經(jīng)荷載組合并提高后的跨中計算彎矩估計鋼束群重心到混凝土合力作用點力臂長度的經(jīng)驗系數(shù)，主梁有效高度。即=h-=2.60-0.18=1號梁：n=2號梁： n=3號梁： n=4號梁： n=8.30對于全預應力梁，希望在彈性階段工作，同時邊主梁與中間主梁所需的鋼束數(shù)差不多，為方便鋼束布置和施工，各主梁統(tǒng)一確定為10束 預應力

21、鋼束布置確定跨中及錨固端截面的鋼束位置 （1）對于跨中截面，在保證布置預留管道構造要求的前提下，盡可能使鋼束群重心的偏心距大些。本設計采用直徑5cm抽拔橡膠管成型的管道，根據(jù)“公預規(guī)”規(guī)定，取管道凈距4cm，至梁底凈距5cm，細部構造如下圖所示。由此直接得出鋼束群重心至梁底距離為：=（2）鋼束群重心至梁底距離為：=115cm 為驗核上述布置的鋼束群重心位置，錨固端截面特性計算見下表： 鋼束布置圖（尺寸單位：cm）分塊名稱 分塊面積（） 分塊面積形心至上緣距離（cm）分塊面積對上緣靜矩分塊面積的自身靜矩（）(cm)分塊面積對截面形心慣矩（）（）（1）（2）（3）=（1）×（2）（4）（

22、5）（6）=（1）×（5）（7）=（4）+（6）翼板232861396827936三角承托1036腹板11408136155148814772I=100304022 其中： =260-107.144= 故計算得：=115-（-63.37）= 說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。 鋼束起彎角和線型的確定確定鋼束起彎角時，既要照顧到因其彎起所產(chǎn)生的豎向預剪力有足夠的數(shù)量，又要考慮到由其增大而導致摩擦預應力損失不宜過大。為此本設計將錨固端截面分成上、下兩部分，上部鋼束的彎起角初定為10°，相應4根鋼束的豎向間距暫定為25cm；下部鋼束彎起角初定為7.5°，相應的鋼束豎向

23、間距為30cm。鋼束計算以不同起彎角的兩根鋼束N1（N2）、N9為列，說明其計算方法，其他鋼束的計算結果在相應的圖和表中示出。（1）計算鋼束起彎點至跨中的距離錨固點到支座中線的水平距離（見下圖）為：=39-30tan7.5°=39-64 tan10°=鋼束號鋼束彎起高度c(cm)(cm)R(cm) (cm)N1(N2)N910 (2) 計算鋼束群重心到梁底距離（見下表）控制點位置鋼束號跨中的（a）(cm)四分點的(cm)變化點的(cm)支點的(cm)錨固點的(cm) N1（N2）30 N3（N4）60 N5（N6）90 N7160 N8185 N9210 N10235115

24、 （3） 鋼束長度計算一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端張拉的工作長度（2×70cm）之和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角度進行計算。通過每根鋼束的曲線長度計算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度，以利備料和施工。計算結果見下表所示：鋼束號R（cm）鋼束彎起角度曲線長度直線長度（cm）鋼束有效長度（cm）鋼束預留長度（cm）鋼束長度（cm）1234567=5+6N1（N2）7.5°70×2（×2）N3（N4）7.5°140（×2）N5（N6）7.5°1404087.9（×2）N710°

25、140N810°140N910°140N1010°140第6章計算主梁截面幾何特性6.1 截面面積及慣矩計算 計算公式如下： 對于凈截面： 截面積 截面慣矩 取用預制梁截面（翼緣板寬度=194cm）計算。對于換算截面：截面積 截面慣矩 取用主梁截面（=160cm）計算。上面式中：、I分別為混凝土毛截面面積和慣矩；、分別為一根管道截面面積和鋼束截面積；、分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；分面積重心到主梁上緣的距離； n計算面積內(nèi)所含的管道數(shù)具體計算見下表：特性 分類截面分塊名稱 分塊面積分塊面積形心至上緣距離（cm）分塊面積對上緣靜矩全截面重心到上緣距離（

26、cm）分塊面積的自身靜矩（）(cm)（）（）=194cm凈截面毛截面922881055741扣管道面積（）略81055741=196cm換算截面毛截面922881055741混凝土接縫246144略鋼束換算面積略881055741計算數(shù)據(jù) n=10根 6.2 梁截面對重心軸的靜矩計算計算過程見下表：分塊名稱凈截面=194cm 換算截面凈截面=196cm =cm靜矩類別及符號分塊面積分塊面積重心至全截面重心距離（cm）對凈軸靜矩（）靜矩類別及符號（cm）對換軸靜矩（）翼板翼緣部分對凈軸靜矩（）2112翼緣部分對凈軸靜矩（）2136三角承托12321246肋部468468下三角馬蹄部分對凈軸靜矩1

27、96馬蹄部分對換軸靜矩（）196馬蹄16561656肋部252252管道或鋼束（）翼板凈軸以上凈面積對凈軸靜矩（）換軸以上換算面積對換軸靜矩（）三角承托肋部翼板換軸以上凈面積對凈軸靜矩（）凈軸以上換算面積對換軸靜矩（）三角承托肋部第7章鋼束預應力損失計算 預應力鋼筋張拉（錨下）控制應力 按公路橋規(guī)規(guī)定采用=0.75×1600=1200MPa. 鋼束應力損失（1）預應力鋼筋與管道間摩擦引起的預應力損失=1- 式中：鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)從張拉端到計算截面曲線管道部分切線的夾角之和 k管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù) x 從張拉端至計算截面的管道長度 由附表可得計算表鋼束號xkx+ kx

28、1-（°）（rad）N1,N2N3,N4N5,N6N7N8N9N10(2) 錨具變形、鋼絲回縮引起的應力損失按“公預規(guī)”計算公式為：式中：錨具變形、鋼束回縮值，按橋規(guī)對于鋼制錨具=6mm，兩端同時張拉，則=12mm預應力鋼束的有效長度計算表 鋼束號項目N1，N2N3，N4N5，N6N7N8N9N10(mm)39600398403947939753396833961439544（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 式中：張拉批數(shù)=10預應力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值故：=在計算截面的全部鋼筋重心處由張拉一束預應力鋼筋產(chǎn)生的混凝土法向壓應力。=2520=100

29、0.62 A 所以MPa（4） 鋼筋松弛引起的預應力損失 對于超張拉工藝的低松弛級鋼鉸線按下式計算即： 式中：張拉系數(shù) 取鋼筋松弛系數(shù) 取傳力錨固時的鋼筋應力，=MPa 所以MPa（5） 混凝土收縮、徐變引起的損失混凝土收縮、徐變終極值引起的受拉區(qū)預應力鋼筋的應力損失可按下式計算即： 式中：、加載齡期為時混凝土收縮應變終極值和徐變系數(shù) 終極值、查附表可知=1+=1+= 將上式各項代入即得：MPa第8章主梁截面驗算 正截面承載力計算 一般取彎矩最大的跨中截面進行正截面承載力計算（1） 按“公預規(guī)”對于T形截面受壓區(qū)翼緣計算寬度，應取用下列三者中的最下值：=1296cm196cm（主梁間距）（b+

30、2+12）=18+2×74+12×12=310cm 故取=196cm（2）求受壓區(qū)高度x 先按第一類T形截面梁，略去構造鋼筋影響由下式計算混凝土受壓區(qū)高度x即=120mm 受壓區(qū)全部位于翼緣板內(nèi)說明確實是第一類T形截面梁。（3）正截面承載力計算 跨中截面的預應力鋼筋和非預應力鋼筋的合力作用點到截面底邊距離a為a= 所以=h-a=2600-93.67=。 截面抗彎承載力有： =18.4×1960×101.1×（2506.33-101.1/2）=8953.947KN.mKN.m) 跨中截面正截面承載力滿足要求。 斜截面承載力計算（1）斜截面抗剪承載

31、力計算 根據(jù)公式進行截面抗剪強度上、下限復核，即： 0.50× 式中的為驗算截面處剪力組合設計值，這里=714.2KN，為混凝土強度等級，這里=50MPa,b=180mm; 為相應于剪力組合設計值處的截面有效高度，即自縱向受拉鋼筋合力點至混凝土受壓邊緣的距離，這里縱向受拉鋼筋合力點距截面下緣的距離為a=。 所以=2600-451.0=2149mm。為預應力提高系數(shù)=1.25。代入上式得=398.91KN=1394.97計算表明，截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。斜截面抗剪承載力計算即：+式中：=其中：異號彎矩影響系數(shù)預應力提高系數(shù) 受壓翼緣的影響系數(shù) P=100=100×

32、=100×箍筋選用雙肢直徑為10mm的HRB335鋼筋。=280MPa。間距=200mm則 故=采用全部預應力鋼筋的平均值即：=0.0890 所以=1.0×1.25×1.1×0.45××180×2149×=+=1131.28+215.308=1346.588KN=714。2KN變化點截面處斜截面抗剪滿足要求。（2） 斜截面抗彎承載力 由于鋼束均錨固于梁端，鋼束數(shù)量沿跨長方向沒有變化且彎起角度緩和，其斜截面抗彎強度一般不控制設計。第9章 梁端錨固區(qū)局部承壓計算 局部受壓區(qū)尺寸要求配置間接鋼筋的混凝土構件，其局部受壓區(qū)

33、的尺寸應滿足下列錨下混凝土抗裂計算的要求： 式中：結構重要性系數(shù)局部受壓面積上的局部壓力設計值，后張法錨頭局壓區(qū)應取1.2倍張拉時的最大壓力，所以局部壓力設計值為=1.2×1061.07×840=1069.559×N混凝土局部承壓修正系數(shù)張拉錨固時混凝土軸心抗壓強度設計值MPa混凝土局部承壓承載力提高系數(shù) 、混凝土局部受壓面積，為扣除孔洞后面積，為不扣除孔洞面積。=160×160=25600，=160×160-=21752局部受壓計算底面積=400×400=160000= 所以：=1.3×1.0×2.5×

34、18.4×21752=1300.77×N（=1069.559×N） 計算表明：局部承壓區(qū)尺寸滿足要求。 局部抗壓承載力計算 配置間接鋼筋的局部受壓構件，其局部抗壓承載力計算公式為： 且須滿足： 1 式中：局部受壓面積上的局部壓力設計值，=1KN混凝土核心面積，=28353=1.0521間接鋼筋影響系數(shù)；混凝土強度等級為C40取間接鋼筋體積配筋率，局部承壓區(qū)配置直徑為10mm，所以= C40混凝土=18.4MPa；將上述各計算值代入局部抗壓承載力計算公式，可得到 =0.9×（1.0×2.5×18.4+2.0×0.0413

35、15;1.052×280）×21752 =1376.849KN（=1069.559KN）故局部抗壓承載力計算通過所以錨下局部承壓計算滿足要求第10章 主梁變形驗算 荷載短期效應作用下的主梁撓度驗算 主梁計算跨徑L=,C40混凝土的彈性模量，由此可得到簡支梁撓度驗算公式為：（1） 可變荷載作用引起的撓度 現(xiàn)將可變荷載作為均布荷載作用在主梁上，則主梁跨中撓度系數(shù)=，荷載短期效應的可變荷載值為 由可變荷載引起的簡支梁跨中截面的撓度為：=（） 考慮長期效應的可變荷載引起的撓度值為：=1.45×31.44= 滿足要求。預加應力引起的上拱度計算 采用截面處的使用階段永存預加力

36、矩作用為全梁平均預加力矩計算值，即：=2832.50×N = = 截面慣矩應采用預加力階段的截面慣矩，為簡化這里仍以梁處截面的截面慣性矩作為全梁的平均值來計算。則主梁上拱度為： =- =- =()考慮長期效應的預加力引起的上拱度值為=2×（-59.3）=()預拱度的設置 梁在預加力和荷載短期效應組合共同作用下并考慮長期效應的撓度值為：=45.59+56.69-118.6=（） 預加力產(chǎn)生的長期反拱值大于荷載短期效應組合計算的長期撓度值，所以不需要設置預拱度?？偨Y在郭老師的辛勤指導下，通過近半個學期緊鑼密鼓的設計，我的畢業(yè)設計終于按預期的結果圓滿完成了，這為我的大學生活畫上了

37、一個完美的句號。設計中的種種困難現(xiàn)在都記憶猶新。在三月末也就是我們剛剛拿到設計任務書時，我們一個組的每個同學都是一臉的茫然，不知道因該從何開始以致剛開始的那段日子我們都沒有任何的進展，在郭老師的指導下，我們終于了解了設計的基本內(nèi)涵以及設計的基本程序，為我們的設計邁開了前進的步伐，這是我們設計能夠順利完成的最關鍵的一步。接下來的日子基本上都是在設計中度過的，遇到的困難可謂空前，首先，有限元法我們只知道皮毛，而我們的設計起步就要用到有限元法進行單元的劃分來計算各個截面的幾何特征，同樣的工作重復了幾次下來給人的感覺用大學里最時髦的話來說就是郁悶的不得了，最終理智還是戰(zhàn)勝了一切；，這也是我們的設計能最

38、終完成的關鍵一步。在交上這本厚厚的設計論文時，我們真是感慨萬分了啊，回想這一路走來的設計歷程，使我感覺到自己的知識一下豐富了了許多，最重要的是學會了如何去從容地面對所遇到的困難，冷靜地思考是最重要的，其次就是要多問多跟別的同學甚至是老師交流，要學會勇敢的暴露自己的問題和缺點，這樣才能使自己不斷的完善。我堅信這次的畢業(yè)設計所給我的啟示能幫助我在以后的學習或者工作生活中完美地完成每一件事。致謝在此次畢業(yè)設計中，并提出了很多中肯的意見。設計小組的同學也給予了我很大的幫助，當我向他們請教的時候，他們都能毫無保留的幫我講解，并講出自己的觀點，在此一并深致謝意。主要參考文獻1 公路橋涵設計手冊 梁橋（上、

39、下）. 北京：人民交通出版社.2 混凝土簡支梁橋.易建國顧安邦編. 北京：人民交通出版社.3 公路橋涵設計通用規(guī)范. JTG D60-2004. 北京：人民交通出版社.4 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范. 北京：人民交通出版社.5 賈艷敏，高力主編. 結構設計原理. 北京：人民交通出版社.6 張樹仁等. 鋼筋混凝土及預應力混凝土橋梁結構設計原理. 北京：人民交通出版社.附錄Philosophy of Structural Design A structural engineering project can be divided into three phases: planning

40、, design, and construction.Structural design involves determining the most suitable proportions of a structure and dimensioning the structural elements and details of which it is composed. This is the most highly technical and mathematical phase of a structural engineering project, but it cannot-and

41、 certainly should not-be conducted without being fully coordinated with the planning and construction phases of the project. The successful designer is at all times fully conscious of the various considerations that were involved in the preliminary planning for the structure and, likewise, of the va

42、rious problems that may later be encountered in its construction.Specially, the structural design of any structure first involves the establishment of the loading and other design conditions that must be resisted by the structure and therefore must be considered in its design. Then comes the analysi

43、s (or computation ) of the internal gross forces (thrust, shears, bending moments, and twisting moments), stress intensities, strains, deflections, and reactions produced by the loads, temperature, shrinkage, creep, or other design conditions. Finally comes the proportioning and selection of materia

44、ls of the members and connections so as to resist adequately the effects produced by the design conditions. The criteria used to judge whether particular proportions will result in the desired behavior reflect accumulated knowledge (theory, field and model tests, and practical experience), intuition

45、, and judgment. For most common civil engineering structures such as bridges and buildings, the usual practice in the past has been to design on the basis of a comparison of allowable stress intensities with those produced by the service loadings and other design conditions. This traditional basis f

46、or design is called elastic design because the allowable stress intensities are chosen in accordance with the concept that the stress or strain corresponding to the yield point of the material should not be exceeded at the most highly stressed points of the structure. Of course, the selection of the

47、 allowable stresses may also be modified by a consideration of the permissible deflections of the structure.Depending on the type of structure and the conditions involved, the stress intensities computed in the analytical model of the actual structure for the assumed design conditions may or may not

48、 be in close agreement with the stress intensities produced in the actual structure by the actual conditions to which it is exposed. The degree of correspondence is not important, provided that the computed stress intensities can be interpreted in terms of previous experience. The selection of the s

49、ervice conditions and the allowable stress intensities provides a margin of safety against failure. The selection of the magnitude of this margin depends on the degree of uncertainty regarding loading, analysis, design, materials, and construction and on the consequences of failure. For example, if

50、an allowable tensile stress of 20000 psi is selected for structural steel with a yield stress of 33000 psi, the margin of safety (or factor of safety) provided against tensile yielding is 33000/20000, or 1.65. The allowable-stress approach has an important disadvantage in that it does not provide a uniform overload capacity for all parts and all types of structures. As a result, there is today a rapidly growing tende