衡昆高速平遠街至鎖龍寺高速公路11合同段改地方路1K028850預(yù)應(yīng)力簡支T型梁橋設(shè)計

1、摘 要 本次設(shè)計的題目是平遠街鎖龍寺高速公路11合同段莊田段改地方路1（K0+288.50）預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋的設(shè)計。本設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋，跨徑布置為（420）m，主梁為變截面T型梁?？缰辛焊邽?.33m，支點梁高為1.33m。橋墩為重力式橋墩、橋臺。本文主要闡述了該橋的設(shè)計和計算過程。首先進行橋型方案比選，對主橋進行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后對上部結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力、配筋計算，再進行強度、應(yīng)力及變形驗算，最后進行下部結(jié)構(gòu)驗算。具體包括以下幾個部分：1. 橋型方案比選；2. 橋型布置，結(jié)構(gòu)各部分尺寸擬定；3. 選取計算結(jié)構(gòu)簡圖；4. 恒載內(nèi)力計算；5. 活載內(nèi)力計算；6. 荷載組合；7. 配筋計

2、算；8. 預(yù)應(yīng)力損失計算；9. 截面強度驗算；10. 截面應(yīng)力及變形驗算；11. 下部結(jié)構(gòu)驗算。關(guān) 鍵 詞：預(yù)應(yīng)力混凝土 T型簡支梁橋 重力式橋墩 重力式橋臺ABSTRACTThis design is of the same section about the PingYuan StreetSuoLong Monastery 11 free way contracts to local farmland Road 1 (K0+288.50) Prestressed Concrete t-shaped supported beam bridge design.The bridge belong

3、s to the prestressed concreted structuer which is a simple supported beam bridge.The span arrangement is （420）m.The superstructure is variable T shaped supported beam bridge.The height of This essay focuses on the design and calculation process of the bridge.Firstly,compare and choose a best scheme

4、from several bridge types;and make an overall structure design of the main span.Secondly perform the calculation of the internal force and reinforcing bar on the superstructure.Thirdly,check the intensity,stress and deflection.Finally,check the substructure.The main points of the design are as the f

5、ollows. 1.The comparison of several bridge types;2.The arrangement of the bridge types;3.The units partition of the structute;4.The calculation of the internal force of dead load;5.The calculation of the internal force of movable load;6.The combination of every kind of load;7.The arrangement of pres

6、tressed reinforcing bar;8.The calculation of the prestressed loss;9.The check of the section intensity;10.The check of the section stress and deflection;11.The check the substructure.Keywords: Prestressed conctete T shaped supported beam bridge Gravity pier Gravity abutment目 錄一、工程概況及方案比選 1（一）概述1（二）工

7、程概況 1（三）方案比選 6二、主梁設(shè)計 8（一）設(shè)計概況及構(gòu)造布置8（二）橫截面布置8（三）梁毛截面幾何特性計算 10（四）主梁內(nèi)力計算 16（五）預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置 33（六）主梁截面幾何特性計算 39（七）鋼束布置位置（束界）的校核 41（八）鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算 43（九）預(yù)加應(yīng)力階段的正截面應(yīng)力驗算 48（十）使用階段的正應(yīng)力驗算 49（十一）使用階段的主應(yīng)力驗算 51（十二）截面強度計算 58（十三）錨固區(qū)局部承壓驗算 61（十四）主梁變形（撓度）計算 64三、行車道板計算 66四、重力式橋臺設(shè)計 70（一）設(shè)計資料70（二）設(shè)計方法與內(nèi)容70五、重力式橋墩設(shè)計 84（一）設(shè)計

8、資料 84（二）設(shè)計方法與內(nèi)容84參考文獻102謝 辭103大力發(fā)展交通運輸事業(yè)，是加速實現(xiàn)四個現(xiàn)代化的重要保證。四通八達的現(xiàn)代交通，對于加強全國各族人民的團結(jié)，發(fā)展國民經(jīng)濟，促進文化交流和鞏固國防等方面，都具有非常重要的作用。我國幅員遼闊，大小山脈和江河湖澤縱橫全國，在已通車的公路路線中尚有大量渡口需要改建為橋梁，并且隨著社會主義工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的逐步實現(xiàn)，還迫切需要修建許多公路、鐵路和橋梁，在此我們廣大橋梁工程技術(shù)人員將不斷面臨著設(shè)計和建造各類橋梁的光榮而艱巨的任務(wù)。一、工程概況及方案比選（一）概述 平遠街至鎖龍寺高速公路是國道主干線GZ75（衡陽南寧昆明公路）位于云南省境

9、內(nèi)羅村口至昆明公路的重要段落，是云南省列為“九五”和“十五”期間改造的六條主要干線公路之一。它途徑紅河、文山兩個地州的彌勒、開遠、硯山等市縣，東連廣西省，南接國家級邊境口岸那發(fā)、河口、船頭等，西接國道主干線GZ40及國道326線、國道323線，服務(wù)于滇中、滇東、滇南、滇東南等廣闊地域，是云南省出海通邊的主要通道，對云南乃至大西南的經(jīng)濟發(fā)展起著十分重要的作用。路線地處云南東南部，位于東經(jīng)1024310320，北緯24502502之間。本設(shè)計路段為平遠街鎖龍寺高速公路11合同段莊田段，屬于改地方路1。此橋梁主要用于連接攀枝花村和莊田村。（二）工程概況1地形地貌平遠街鎖龍寺高速公路路線起點位于硯山縣

10、平遠鎮(zhèn)，止點位于彌勒縣朋普鎮(zhèn)。行政區(qū)劃包括文由州、紅河州。路線所經(jīng)區(qū)域位于云貴高原南緣，屬滇東南高原及滇中湖盆高原，根據(jù)地貌成因可分為三個小的地貌單元。本工程位于第三地貌單元內(nèi)，即：K124+100K128+200段內(nèi)，該地段以地表水、地下水強烈溶蝕作用、大陸停滯水堆積和地表河流侵蝕堆積作用為主，呈現(xiàn)出溶蝕斷餡盆地的地形地貌特征。2水系路線所經(jīng)區(qū)域?qū)倌媳P江水系、地表水主要有綠水塘河、南盤江、甸西河。綠水塘河、甸西河均系盤江支流。根據(jù)南盤江流域洪水調(diào)查資料匯編江邊站資料、江邊街水文站19541969年實測流量資料及朋普七孔橋站實測流量資料，南盤江最大洪峰流量5410米3/秒（1910年），最枯流

11、量21.1米3/秒（1963年），另外根據(jù)水文資料計算，南盤江橋位于1/100的洪水水位標(biāo)高為1012米，1/300的洪水水位標(biāo)高為1014米。甸西河最大洪峰流量640米3/秒（1915年），最枯流量0.30米3/秒（1958年）。3氣候路線所經(jīng)地域位于東經(jīng)1024310320，北緯24502502之間，主要屬于亞熱帶高原季風(fēng)氣候。干旱季節(jié)分明，夏季多雨濕熱，冬春少雨干燥。氣候隨海拔高度變化明顯，具垂直分帶特征。鷹嘴巖段（K94+000）至止點段（莊田段），位于海拔10001300米的河谷及盆地地段，年平均氣溫 19.2C，最高氣溫38.2C，最低氣溫-2.5C，平均年降水量795毫米，平均年

12、蒸發(fā)量1334.1毫米左右。路線所經(jīng)區(qū)域內(nèi)降雨量多集中在69月，占全年降雨量的6683，蒸發(fā)量最大在35月，氣溫最高是57月，氣溫最低是12月至次年2月?？偟膩碚f，路線所經(jīng)區(qū)域的氣候特點是：降雨豐沛，熱量充足，寒、旱、風(fēng)等災(zāi)害天氣少，光、熱、水分配合理。4地震路線所經(jīng)區(qū)域地震活動頻繁，是影響區(qū)域穩(wěn)定性的主要因素。據(jù)歷史地震記錄，區(qū)內(nèi)破壞性地震有9次。1919年12月21日，開遠發(fā)生5.5級地震，地震烈度7度；1929年3月22日，區(qū)內(nèi)西北角東經(jīng)10300，北緯2400發(fā)生6.3級地震，地震烈度8度；1950年9月13日，個舊發(fā)生5.8級地震，地震烈度8度；1953年5月14日，小龍?zhí)栋l(fā)生5級地

13、震，地震烈度7度；1970年1月5日通海地震，波及本區(qū)段，造成部分房屋開裂或破壞。區(qū)內(nèi)地震多發(fā)生在西部，而東部較少。東部區(qū)域內(nèi)地震烈度一般在56度，基本屬相對穩(wěn)定地區(qū)。西部地區(qū)地震活動頻繁，有震次增多，震級減少趨勢，歷次地震烈度達68度。據(jù)云南省地震局地震隊資料，現(xiàn)今地殼垂直變形明顯，相對變化達50毫米，說明地殼仍在活動，屬于不穩(wěn)定地區(qū)，有可能發(fā)生破壞性地震。區(qū)內(nèi)西部地震活動頻繁，其震中多位于南北向斷裂帶及開遠山字型構(gòu)造的鉸接復(fù)合部位，且多伴有溫泉出露。根據(jù)中國地震烈度區(qū)劃圖和云南省各縣區(qū)地震烈度分區(qū)，本公路莊田段基本地震烈度為：度基本地震烈度區(qū)。根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB500112001）

14、的規(guī)定，莊田段設(shè)計基本地震加速度值為0.15g。構(gòu)造物按交通部部頒公路工程抗震設(shè)計規(guī)范要求設(shè)計。5工程地質(zhì)及水文地質(zhì)評價（1）地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)域經(jīng)歷了多次構(gòu)造變動，多種構(gòu)造相互疊加，構(gòu)造行跡比較復(fù)雜，影響本區(qū)域的構(gòu)造體系主要有：開遠山字型構(gòu)造體系、南北向構(gòu)造體系、北西向構(gòu)造體系。路線K123+000止點K128+200一帶為南北向構(gòu)造影響區(qū)域。路線所經(jīng)區(qū)域有南北向構(gòu)造主干大斷裂朋普開遠個舊斷裂于K124+400附近穿越該區(qū)域，為第四系地層所覆蓋。朋普溶蝕斷餡盆地即為該斷裂所控制形成。（2）地層巖性K124+100K128+200一帶分布河湖相黃色、灰白色粘土（其中灰白色粘土具膨脹性），灰黑色泥炭土

15、，記憶砂、礫石土。（3）巖土物理力學(xué)指標(biāo)：巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計表 表1.1巖石名稱密度（g/cm3）吸水率孔 隙率平均軟化系數(shù)抗壓強度（Mpa）動彈性模量Ed（MPa）動泊松比（）濕干天然狀態(tài)浸水飽和灰?guī)r白云灰?guī)r2.592.762.512.740.9 3.52.3 8.80.860.8732.4 50.620.3 101.8砂巖2.652.732.622.700.72.11.84.70.820.9352.6107.639.2109.357134.766981.10.280.30粉砂巖2.732.622.662.84.18.611.00.726.99.12.813.136409.60.28頁

16、巖2.632.822.632.742.14.95.612.40.697.911.42.711.821667.60.32土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計表 表1.2天然密度。g/cm3土粒比重Gs飽和度Sr%天然孔隙比e。含水量%塑限p液限l%塑性指數(shù)IP液性指數(shù)Il內(nèi)聚力CkPa內(nèi)摩擦角。壓縮系數(shù)a1-2MPa壓縮模量Es1-2MPa自由膨脹率Fs%1.642.022.742.86851000.701.652458285251118235100.4939.6134.41.925.40.090.1415.8221.8020881.641.912.662.85881000.9381.6533.658365

17、472128348600.4967.6134.41.915.00.10.1514.8619.0440881.772.062.722.7970990.631.417361625244181700.76546221.722.60.0730.0831213.71.341.872.782.86851001.011.313587246242101183900.6474916.625.10.0480.2005216水文地質(zhì)條件路線所經(jīng)區(qū)域地下水類型主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、巖溶水三大類。K124+100K128+200路段所在區(qū)域為朋普溶蝕斷餡盆地，地表有甸西河流經(jīng)區(qū)內(nèi)，地下水埋深較淺，平均埋身1

18、.27米，地下水類型為HCO3Ca型水，局部為HCO3Ca.Mg(Na)型水。7不良地質(zhì)地段本段路路線所經(jīng)過區(qū)域不良地質(zhì)地段分布廣泛，種類繁多，主要不良地質(zhì)地段類型有膨脹土、崩塌、泥石流、滑坡、溶巖漏斗、軟弱土地基等。膨脹土主要分布于平遠街構(gòu)造溶蝕盆地、朋普溶蝕斷餡盆地等段。崩塌主要分布于飛魚澤至底打段。泥石流主要分布于飛魚澤至底打段?；轮饕植加陲w魚澤至底打段。溶巖漏斗主要分布于平遠街至老玉坡段。軟弱土地基段落主要分布玉朋普溶蝕斷餡盆地內(nèi)。8工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件綜合評價 該段路線穿越區(qū)為朋普溶蝕斷餡盆地，以地表水、地下水強烈溶蝕作用、大陸停滯水堆積作用和地表河流侵蝕堆積作用為主。該段

19、地層以粘土、亞粘土、泥炭土、砂、礫石土為主。地下水埋深較淺、平均埋深1.27米，地基承載力值較低。主要不良地質(zhì)現(xiàn)象有軟土和膨脹土，軟土段落有K124+250K124+400、K124+700K125+300、K125+700K126+550、K128+150K128+940四段。前三段為甸西河河床所流經(jīng)處，因河流位置變更，地形低洼，地下水、地表水匯集長期浸泡而成。地表粘土呈軟塑狀，局部段落存在泥炭土，但成硬塑狀，價值埋藏較深，對路基影響較小，因此這三段可抽取地表水，采用換填碎石、拋石擠淤等淺層方法處治。K128+150K128+940一段為沼澤相軟土，需做深層處治。膨脹土段落有K126+600

20、K128+200一段，巖性為褐紅、褐黃夾灰白色粘土，路線K127+250K128+050一段為挖方地段，所取費方不可用做路堤填料。K124+000K128+200一段路堤填料可用K124+000處深挖方及附近料場、攀枝花村后山石料場碎石土填筑。（三）方案比選1比選方案的主要標(biāo)準： 橋梁方案比選有四項主要標(biāo)準：安全，功能，經(jīng)濟與美觀，其中以安全與經(jīng)濟為重。過去對橋下結(jié)構(gòu)的功能重視不夠，現(xiàn)在航運事業(yè)飛速發(fā)展，橋下凈空往往成為運輸瓶頸，比如南京長江大橋，其橋下凈空過小，導(dǎo)致高噸位級輪船無法通行，影響長江上游城市的發(fā)展。至于橋梁美觀，要視經(jīng)濟與環(huán)境條件而定。2方案編制（1）懸臂橋圖1.1（2）T型鋼構(gòu)

21、橋圖1.2（3）先簡支后連續(xù)梁T型梁橋圖1.3（4）斜拉橋圖1.43方案比選方案比選表 表1.3懸臂橋T形剛構(gòu)橋預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋斜拉橋適用性1橋墩上為單排支座，可以減小橋墩尺寸2主梁高度可較小，降低結(jié)構(gòu)自重，恒載內(nèi)力減小超靜定結(jié)構(gòu)容易受溫度、混凝土收縮徐變作用、基礎(chǔ)不均勻沉降等影響，容易造成行車不順1施工方便。2適合中小跨徑。3結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準化?？缭侥芰Υ蟀踩?在懸臂端與掛梁銜接處的撓曲線折點不利行車。2梁翼緣受拉，容易出現(xiàn)裂縫，雨水浸入梁體成為安全隱患建國初期大量采用目前國內(nèi)大量采用，安全，行車方便。1行車平穩(wěn)2索力調(diào)整工序比較繁復(fù)，施工技術(shù)要求高美觀性做成變截面梁較漂亮結(jié)構(gòu)美觀結(jié)構(gòu)

22、美觀具有現(xiàn)代氣息，結(jié)構(gòu)輕盈美觀。 經(jīng)濟性支架昂貴，維修費用高造價較低，工期較短造價第二，用鋼量大造價最高縱觀橋梁的發(fā)展，懸臂橋已經(jīng)基本不采用，由于是跨線橋，跨度不大，斜拉橋一般用于大跨度的跨海、跨河大橋，T形鋼構(gòu)橋容易受地震等影響，云南省多地震，以及經(jīng)過上述方案的比較，決定采用預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋。二、主梁設(shè)計（一）設(shè)計概況及構(gòu)造布置1設(shè)計資料（1）設(shè)計跨徑：標(biāo)準跨徑20.00m（墩中心距離），簡支梁計算跨徑(相鄰支座中心距離)19.50m，主梁全長19.96m。（2）荷載：汽車20級；掛車100級；人群：3KN/m2；每側(cè)欄桿、人行道的重量分別為1.52KN/m和3.6KN/m。（3）材料及

23、工藝：混凝土：主梁用40號，人行道，欄桿及橋面鋪裝用20號。預(yù)應(yīng)力鋼束采用符合冶金部YB255-64標(biāo)準的s5mm碳素鋼絲，每束由24絲組成。普通鋼筋直徑大于和等于12mm的用16Mn鋼或其它級熱軋螺紋鋼筋；直徑小于12mm的均由級熱軋光鋼筋。鋼板和角鋼：制作錨頭下支承墊板、支座墊板等均用普通A3碳素鋼，主梁間的聯(lián)接用16Mn低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼板。按后張法工藝制作主梁，采用45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼結(jié)構(gòu)鋼的錐形錨具和直徑50mm抽撥橡膠管。（二）橫截面布置1主梁間距和主梁片數(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，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可的條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。但標(biāo)準設(shè)計

24、主要為配合各種橋面寬度，使橋梁標(biāo)準化而采用統(tǒng)一的主梁間距。交通部公路橋涵標(biāo)準圖（78年）中，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式簡支T形梁跨徑從16m到40m，主梁間距均為1.6m (留2工作縫，T梁上翼沿寬度為158cm)?？紤]人行道適當(dāng)挑出，凈7附20.75m的橋?qū)拕t用五片。2主梁跨中截面細部尺寸（1）主梁高度預(yù)應(yīng)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，本設(shè)計取1.33 m。主梁截面細部尺寸：為了增強主梁間的橫向連接剛度，除設(shè)置端橫隔梁外，還設(shè)置3片中橫隔梁，間距為44.875m，共5片，采用開洞形式,平均厚度0.15m。T型梁翼板厚度為8cm，翼板根部加到20cm以抵抗翼

25、緣根部較大彎矩。為了翼板與腹板連接和順，在截面轉(zhuǎn)角處設(shè)置圓角，以減小局部應(yīng)力和便于脫模。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中腹板處因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構(gòu)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。標(biāo)準圖的T梁腹板厚度均取16cm。腹板高度87cm。馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要來確定，實踐表明馬蹄面積占截面面積的1020為合適。這里設(shè)置馬蹄寬度為32cm，高度18cm。馬蹄與腹板交接處做成45斜坡的折線鈍角，以較小局部應(yīng)力。這樣的配置，馬蹄面積占總面積15.75，按上述布置，可繪出預(yù)制梁跨中截面，如圖2.1所示。馬蹄從四分點開始向支點逐漸抬高，在距梁端一倍梁高范

26、圍內(nèi)（133cm）將腹板加厚到與馬蹄同寬。變化點截面（腹板開始加厚區(qū)）到支點的距離為123cm，中間還設(shè)置一節(jié)長為30cm的腹板加厚的過渡段。圖2.1 預(yù)制梁跨中截面圖（2）橋面鋪裝：采用20號混凝土，坡度由橋面鋪裝層找平。圖2.2 橋橫截面圖圖2.3 主梁縱截面（三）梁毛截面幾何特性計算1截面幾何特性預(yù)制時翼板寬度為1.58m，使用時為1.60m，分別計算這二者的截面特征。計算公式如下： 中主梁跨中毛截面的幾何特性在預(yù)制階段如圖2.1，及表2.1跨中截面(跨中與L/4截面同)毛截面幾何特性 表2.1分塊號分塊面積Ai(2)yi(cm)Si=Ai*yi(Cm3)(ys-yi)(cm)Ix=Ai

27、(ys-yi )2(Cm4)Ii(Cm4)11364454440.618.725105852121022432.69.055105184057.5105800-12.93.06210564112.37187-67.72.93310557612471424-79.436.313105合計同時，用橋梁博士軟件也可得出一致的結(jié)果。軟件使用例子：設(shè)計截面設(shè)計創(chuàng)建新文件。使用界面如下：選擇T型，然后進行幾何參數(shù)設(shè)置。計算書如下：-截面設(shè)計系統(tǒng)輸出文檔文件: E:盛云華123設(shè)計文件1.sds文檔描述: jk任務(wù)標(biāo)識: def任務(wù)類型: 截面幾何特征計算-截面高度: 1.33 m-計算結(jié)果:基準材料: J

28、TJ023-85: 40號混凝土基準彈性模量: 3.3e+04 MPa換算面積: 0.447 m*2換算慣矩: 9.07e-02 m*4中性軸高度: 0.884 m沿截面高度方向 5 點換算靜矩(自上而下):主截面: 點號: 高度(m): 靜矩(m*3): 1 1.33 0.0 2 0.998 8.87e-02 3 0.665 8.59e-02 4 0.333 6.54e-02 5 0.0 0.0-計算成功完成邊主梁截面與中主梁的翼緣寬度有差別，翼緣159cm：如圖2.4：圖2.4 邊主梁截面現(xiàn)在使用橋梁博士來計算毛截面幾何特性：-截面設(shè)計系統(tǒng)輸出文檔文件: E:盛云華123邊主梁跨中橫截面幾

29、何特性.sds文檔描述: 截面特性任務(wù)標(biāo)識: 11任務(wù)類型: 截面幾何特征計算-截面高度: 1.33 m-計算結(jié)果:基準材料: JTJ023-85: 40號混凝土基準彈性模量: 3.3e+04 MPa換算面積: 0.448 m*2換算慣矩: 9.09e-02 m*4中性軸高度: 0.885 m沿截面高度方向 5 點換算靜矩(自上而下):主截面: 點號: 高度(m): 靜矩(m*3): 1 1.33 0.0 2 0.998 8.9e-02 3 0.665 8.61e-02 4 0.333 6.55e-02 5 0.0 0.0-計算成功完成即Am=0.448，yx0.885m，Im=909。2檢驗

30、截面效率指標(biāo)以跨中截面為例：根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁在設(shè)計時，檢驗截面效率指標(biāo)取0.450.55，且較大者亦較經(jīng)濟。上述計算表明，初擬的主梁跨中截面是合理的。（四）主梁內(nèi)力計算1恒載內(nèi)力計算（1）主梁預(yù)制時的自重（一期恒載）g1：此時翼板寬1.58m按跨中截面計算，主梁每延米自重（即先按等截面計算）中主梁：0.44682511.17kN/m (0.4468為Am,25為40號混凝土的容重，單位kN/m3)內(nèi)、外邊梁：0.4482511.2 kN/m由馬蹄增高抬高所形成的4個橫置的三棱柱重力折算成的恒載集度： 由梁端腹板加寬所增加的重力折算成恒載集度：（式中0.593為主梁端部截面積，主

31、梁端部截面如圖2.5）圖2.5 主梁端部截面 邊主梁的橫隔梁：圖2.6 內(nèi)橫隔梁圖 圖2.7 端橫隔梁圖內(nèi)橫隔梁體積：（2）欄桿、人行道、橋面鋪裝（三期恒載）g3：一側(cè)欄桿1.52 kN/m，一側(cè)人行道3.60 kN/m；橋面鋪裝層，見圖2.2： 現(xiàn)將兩側(cè)欄桿、人行道和橋面鋪裝層恒載簡易地平均分配到5片主梁上，則：（3） 主梁恒載內(nèi)力計算如圖2.8所示，設(shè)為計算截面離左支點的距離，并令，則：主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 恒載內(nèi)力計算見表2.2恒載內(nèi)力（1號梁）計算表 表2 .2計算數(shù)據(jù) 項 目跨中四分點變化點四分點變化點支點0.50.250.07180.250.071800.1250.09

32、380.03330.250.42820.5一期恒載12.3224585.699439.509156.03060.072102.891120.1434二期恒載5.4255257.881193.51468.69926.44945.30252.899 2活載內(nèi)力計算(修正剛性橫梁法)（1）沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)按“橋規(guī)”第條規(guī)定，對于汽20，按“橋規(guī)”條規(guī)定，平板掛車不計沖擊力影響，即對于掛車100，1.0按“橋規(guī)”條規(guī)定，對于雙車道不考慮汽車荷載折減，即車道折減系數(shù) 圖2.8 恒載內(nèi)力計算圖（2）計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc如前所述，該設(shè)計采用5片橫隔梁，3片內(nèi)橫隔梁，具有

33、可靠的橫向聯(lián)結(jié)，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為： 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主梁抗扭慣矩對于T型梁截面，抗扭慣矩可近似按下列公式計算：式中：和相應(yīng)為單個矩形截面寬度和厚度；矩形截面抗扭剛度系數(shù)；梁截面劃分為單個矩形截面的個數(shù)。對于跨中截面，翼緣板的平均換算厚度：=14cm;馬蹄部分的平均換算厚度：22cm。圖2.9給出了的計算圖式，的計算見表2.3。計算表 表2.3分塊名稱翼緣板腹板馬蹄16097321416220.08750.16490.68751/30.2983710.1915001.463471.185460.652513.30144其中根據(jù)橋梁工程表252內(nèi)插

34、求得。圖2.9 計算圖式b計算抗扭修正系數(shù)此設(shè)計主梁間距相同，并將主梁近似看成等截面，由橋梁工程式25得：式中： 橋梁工程P112規(guī)定，混凝土的剪切模量G可取等于0.425E，代入計算公式求得：0.91256c按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標(biāo)值： 式中：則： 計算所得的值列于表2.4內(nèi)。橫向影響線豎坐標(biāo)值 表2.4梁 號(或)（或）（或）1233.21.600.56500.38250.20.01750.10870.2-0.16500.01750.2d計算荷載橫向分布系數(shù)1、2、3號主梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖2.10所示。對于1號梁，則：汽20 （0.54230.3375）0.5

35、2715掛100 （0.48540.3830.28060.1783）0.3318人群荷載 0.6417 支點的荷載橫向分布系數(shù)m。如圖2.11所示，按杠桿原理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： 圖2.10 跨中的橫截面分布系數(shù)mc計算圖式橫向分布系數(shù)匯總（見表2.5） 1號梁活載橫向分布系數(shù) 表2.5荷 載 類 別mcm。汽20掛100人群0.527150.33180.64170.4340.1401.422 圖2.11 支點的荷載橫向分布計算圖式用“橋梁博士”軟件計算橫向分布系數(shù)如下： 圖2.12 軟件截面-橫向分布計算系統(tǒng)輸出文檔文件: 文檔描述: 的任務(wù)標(biāo)

36、識: 東三分計算方法: 杠桿法-結(jié)構(gòu)描述:主梁間距: 4*1.6 m-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.7500.0003.5000.000 0.0003.5000.0000.750左車道數(shù) = 1, 右車道數(shù) = 1, 不計車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 掛車-100級人群集度: 3.000 KPa-影響線數(shù)值:坐標(biāo)X1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁0.0001.0000.0000.0000.0000.0001.6000.0001.0000.0000.0000.0003.2000.0000.0001.0000.0000.0004.8000.0000.000

37、0.0001.0000.0006.4000.0000.0000.0000.0001.000-橫向分布系數(shù)計算結(jié)果:梁號汽車掛車人群滿人特載車列10.4340.1401.0572.1940.0000.00020.4980.4680.0001.6000.0000.00030.5950.4680.0001.6000.0000.00040.5000.4680.0001.6000.0000.00050.4360.1401.0572.1950.0000.000-計算成功完成（3）計算活載內(nèi)力在活載內(nèi)力計算中，這個設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值做如下考慮：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)mc，鑒

38、于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部（圖2.13），故也按不變化的mc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(yīng)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，即從支點到之間，橫向分布系數(shù)用值直線插入，其余區(qū)段均取值（見圖2.14和2.15）。計算跨中截面最大彎矩及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎矩采用直接加載求活載內(nèi)力，圖2.13示出跨中截面內(nèi)力計算圖式，計算公式為a汽車和掛車荷載內(nèi)力計算在表2.6內(nèi)。圖2.13 跨中截面內(nèi)力計算圖式跨中截面車輛荷載內(nèi)力計算表 表2.6荷載類別汽20掛1001.1912510.527150.3318最

39、大彎矩及相應(yīng)剪力60120120250250250250125426.4663556.25146.8251號梁內(nèi)力值788.33716.6201179.96448.717最大剪力及相應(yīng)彎矩合力P2120+60=3002504=10000.415940.33593.25125.071200335.932501號梁內(nèi)力值78.540753.561111.4521078.35注：欄內(nèi)分子、分母的數(shù)值分別為對應(yīng)的及相應(yīng)影響線坐標(biāo)值。b對于人群荷載 q=0.75q=0.753=2.25kN/m相應(yīng)的相應(yīng)的求四分點截面的最大彎矩和最大剪力（按等代荷載計算）計算公式為：式中：如圖2.8所示，對于四分點彎矩影

40、響線面積為，剪力影響線面積為。于是上述計算公式即為： 1號梁的內(nèi)力列表計算見表2.7. 四分點截面內(nèi)力計算表 表2.7荷載類別項目K(kN/m)內(nèi)力值汽201.1912519.23623.20435.655.480.52715430.63779.851掛1001.045.83861.07535.655.480.3318542.203111.050人 群1.02.2535.655.480.641751.4727.912求變化點截面的最大彎矩和最大剪力圖2.14示出變化點截面內(nèi)力計算圖式，內(nèi)力計算表見表2.8。 1號梁變化點截面內(nèi)力計算表 表2.8荷載類別 汽20掛100人 群1+u1.19125

41、1.01.0最大彎矩mc0.527150.33180.6417合力p3002504=1000q=2.25y1.1871.0741/219.51.30Mmax223.62356.3518.30最大剪力Pi12012060250250250250q=2.25yi0.9280.8750.6630.9280.8800.6700.610m10.4600.4860.527150.1950.2420.33180.3318Qmax146.8204.714.0注：表中 圖2.14 變化點截面（1號梁）內(nèi)力計算圖式求支點截面的最大剪力圖2.15示出了支點最大剪力計算圖式，最大剪力列表計算在表2.9內(nèi)。 1號梁支點

42、最大剪力計算表 表2.9荷載類別汽20掛100人群1+u1.191251.01.0P11201206070130250250250250Q=2.25y11.00.9280.7230.21001.00.9380.73320.6721.0/2y人=0.928m10.4340.4600.52720.5100.430.140.1870.33180.3318 0.55619.5 0.50.78034.875159.24195.4116.17注： 圖2.15 支點剪力（1號梁）計算圖式3主梁內(nèi)力組合 主梁內(nèi)力組合 表2.10序號荷載類別跨中截面四分點截面變化點截面支點截面第一期恒載第二期恒載總恒載=+人群

43、汽20掛100汽人=恒汽人=+恒掛SjI=1.2恒+1.4SjIII=1.2恒+1.1掛提高后的SjI提高后的SjIII585.699257.881843.5868.627788.3371179.964856.9641700.542023.542212.152310.2649.9%56%2212.1523560003.5278.540111.45282.0682.06111.452114.88122.6095.7%100%114.88125439.509193.514633.02351.472430.637542.203482.1091115.131175.231434.581356.0542%44%1434.5813