2019年35m45m35m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)(完整版).doc

1、中文摘要 .4ABSTRAC .5結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)部分6第1章基本資料61.1 設(shè)計(jì)資料61.1.1 設(shè)計(jì)方案61.1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)61.1.3 材料及特性61.1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)81.2 結(jié)構(gòu)尺寸81.2.1 橋型布置圖 81.2.2 截面尺寸91.3 箱梁的橫截面幾何特性計(jì)算 11第2章荷載計(jì)算122.1 電算模型122.1.1 使用軟件122.1.2 模型分析122.2 恒載作用計(jì)算132.2.1 一期恒載（現(xiàn)澆箱梁自重） 132.2.2 現(xiàn)澆層、瀝青鋪裝層及內(nèi)外側(cè)欄桿 132.3 活載作用計(jì)算142.3.1 荷載系數(shù)的計(jì)算 142.3.2 活載作用內(nèi)力計(jì)算 142.4 附加內(nèi)力的計(jì)算162.4

2、.1 溫度變化引起的附加內(nèi)力的計(jì)算 162.5 內(nèi)力組合19第3章鋼筋的估算和布置223.1 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與確定223.1.1 估算方法及結(jié)果 223.1.2 鋼束的確定273.2 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置 273.2.1 跨中預(yù)應(yīng)力鋼束布置 273.2.2 梁端預(yù)應(yīng)力鋼束布置 283.2.3 橋臺(tái)處漸變端處預(yù)應(yīng)力鋼束布置 283.2.4 橋墩和頂板處預(yù)應(yīng)力鋼束布置 283.3 預(yù)應(yīng)力加載后荷載組合293.4 截面普通鋼筋的估算與布置 29第4章持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 324.1 結(jié)果顯示單元號(hào)的確定 324.2 正截面抗彎承載力324.3 斜截面抗剪承載力計(jì)算364.3.1 計(jì)算截面選取與

3、箍筋配置 364.3.2 斜截面抗剪承載力驗(yàn)算 37第5章預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算455.1 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的應(yīng)力損失 叫1 455.2 錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮和分塊拼裝構(gòu)件接縫壓密引起的應(yīng)力損失12 455.3 混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋和臺(tái)座之間溫差引起的應(yīng)力損失l3 465.4 混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失以4 465.5 預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的應(yīng)力損失 15475.6 混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失，6 47第6章 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算 586.1 電算應(yīng)力結(jié)果586.2 持久狀況使用階段的正應(yīng)力驗(yàn)算596.2.1 混凝土的法向壓應(yīng)力驗(yàn)算 606.3 截面抗裂驗(yàn)算616.3.1

4、 驗(yàn)算條件616.3.2 驗(yàn)算4吉果626.4 正常使用階段豎向最大位移（撓度） 626.4.1 使用階段的撓度值計(jì)算 626.4.2 預(yù)加力引起的反拱計(jì)算及預(yù)拱度的設(shè)置 63第7章持久狀況和短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算 647.1 混凝土的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算647.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋最大拉應(yīng)力 657.3 混凝土的最大主拉、主壓應(yīng)力計(jì)算 737.3.1 混凝土主拉應(yīng)力 737.3.2 混凝土主壓應(yīng)力 74第8章局部受壓承載力計(jì)算788.1 局部受壓區(qū)尺寸要求788.2 局部承壓承載力驗(yàn)算79第9章支座的設(shè)計(jì)809.1 支座的支承反力計(jì)算809.2 支座的選取81致謝82參考文獻(xiàn)83附錄 84外文原文:84

5、外文譯文:95畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) .104畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 .109設(shè)計(jì)題目：35m+45m+35m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋中文摘要本設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)采用三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱形梁橋，跨徑為35m+45m+35m,橫橋向?qū)挾葹?0m,橫坡為1.5%,雙向兩車(chē)道，荷載等級(jí)為公路-II級(jí)。主梁采用單箱單室 整體現(xiàn)澆箱形梁，墩頂梁高2.5m,主跨跨中梁高1.5m,頂板厚度0.25m,底板厚度0.3m, 腹板厚度0.4m,距支點(diǎn)1.5m處開(kāi)始加厚，到距支點(diǎn)4.5m處腹板厚度為0.5m,主梁下緣采用 二次拋物線。下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式輕型墩臺(tái)。設(shè)計(jì)采用了橋梁博士、MIDAS-CIVIL和橋梁通CAD等專業(yè)軟件，

6、對(duì)橋梁的截面幾何特 性、沖擊系數(shù)、荷載增大系數(shù)和主梁內(nèi)力進(jìn)行了計(jì)算；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了內(nèi)力組合和預(yù) 應(yīng)力鋼筋估算和布置，并按照構(gòu)造要求配置了普通鋼筋；然后，對(duì)橋梁進(jìn)行了承載能力極 限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行了安全驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果表明，橋梁的截面、強(qiáng)度、剛度和 抗裂性等均滿足規(guī)范要求；最后，繪制了橋梁施工圖紙。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋梁工程專業(yè)知識(shí)的梳理，鍛煉了專業(yè)技能，提高了綜合素 質(zhì)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。35m+45m+35m prestressed concrete continuous box girder ABSTRACTIn the graduation design

7、, the superstructure adopts three-span prestressed concrete continuous box girder with variable cross sections. The main span is 45m long and the side span is 35m long. The lateral width is up to 10m with two lanes. The cross slope is 1.5% and the load is highway 2 class load. The main girder is a s

8、ingle box and single room in-situ box girder. The girder is 2.5m high at the top of the piers and 1.5m high at the midspan. The top deck is 0.25m thick and the bottom deck is 0.3m. The web thickness changes from 0.4m to 0.5m. The descender line is a second degree parabola . The substructure employs

9、light pile and pillar bridge abutments and piers.The major softwares are used in the design, for example, DOCTOR BRIDGE, MIDAS-CIVIL and BRIDGE GENERAL CAD. The main design parameters are calculated such as the section properties, the impact coefficient, the load amplification oefficient and the int

10、ernal forces. According to the results, the load combination is done and the prestressed strands area is estimated. Then the prestressedstrands are arranged based on the estimation results and the reinforcements are laid out according to the construction requirements. The verification for the bridge

11、 is done at ultimate capacity states and service ability limit states according to the specifications. The results indicate that the cross section, the strength, the stiffness and the crack resistance are all satisfied with the specification requirements. Finally, the construction drawings are drawn

12、 with AUTOCAD software.The graduation design helps me to sort out the major knowledge, train the major techniques and improve the comprehensive qualities. It lays a solid foundation for further study and future work.結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)部分第1章基本資料1.1 設(shè)計(jì)資料1.1.1 設(shè)計(jì)方案上部結(jié)構(gòu)采用三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，整體現(xiàn)澆施工，預(yù)應(yīng)力采用后張法施工， 下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式墩臺(tái)。1.

13、1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑：35m+45m+35m；2）橋梁寬度：凈-7m + 2X1.5 m,共10m；3）橋梁橫坡：1.5%;4）設(shè)計(jì)荷載：公路II級(jí)；5）環(huán)境類別：I類；6）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年；7）每側(cè)護(hù)欄重量按6kN/m計(jì)，混凝土考慮10年的收縮徐變，整體升溫、降溫均按 20c考慮，基礎(chǔ)考慮5mm不均勻沉降，其它作用根據(jù)設(shè)計(jì)情況擬定。8）計(jì)算方法：電算；上部結(jié)構(gòu)用橋梁博士電算，下部結(jié)構(gòu)用橋梁通電算出下部結(jié)構(gòu) 圖。1.1.3 材料及特性混凝土 ：主梁采用C50混凝土，橋面鋪裝采用10cm C50混凝土 +SBS改性瀝青涂膜 防水層+10cm瀝青混凝土，橋頭搭板、蓋梁、耳背墻、防撞護(hù)欄

14、、立柱、樁基和系梁的混 凝土根據(jù)規(guī)范選擇C30混凝土。預(yù)應(yīng)力筋：采用*S 15.20高強(qiáng)度低松弛鋼絞線、抗拉強(qiáng)度標(biāo)注值 fpk=1860MPa,彈 性模量Ep =1.95105 Mpa,并配套OVM系列錨具。一段錨具變形及鋼束回縮值 0 6mm 預(yù)應(yīng)力管道為鋼波紋管管道，摩擦系數(shù) 尸0.25;管道偏差系數(shù) -0.0015/m；鋼筋回縮和 錨具變形為每側(cè)6mm,兩端張拉，頂板人孔處預(yù)應(yīng)力鋼束采用一端張拉。普通鋼筋為R235鋼筋（公稱直徑小于12mm）和HRB335鋼筋（公稱直徑大于12mm） 兩種。普通鋼筋：直徑大于和等于12mm的用HRB335級(jí)熱軋螺紋鋼筋、直徑小于12mm的 均用R235級(jí)

15、熱軋光圓鋼筋。錨具、套管、連接件和伸縮縫等根據(jù)相關(guān)規(guī)范選取。材料容重：混凝土 i=26kN/m3,瀝青混凝土 Y=24N/m 3。以上各種材料特性參數(shù)值參見(jiàn)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(JTGD62-2004),所需參數(shù)列成簡(jiǎn)表1.1如下：表1.1材料特性及基本參數(shù)名稱項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)C50混凝土立方強(qiáng)度f(wàn)cu, kMpa50.00彈性模量EcMpa43.45 10軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)ckMpa32.40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)cdMpa22.40軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)tdMpa1.83短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力0.7 fckMpa20.72容許拉應(yīng)力0.7 ftk

16、Mpa1.76持久狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)荷載組合容許壓應(yīng)力0.5 f ckMpa16.20容許主壓應(yīng)力0.6 f tkMpa19.44短期效應(yīng)組合容許拉應(yīng)力cst -0.85 pcMpa0.00容許主拉應(yīng)力0.6。Mpa1.594 15.2鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pkMpa1860彈性模量EPMpa1.95 105抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)pdMpa1260最大控制應(yīng)力0.75 fpkMpa1395持久狀態(tài)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)布載組行0.65 fpkMpa1209普通鋼筋HRB335抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)skMpa335抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)sdMpa280彈性模量EcMpa52.1 10R235抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)skMpa235抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)sdMpa19

17、5彈性模量EcMpa2.1 105材料重度鋼筋混凝土丫kN/m326.0鋼絞線丫kN/m378.5鋼束與混凝土的彈性模量比aEp無(wú)量綱5.65根據(jù)計(jì)算結(jié)果和規(guī)范選擇錨具、波紋管、伸縮縫和支座類型如下：固定端和張拉端都采用 OVM15型錨具，OVM15-19, OVM15-8。腹板預(yù)應(yīng)力筋采用圓形塑料波紋管 SBG-100Y,頂板預(yù)應(yīng)力筋也采用圓形塑料波紋管2SBG-90Y,塑料波紋管環(huán)剛度應(yīng)不小于 6kN/m。伸縮縫裝置采用GQF-C100 (NR),伸縮縫100mm。1.1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)1)交通部頒公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003),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(JT

18、G 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 D62-2004),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 D63-2007);5)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/T F50-2011);6)預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器(GB/T 14370-2007);7)公路橋梁板式橡膠支座規(guī)格系列(JTT663-2006);8)公路橋梁盆式橡膠支座(JT/T391-2009);9)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁用塑料波紋管(JT-T529-2004)；10)橋梁工程、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、基礎(chǔ)工程等教材。1.2結(jié)構(gòu)尺寸1.2.1 橋型布置圖如下圖1-1所示為橋

19、型布置圖:立面圖1-1橋型布置圖1.2.2 截面尺寸本橋橋面寬1.5m+7.0m+1.5m,全橋?qū)挷捎眠B續(xù)整體箱梁，整體現(xiàn)澆，箱梁跨中截面 高1.5m,橋墩處截面高為2.5m,寬10m,全長(zhǎng)35m+45m+35m。采用后張法施工工藝，預(yù) 應(yīng)力鋼筋采用鋼絞線，直徑 15.20mm,截面面積139mm； fpk=1860MPa, fpd=1260MPa, Ep=1.95 105MPa。預(yù)應(yīng)力鋼絞線沿板跨長(zhǎng)直線布置。C50混凝土箱梁的fck=32.4MPa,fcd=22.4MPa, ftk=2.65MPa, ftd=1.83MPa。根據(jù)類似橋梁設(shè)計(jì)示例，以及現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)趨向，預(yù)應(yīng)力混凝土箱的支點(diǎn)截面

20、跨高比 一般取高跨比H /L=1/15-1/18（L為中間跨跨長(zhǎng)），此處支點(diǎn)截面高度取2.5m；跨中截面高垮 比H/L一月取1/25-1/50（L為中間跨跨長(zhǎng)），所以跨中截面高度取為1.5m,箱梁寬度取10m。懸臂長(zhǎng)度04.0m 當(dāng)達(dá)到3.0m以上需特殊設(shè)計(jì)，取厚度0.20m,根部0.40m；箱梁頂 板主要考慮橋面板受力需要，一般為0.18-0.30m,此處取為0.25m；梁底板需要滿足縱向 抗彎以及布置預(yù)應(yīng)力鋼筋的要求，一般變高度連續(xù)梁底板厚度隨負(fù)彎矩從跨中到支 點(diǎn)逐漸加厚，跨中底板厚度宜采用0.20m-0.30m,因此底板厚度選取0.3m,支點(diǎn)處底板厚度采用0.5m。根據(jù)一般的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)

21、墩上或靠近橋墩的箱梁根部腹板需加厚時(shí)，以滿足剪 力增加的要求，腹板厚度一般采用因此，腹板采用直腹板，跨中腹板選用0.40m-0.80m,所以腹板采用直腹板，跨中腹板選用0.40m,支點(diǎn)處腹板選用 0.50m。在橋兩端各要留伸縮縫0.10m,考慮伸縮裝置，所以要留伸縮縫預(yù)留槽，0.30 W20m, 因此要加厚頂板，頂板加厚0.20m,加厚長(zhǎng)度為3m；加腋，上加腋一般為1: 2-1: 4,此 處取 1: 2, 0.20mX0.40m；下加腋一般取 1: 1-1: 2,此處取 1: 1, 0.20mX0.20m,使箱壁 剪力流能順利傳遞，避免在轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中。全橋箱梁截面及構(gòu)造尺寸見(jiàn)圖1-

22、2、 1-3、 1-4、 1-51000圖1-2跨中處截面（尺寸：cm）圖1-3梁端加厚部截面（尺寸：cm）圖1-4橋墩支點(diǎn)處截面（尺寸：cm）己皿 一6Q0一 三口。圖1-5橋墩漸變端處截面（尺寸：cm）1.3箱梁的橫截面幾何特性計(jì)算根據(jù)已定好的箱梁截面結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算其截面特性，結(jié)果如下:跨中截面高度：1.5m基準(zhǔn)材料：基準(zhǔn)彈性模量：橋墩處截面高度：2.5m中交新混凝土 ： C50混凝土3.45 X 04 MPa1、橋墩支座處截面 換算面積：16.6m2 換算慣矩：9.68m4 中性軸高度：1.36m3、跨中截面換算面積：5.75m2 換算慣矩：1.85m4中性軸高度：0.906m2、橋墩漸

23、變處截面換算面積：7.94m2換算慣矩：7.52m4中性軸高度：1.34m4、橋臺(tái)支座處截面換算面積：10.6m2換算慣矩：2.25m4中性軸高度：0.845m注：端部支座截面實(shí)心段1m,加厚20cm； 1、2號(hào)墩上支座截面實(shí)心段長(zhǎng) 2m。第2章荷載計(jì)算2.1 電算模型2.1.1 使用軟件Dr.Bridge3.02.1.2 模型分析(1)外部環(huán)境特性計(jì)算相對(duì)濕度80%,混凝土考慮10年的收縮徐變，整體升溫、降溫均按 20c考慮， 基礎(chǔ)考慮5mm不均勻沉降。(2)施工階段劃分按照該橋梁實(shí)際施工工序，即現(xiàn)澆施工張拉預(yù)應(yīng)力鋼束一一鋪裝橋面及防撞欄施 工一一完工一一使用階段，根據(jù)各施工段的施工順序，由

24、橋梁博士軟件建立從施工階段到 成橋階段的橋梁計(jì)算模型。(3)單元?jiǎng)澐指鶕?jù)該橋梁構(gòu)造特性，共劃分為126個(gè)單元，其中邊跨為2M6個(gè)，中跨為54個(gè)，橋 墩處和橋臺(tái)處單元長(zhǎng)為0.5m,梁中跨部分1/4點(diǎn)處單元長(zhǎng)為0.25m及0.75m,中跨1/2點(diǎn)處 單元長(zhǎng)為0.5m。端部和支座實(shí)心段均采用實(shí)心截面，橋面鋪裝和護(hù)欄重量均以均布荷載加 載于整個(gè)梁上。(4)預(yù)應(yīng)力剛束特性預(yù)應(yīng)力管道為塑料波紋管；鋼筋回縮和錨具變形為每側(cè) 6mm,即兩側(cè)張拉時(shí)為12mm, 一側(cè)張拉時(shí)為6mm；腹板預(yù)應(yīng)力筋N1、N2、N3均兩端張拉，頂板預(yù)應(yīng)力筋 B1、B2也采 用一端交替張拉，張拉控制應(yīng)力 仃刈=0.75fpk =1395

25、MPa 。conpk(5)荷載信息橋梁模型在建立過(guò)程中，需輸入施工荷載和使用荷載，以模擬實(shí)際橋梁受力狀況。根據(jù)荷載橫向分布計(jì)算結(jié)果，按跨中和支點(diǎn)段分別計(jì)算跨中與支點(diǎn)段的荷載效應(yīng)。1 .施工荷載(1)永久荷載：永久性作用于結(jié)構(gòu)上的荷載，如結(jié)構(gòu)橫梁重量、二期鋪裝等；(2)臨時(shí)荷載：一般為施工機(jī)具等荷載，下一階段將自動(dòng)去除；(3)施工活載：一般需要驗(yàn)算某階段集中加載情況下，結(jié)構(gòu)安全性是否滿足要求， 一般只在特殊階段需要驗(yàn)算。(4)升溫與降溫：是作為施工活載處理(5)平均溫度：是作為永久荷載處理的。平均溫度的效應(yīng)是指錢(qián)一階段的平均內(nèi)溫 度與本階段的平均溫度的差值作為本階段的溫度荷載來(lái)計(jì)算的2 .使用荷

26、載結(jié)構(gòu)在使用階段車(chē)道荷載為公路-II級(jí)、人群荷載、升溫與降溫溫非線性溫度、收儲(chǔ)徐 變、支座不均勻沉降等。根據(jù)建立的模型，利用橋梁博士軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，可得到各 截面內(nèi)力值。建立的模型如圖所示：左跨半橋模型整橋模型簡(jiǎn)圖2.2恒載作用計(jì)算2.2.1 一期恒載(現(xiàn)澆箱梁自重)用橋博軟件進(jìn)行受力分析時(shí)橋博會(huì)自動(dòng)考慮箱梁自重2.2.2 現(xiàn)澆層、瀝青鋪裝層及內(nèi)外側(cè)欄桿橋面鋪裝現(xiàn)澆混凝土層厚度為10cm,則現(xiàn)澆層的荷載集度為：0.1 7,0 26 =18.2kN/m瀝青鋪裝層的厚度為10cm,則荷載集度為：0.17.024 = 16 ,8kN / m人行道構(gòu)件和欄桿的每側(cè)荷載集度取 6kN/m,則兩側(cè)的荷

27、載集度為：6.02 = 12 .0kN / m故箱梁的二期恒載集度為：18 .20 16.8012 .0 = 47 .0kN /m2.3活載作用計(jì)算2.3.1 荷載系數(shù)的計(jì)算汽車(chē)荷載效應(yīng)：對(duì)于整體箱梁、整體板梁等結(jié)構(gòu)，其分布系數(shù)就是其所承受的汽車(chē)總 列數(shù)，考慮橫向折減、偏載后的修正值。根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004), 對(duì)于一個(gè)橋面2車(chē)道的整體箱梁驗(yàn)算時(shí)，其橫向折減系數(shù)為 1.0,中小跨徑橋梁(不大于 150m)不記縱向折減系數(shù)，默認(rèn)為 1,偏載系數(shù)取1.15,則荷載系數(shù)為：偏載系數(shù) 道 數(shù)湖向折減系數(shù) 期向折減系數(shù)=1.15浸X1.00漢.00=2.30。2.3.2 活載

28、作用內(nèi)力計(jì)算1.沖擊系數(shù)計(jì)算根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)第84頁(yè)對(duì)于連續(xù)梁橋正彎矩段與負(fù) 彎矩段的基頻f1與f2的計(jì)算方法，計(jì)算結(jié)果如下：工 13 .616 EIg 13 .6163.4510 101 .859.83 =22 .： 2.1900 Hz2二l i G 2-45149506r 23 .651 EIg 23 .6513.4510 101 .859.8 八” “ 一f2 = 223.8041 Hz2 二 l G 2 二 45、149506因此，根據(jù)橋規(guī)4.3.2條有：正彎矩段：L= 0.1767 ln f1 - 0.0157 = 0.17671n 2.1900

29、- 0.0157 = 0.123負(fù)彎矩段：2 = 0.1767 ln f2 - 0.0157 = 0.17671n 3.8041 - 0.0157 = 0.2202 .活載作用內(nèi)力根據(jù)橋規(guī)第4.3條，公路-II級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 qk=10.5 ：0.75=7.875kN/m；計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí)，集中荷載 Pk= 180+ (360-180) X (45-5) / (50-5) 0；75=255kN, 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，Pk=1.2 255=306kN。對(duì)于Ml/2、Ml/4、M支、Q1/2、Ql/4 (橫向分布系數(shù)均相同)的計(jì)算，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值按 下列規(guī)定采用：當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑小于或等于5

30、0m,人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m2,本設(shè)計(jì)橋梁計(jì)算跨徑為45m,所以人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m2。汽車(chē)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算公式為：Sq = （1 .）,mcq （q門(mén) Pkyi）人群荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算公式：Sr= mcrqr11式中：1 + pT中擊系數(shù)；七-多車(chē)道橋涵的汽車(chē)荷載折減系數(shù)；mc跨中橫向分布系數(shù)；qk 車(chē)道均布荷載；qr 一縱向每延米人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值pk車(chē)輛荷載的軸重；Q一 彎矩剪力影響線的面積yi一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3 .計(jì)算結(jié)果根據(jù)橋博軟件輸出計(jì)算結(jié)果，汽車(chē)荷載效應(yīng)內(nèi)力和人群荷載效應(yīng)內(nèi)力如下表2.1和2.2所示：表2.1汽車(chē)荷載效應(yīng)內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號(hào)截

31、回形式最大彎矩（kN m）最小彎矩（kN m）截回形式最大男力（kN）最小剪力（kN）2M支0-296Q支966-19912Ml/45210-1530Q1/4623-311（左跨）21M 1/26390-3140Qi/2335-58139M支1440-7510Q支1150-12452Mi/43150-2100Qi/4814-191（中跨）64M 1/25220-1420Qi/2465-48176Ml/43390-2390Qi/4195-81789M支1440-7120Q支1120-46.2（右跨）107M 1/26190-3010Q1/2587-338116Ml/45120-1460Qi/43

32、13-627126M支0-281Q支7120表2.2人群荷載效應(yīng)內(nèi)力節(jié)點(diǎn)號(hào)截面形式最大彎矩(kN m)最小彎矩(kN m)截回形式最大男力(kN)最小剪力(kN)2M支0-0.561Q支70.5-20.012Ml/4452-171Q1/438.9-25.1(左跨)21M1/2577-351Q1/217.5-43.139M支147-1020Q支112-11.352M1/4202-223Q1/464.7-14.5(中跨)64M1/2459-197Q1/231.8-32.876Ml/4232-258Q1/415.0-65.589M支147-1030Q支106-4.14(右跨)107M1/2560-3

33、38Q1/243.3-17.0116Ml/4444-165Qi/425.1-38.7126M支0-0.534Q支2.1402.4 附加內(nèi)力的計(jì)算2.4.1 溫度變化引起的附加內(nèi)力的計(jì)算計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)時(shí)，可采用 下圖所示的豎向溫度梯度曲線，其橋面板表面的最高溫 度Ti規(guī)定見(jiàn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004) 表4.3.10-3。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)梁高H小于400mm時(shí), 圖中A=H-100 (mm);梁高H等于或大于400mm時(shí)， A=300mm。對(duì)于帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu) A=300mm , 右圖中的t為混凝土面板的厚度(mm)。豎向梯度溫度(單位：mm)根據(jù)

34、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004),混凝土上部結(jié)構(gòu)和帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)的豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5表4.3.10-3豎向日照正溫差計(jì)算的溫度基數(shù)結(jié)構(gòu)類型Ti (C)T2 (C)混凝土鋪裝256.750mm瀝青混凝土鋪裝層206.7100mm瀝青混凝土鋪裝層145.5則根據(jù)橋梁博士軟件輸出結(jié)果可知，梯度溫度變化引起的內(nèi)力如下表2.3和2.4所示:表2.3非線性梯度溫度1引起的內(nèi)力變化如下所示:單R#節(jié)點(diǎn)號(hào)截面形式彎矩（N.m）截面形式剪力（N）22M支0.0Q支122.0361.0-122.01212Ml/41040Q1/4122.0131160-122.021（左跨）

35、21M1/22130Q1/2122.0222260-122.03939M支4210Q支10.1404210-10.15252M1/44320Q1/410.1534330-10.164（中跨）64M1/24430Q1/210.1654440-10.17676Ml/44350Q1/410.1774330-10.18989M支4230Q支-135.0904230135.0107（右跨）107M1/22360Q1/2-135.01082230135.0116116Ml/41150Q1/4-135.01171010135.0125125M支67.5Q支-135.01260135.0表2.4非線性梯度溫度

36、2引起的內(nèi)力變化如下所示:單R#節(jié)點(diǎn)號(hào)截面形式彎矩截面形式剪力22M支0.0Q支-61.03-30.561.01212Ml/4-518Q1/4-61.013-57961.021（左跨）21M1/2-1070Q1/2-61.022-113061.03939M支-2100Q支-5.0440-21105.045252M1/4-2160Q1/4-5.0453-21605.0464（中跨）64M1/2-2220Q1/2-5.0465-22205.047676Ml/4-2170Q1/4-5.0477-21605.048989M支-2110Q支67.590-2100-67.5107（右跨）107M1/2-1

37、180Q1/267.5108-1110-67.5116116Ml/4-580Q1/467.5117-505-67.5125125M支-33.8Q支67.51260-67.52.5 內(nèi)力組合按橋規(guī)4.1.6和4.1.7條規(guī)定，對(duì)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、長(zhǎng)期效應(yīng)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合。(1)承載能力極限狀態(tài)基本組合在此基本組合考慮永久作用一結(jié)構(gòu)重力，可變作用一汽車(chē)荷載、溫度梯度、基礎(chǔ)沉降 作用，則基本組合作用效應(yīng)表達(dá)式為：n10 Sud = 2 (匕 SG + 11sQ1k * a Z 0 SQjk )j=2式中：Sud 一承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合

38、的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；為一結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取為1.0;力 永久作用結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取為1.2;%水、尸Qk 一可變作用荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取為1.4;j久一除汽車(chē)荷載效應(yīng)(含沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外其它可變作用效應(yīng)系數(shù)；SG 一永久作用結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；& 一可變作用汽車(chē)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。(2)正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合在此短期組合考慮永久作用一結(jié)構(gòu)重力，可變作用一汽車(chē)荷載、溫度梯度、基礎(chǔ)沉降 作用，則短期組合作用效應(yīng)表達(dá)式為：nSsd =SG1 j SQjkj 1式中：，一可變作用荷載效應(yīng)頻遇值系數(shù)，汽車(chē)取為0.7,溫度梯度取為0.8,其他1.0;SQjk 第j個(gè)可變作用荷載效應(yīng)頻遇值。

39、(3)長(zhǎng)期效應(yīng)組合在此長(zhǎng)期組合考慮永久作用一結(jié)構(gòu)重力，可變作用一汽車(chē)荷載、溫度梯度、基礎(chǔ)沉降 作用，則長(zhǎng)期組合作用效應(yīng)表達(dá)式為：nSsd =Sg + 蛔SQjkj=i式中：名一可變作用荷載效應(yīng)頻遇值系數(shù)，汽車(chē)取為 0.4,溫度梯度取為0.8,其他1.0;SQjk 第j個(gè)可變作用荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久值。內(nèi)力組合計(jì)算如下表2.5所示：表2.5內(nèi)力組合單元節(jié)點(diǎn)截回形式基本組合短期效應(yīng)組合長(zhǎng)期效應(yīng)組合彎矩(kN.m)剪力（kN ）彎矩(kN.m )剪力（kN）彎矩（kN.m）剪力（kN）2左辿支點(diǎn)-42.85340-38.93180-38.935105漸變端處714046104300272047403030

40、12四分點(diǎn)截面29000228017400119019200140021跆中截回30600-476017800-82020100-70928四分點(diǎn)截面11400-24804950-24506620-239039中跨支點(diǎn)截回-356008760-336005610-33100603045八分點(diǎn)截面-127006620-13204140-1270449052四分點(diǎn)截面964004500481027105880299064跆中截回2960095617803581960051776四分點(diǎn)截面10800-20705570-20606730-199083八分點(diǎn)截面-12200-3760-12900-350

41、0-12300-346089中跨支點(diǎn)截回-360009190-339005950-33400634099四分點(diǎn)截面693055401790345032103740107右邊跨中截回29900271017601540198001750116四分點(diǎn)截面28600-11717200-45919000-350123漸變處截面7030-18504240-18804670-1820126右辿支點(diǎn)截回-42.81440-38.9442-38.9657第3章鋼筋的估算和布置3.1 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算與確定3.1.1 估算方法及結(jié)果按承載力極限狀態(tài)應(yīng)力要求和使用階段應(yīng)力要求綜合考慮。本橋采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁

42、構(gòu)造形式，要滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達(dá)到 承載能力極限狀態(tài)時(shí)有一定的安全儲(chǔ)備。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下， 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量， 再由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通鋼筋的數(shù)量。預(yù)應(yīng)力鋼筋的類型采用 U15.20高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為fpk=1860MPa；彈 性模量Ep =1.95d05MPa ；抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)pd =1260MPa ;最大控制應(yīng)力0.75fpk,大小為 1395Mpa；持久狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)荷載組合下的控制應(yīng)力為 0.65fpk,大小為1209Mpa。按公預(yù)規(guī)Qcon

43、W0.75fpk ,現(xiàn)取。con =0.75 fpk來(lái)估算，則由橋梁博士軟件導(dǎo)出正常使用階段截面所需鋼筋面積如下表 3.1所示：表3.1鋼束估算結(jié)果截回方承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)上緣筋下緣筋上緣筋下緣筋面積(mm2)根數(shù)面積(mm2)根數(shù)面積(mm2)根數(shù)面積(mm2)根數(shù)1000010011001228.9100100110013116100200210014008176100111008500169013100119001460032602410013600267004640341001500036800583042100163004690068405010017300531000

44、769056100182005911008370611001890065120088906410019500691300925067100198007114009480691001101007315009560691001102007416009510691001101007317009330681001990072180090306510019600701900862063100192006720008090591001870063210074505410018000582200671049100172005223005880431001640047240049503610015400392

45、50039202910014300312600281021100131002327313316201280062000152815801250742000159007293000220034002510013045103300500036100131610044006700491001327780560085006210013395406900103007510013411400830012300891001351330096001430010310013615300111001640011810013717400126002220016010013818700135002360017010013919900144002520018210014018700135002370017110014117600127001870013510014216100116001710012410014314500105001550011210014413000940014000101100145114008300124009010014698407100107007710014782906000910066100148675049007500541001495240380059004310015037802850.3145003360055123601713101033002420001552