廣深沿江高速公路大理路高架橋標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)

1、 MACROBUTTON MTEditEquationSection2 方程段 1 部分 1 SEQ MTEqn r h * MERGEFORMAT SEQ MTSec r 1 h * MERGEFORMAT SEQ MTChap r 1 h * MERGEFORMAT 學(xué) 號(hào)：201114770208畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)GRADUATE DESIGN設(shè)計(jì)題目： 廣深沿江高速公路大理路高架橋標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：學(xué) 院：建筑工程學(xué)院指導(dǎo)教師：年月日華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院摘 要-PAGE 52-PAGE 49-摘 要預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁的一種，我國(guó)自50年代中期開(kāi)始修建

2、預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，至今已有40多年的歷史，比歐洲起步晚，但對(duì)近年來(lái)的發(fā)展迅速，在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、試驗(yàn)研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面日新月異，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)都已到達(dá)相當(dāng)高的水平。本設(shè)計(jì)擬以廣深沿江高速公路大理路高架為設(shè)計(jì)對(duì)象，采用孔跨25米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)為雙柱式橋墩，樁基均為鉆孔樁基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：橋型布置，結(jié)構(gòu)中每部分尺寸擬定；選取計(jì)算結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；計(jì)算橫向分布系數(shù)；恒載內(nèi)力計(jì)算；活載內(nèi)力計(jì)算；主梁截面的幾何特性的計(jì)算；預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置；鋼筋預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算；主梁的截面強(qiáng)度與應(yīng)力驗(yàn)算；支座設(shè)計(jì)；蓋梁的設(shè)計(jì)；墩

3、柱的設(shè)計(jì)，并按規(guī)范進(jìn)行相關(guān)檢算。關(guān)鍵詞 箱梁；內(nèi)力計(jì)算和校核；上部結(jié)構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)AbstractAbstractAbstractPrestressed concrete simple supported continuous box girder bridge is a prestressed concrete bridge, in China since the mid 1950s began construction of prestressed concrete beam bridge, has more than 40 years of history, than the Europe

4、an started late, but in recent years the development of rapid, in the ever-changing of prestressed concrete bridge design, structure analysis, experimental study, prestressed materials and process equipment, construction technology, technical design and construction technology of prestressed concret

5、e girder bridges have reached the very high level.This design is intended to Guangzhou Shenzhen Expressway along the Yangtze River Dali road elevated as the design object, the hole cross 25 meters assembled prestressed concrete continuous box beam, substructure is double column bridge pier, pile fou

6、ndation are bored pile foundation. The main contents of the design include: bridge layout, structure size of each part worked. Select the structure calculation diagram; transverse distribution coefficient calculation; calculation of the internal force of dead load; live load internal force calculati

7、on; calculation of the geometric characteristics of the girder; prestressed steel beam estimates and arrangement; calculating the loss of prestress; girder cross-section strength and force calculation; support design; beam design; design of pier and according to the specification were inspection.Key

8、words Box girder；internal force calculation；superstructure；substructure目 錄目 錄目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc421800427 摘 要 PAGEREF _Toc421800427 h I HYPERLINK l _Toc421800428 Abstract PAGEREF _Toc421800428 h II HYPERLINK l _Toc421800429 第1章 緒論 PAGEREF _Toc421800429 h 1 HYPERLINK l _Toc421800430

9、1.1 選題背景 PAGEREF _Toc421800430 h 1 HYPERLINK l _Toc421800431 1.2 箱梁特征 PAGEREF _Toc421800431 h 1 HYPERLINK l _Toc421800432 1.3箱梁的發(fā)展前景 PAGEREF _Toc421800432 h 1 HYPERLINK l _Toc421800433 1.4 本章小結(jié) PAGEREF _Toc421800433 h 2 HYPERLINK l _Toc421800434 第2章 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁 PAGEREF _Toc421800434 h 3 HYPERLINK l _To

10、c421800435 2.1設(shè)計(jì)資料 PAGEREF _Toc421800435 h 3 HYPERLINK l _Toc421800436 2.1.1基本資料 PAGEREF _Toc421800436 h 3 HYPERLINK l _Toc421800437 2.1.2設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc421800437 h 4 HYPERLINK l _Toc421800438 2.2 結(jié)構(gòu)尺寸 PAGEREF _Toc421800438 h 5 HYPERLINK l _Toc421800439 2.3 結(jié)構(gòu)主梁內(nèi)力計(jì)算 PAGEREF _Toc421800439 h 8 HYPER

11、LINK l _Toc421800440 2.3.1 結(jié)構(gòu)重力的內(nèi)力計(jì)算 PAGEREF _Toc421800440 h 8 HYPERLINK l _Toc421800441 2.3.2 可變荷載系數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc421800441 h 10 HYPERLINK l _Toc421800442 2.4 結(jié)構(gòu)主梁橫向分布系數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc421800442 h 10 HYPERLINK l _Toc421800443 2.5活載內(nèi)力計(jì)算 PAGEREF _Toc421800443 h 12 HYPERLINK l _Toc421800444 2.6 主梁內(nèi)力組合

12、 PAGEREF _Toc421800444 h 15 HYPERLINK l _Toc421800445 2.7預(yù)應(yīng)力相關(guān)計(jì)算 PAGEREF _Toc421800445 h 16 HYPERLINK l _Toc421800446 2.7.1預(yù)應(yīng)力鋼束的估算 PAGEREF _Toc421800446 h 16 HYPERLINK l _Toc421800447 2.7.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置 PAGEREF _Toc421800447 h 17 HYPERLINK l _Toc421800448 2.7.3主梁截面幾何特性計(jì)算 PAGEREF _Toc421800448 h 17 HYPERL

13、INK l _Toc421800449 2.7.4鋼束預(yù)應(yīng)力損失 PAGEREF _Toc421800449 h 18 HYPERLINK l _Toc421800450 2.8主梁截面強(qiáng)度 PAGEREF _Toc421800450 h 22 HYPERLINK l _Toc421800451 第3章 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和驗(yàn)算 PAGEREF _Toc421800451 h 24 HYPERLINK l _Toc421800452 3.1 支座設(shè)計(jì)和驗(yàn)算 PAGEREF _Toc421800452 h 24 HYPERLINK l _Toc421800453 3.1.1支座截面計(jì)算 PAGEREF

14、 _Toc421800453 h 24 HYPERLINK l _Toc421800454 3.1.2支座厚度 PAGEREF _Toc421800454 h 24 HYPERLINK l _Toc421800455 3.1.3支座偏轉(zhuǎn) PAGEREF _Toc421800455 h 25 HYPERLINK l _Toc421800456 3.2蓋梁設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc421800456 h 26 HYPERLINK l _Toc421800457 3.2.1蓋梁荷載計(jì)算 PAGEREF _Toc421800457 h 26 HYPERLINK l _Toc421800458 3.

15、2.2 內(nèi)力計(jì)算 PAGEREF _Toc421800458 h 31 HYPERLINK l _Toc421800459 3.3 橋墩橋臺(tái)設(shè)計(jì)和驗(yàn)算 PAGEREF _Toc421800459 h 33 HYPERLINK l _Toc421800460 3.3.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn) PAGEREF _Toc421800460 h 33 HYPERLINK l _Toc421800461 3.3.2 橋墩設(shè)計(jì)材料 PAGEREF _Toc421800461 h 33 HYPERLINK l _Toc421800462 3.3.3橋墩荷載計(jì)算 PAGEREF _Toc421800462 h 34 HY

16、PERLINK l _Toc421800463 3.3.4墩柱配筋設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc421800463 h 36 HYPERLINK l _Toc421800464 第四章 施工組織設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc421800464 h 39 HYPERLINK l _Toc421800465 4.1先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁施工 PAGEREF _Toc421800465 h 39 HYPERLINK l _Toc421800466 4.1.1施工工序 PAGEREF _Toc421800466 h 39 HYPERLINK l _Toc421800467 4.1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn) PAGEREF

17、 _Toc421800467 h 40 HYPERLINK l _Toc421800468 4.1.3 施工要點(diǎn) PAGEREF _Toc421800468 h 40 HYPERLINK l _Toc421800469 4.2下部結(jié)構(gòu)施工 PAGEREF _Toc421800469 h 45 HYPERLINK l _Toc421800470 結(jié) 論 PAGEREF _Toc421800470 h 48 HYPERLINK l _Toc421800471 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc421800471 h 49 HYPERLINK l _Toc421800472 謝 辭 PAGEREF

18、_Toc421800472 h 50 華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院第1章 緒論第1章 緒論1.1 選題背景廣州至深圳沿江高速公路位于獅子洋、伶仃洋東岸，先后經(jīng)珠江三角洲經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的廣州、東莞及深圳等地區(qū)，起于黃浦經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，與G107（規(guī)劃的黃埔大道快速路）連接，終于深圳市南山區(qū)月亮灣，與深港西部通道連接，是繼廣深高速公路之后粵港之間的第二條南北向主要大通道。本項(xiàng)目直接銜接了廣州港、龍門(mén)港及深圳機(jī)場(chǎng)等區(qū)域重要港口和機(jī)場(chǎng)，形成了機(jī)場(chǎng)、港口客貨流的快速集疏通道。本項(xiàng)目的建設(shè)，對(duì)促進(jìn)沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，形成了沿江經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)帶以及粵港經(jīng)濟(jì)的共同發(fā)展，完善地區(qū)綜合運(yùn)輸體系，同時(shí)對(duì)提高粵港之間通道公路通

19、行能力，滿足日益增長(zhǎng)的交通需求，緩解既有的廣深高速公路的交通壓力等方面都具有重要作用。1.2 箱梁特征鋼筋混凝土組合而成的箱梁充分發(fā)揮了鋼材和混凝土材料的優(yōu)越性能，鋼材受拉性能好，混凝土受壓性能好的特點(diǎn)。通過(guò)剪力連接將兩種材料結(jié)合成為共同受力的新型結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土組合箱梁的自重輕、地震作用小、結(jié)構(gòu)尺寸小、使用空間大、基礎(chǔ)造價(jià)低、工序簡(jiǎn)單、施工工期短等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)已經(jīng)建成了很多鋼筋混凝土箱梁橋。橋梁工程作為一門(mén)獨(dú)立的科學(xué)技術(shù)被確認(rèn)，不再是僅憑橋梁設(shè)計(jì)者們智慧和經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)造過(guò)程。它已發(fā)展成融理論分析、設(shè)計(jì)、施工控制及管理于一體的系統(tǒng)性學(xué)科。當(dāng)橋梁承受偏心荷載時(shí)，箱形截面梁抗扭剛度大，內(nèi)力分布比較均勻；

20、在橋梁處于懸臂狀態(tài)時(shí)，具有良好的靜力和動(dòng)力穩(wěn)定性，對(duì)懸臂施工的大跨度梁橋尤為有利。由于箱型截面整體性能好，因而在限制車(chē)道數(shù)通過(guò)車(chē)輛時(shí)，可以超載通行。1.3箱梁的發(fā)展前景隨著交通建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，大量的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁被廣泛應(yīng)用。箱型梁橋在材料，工藝，土建以及施工技術(shù),都有豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。尤其是隨著部分預(yù)應(yīng)力概念的逐步成熟,突破了混凝土不能受拉與開(kāi)裂的約束,大大擴(kuò)展了它的應(yīng)用范圍。預(yù)應(yīng)力混凝土已成為國(guó)內(nèi)外土建工程最主要的一種結(jié)構(gòu)材料,而且預(yù)應(yīng)力技術(shù)已擴(kuò)大應(yīng)用到型鋼，磚，石，木等各種結(jié)構(gòu)材料,并用以處理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，施工中用常規(guī)技術(shù)難以解決的各種疑難。我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁的起步較晚,但發(fā)展迅

21、速,應(yīng)用數(shù)量龐大。我國(guó)近年來(lái)在土木工程投資方面，建設(shè)規(guī)模方面均居世界前列。在混凝土工程技術(shù)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用方面取得了巨大進(jìn)步。近來(lái)二三十年來(lái),我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁發(fā)展很快,無(wú)論在橋型，跨度以及施工方法與技術(shù)方面都有突破性發(fā)展,不少預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的修建技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。1.4 本章小結(jié)主要闡明設(shè)計(jì)箱梁橋的需求來(lái)源以及箱梁橋的應(yīng)用性，先進(jìn)性，發(fā)展前景，為接下來(lái)的設(shè)計(jì)方案提供了需求分析，有利于設(shè)計(jì)方案與實(shí)際相結(jié)合。華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院第2章預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁第2章 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁2.1設(shè)計(jì)資料2.1.1基本資料（1）地形地貌本橋位于東莞市，主要為三角洲平原地貌，局部見(jiàn)低矮殘丘。平原總體

22、平坦開(kāi)闊，地面高程一般0.25.0m，大部分為香蕉園，部分為魚(yú)塘區(qū)，地表水系十分發(fā)育，河涌、河叉溝渠縱橫交錯(cuò)。（2）氣候氣象本地區(qū)位于南亞熱帶海洋氣候，春秋風(fēng)和日麗，夏炎冬暖，有時(shí)酷熱，偶有嚴(yán)寒；夏長(zhǎng)冬短，雨季頗長(zhǎng)，降水豐沛，日照充足，干旱不明顯。據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)資料，測(cè)區(qū)年平均氣溫22.4C，極端最高氣溫38.7C，極端最低氣溫0.5C。年平均降水量1775mm，以49月降雨量最多，暴雨集中在79月，特大暴雨量200mm，稱(chēng)為汛期高潮，24小時(shí)最大降雨量達(dá)341.8mm，1小時(shí)可達(dá)99.4mm，11月至翌年2月為旱季，降雨量相對(duì)稀少，僅占全年的10%，日降雨量10%。年降雨量大于蒸發(fā)量。區(qū)內(nèi)以季風(fēng)

23、為主，冬天多北風(fēng)，風(fēng)力24級(jí)，風(fēng)力風(fēng)向較穩(wěn)定。11月份至翌年1月份，多有寒潮伴有冷空氣大風(fēng)，每年的79月有23次的臺(tái)風(fēng)和熱帶風(fēng)暴，最大平均風(fēng)速26m/s，最大瞬時(shí)風(fēng)速35m/s（相當(dāng)于最大風(fēng)力12級(jí)以上），并伴隨爆雨狂潮，造成江何暴漲，洪澇成災(zāi)，具有較大的災(zāi)害性。（3）地層巖性區(qū)內(nèi)地層有人工填筑土、第四系全新統(tǒng)和上新統(tǒng)海陸交互相沉積層如亞粘土、淤泥、細(xì)砂、中粗砂等，基巖為下第三系（E1）灰色頁(yè)巖及白堊系上統(tǒng)（K2）含礫砂巖，兩者為整合接觸關(guān)系。（4）地質(zhì)構(gòu)造地震動(dòng)峰值加速度為0.10g，地震動(dòng)反映譜特征周期0.55s。根據(jù)場(chǎng)地土物探剪切波速測(cè)試計(jì)算，斷內(nèi)場(chǎng)地土為：中軟場(chǎng)地土；場(chǎng)地類(lèi)別為類(lèi)。（5

24、）工程地質(zhì)評(píng)價(jià)橋址區(qū)為三角洲平原地貌，區(qū)內(nèi)主要為魚(yú)塘和經(jīng)濟(jì)作物，上覆第四系海陸交互相沉積層，分布較厚的軟土層，其下為沖洪積相沉積層，主要為砂層，下伏基巖為晚白堊系含礫砂巖，弱風(fēng)化帶埋深28.841.5m；地表水、地下水較發(fā)育，對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性；特殊性巖土為軟土，工程地質(zhì)條件一般。（6）沿線河流水系橋址內(nèi)有一平原小河流，水面寬約18米，河岸、主槽穩(wěn)定，自然河岸，小里程河岸外多民房，大里程河岸外多魚(yú)塘。橋位附近河道較順直，線路法線方向與主槽流向呈8度。本橋水文三要素為: H1/1003.24m，Q1/100179.3m3，V1/1001.54m/s。水文不控制設(shè)計(jì)。2.1.2設(shè)計(jì)要求（1）橋梁跨徑

25、及橋?qū)拰?duì)于梁式橋，計(jì)算跨徑一般是支座中心線間距離。簡(jiǎn)支梁支座中心線一般距離梁端30-50cm不等。25米預(yù)制梁根據(jù)伸縮量而定。由于一聯(lián)的設(shè)計(jì)用80型，所以預(yù)制梁長(zhǎng)24.92米，計(jì)算跨徑23.92米。標(biāo)準(zhǔn)跨徑為25m，主梁預(yù)制長(zhǎng)度為24.92m ， 橋面凈空為凈19.85m+20.5（防撞護(hù)欄）m（2）設(shè)計(jì)荷載為公路級(jí)，防撞護(hù)欄為8.64KN/m，橋下凈空為5米（3） 材料種類(lèi)以及材料特性混凝土：立方強(qiáng)度R=50Mpa，彈性模量Ec=345000Mpa，軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼絲：鋼絞線采用高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線=15.2mm，彈性模量Ep=1

26、950000Mpa，單股面積Ap=1.39mm，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，相對(duì)界限受壓區(qū)高度=0.4。鋼筋：直徑12mm采用R235（原級(jí)鋼筋）彈性模量Es=210000Mpa，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；直徑12mm采用HRB335（原級(jí)鋼筋）彈性模量Es=200000Mpa，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。（4） 道路等級(jí)為高速公路，雙向八車(chē)道；橋梁標(biāo)準(zhǔn)寬度：219.85m；設(shè)計(jì)洪水頻率：大、中、小橋及涵洞1/100；地震動(dòng)峰值加速度：0.1g（對(duì)應(yīng)地震基本烈度VII度，按VIII度設(shè)防）（5）其他：波紋管及錨具：裝配式預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁、橋墩蓋梁采用鍍鋅雙波金屬波紋管，真空輔助壓

27、漿；錨具采用自錨系列優(yōu)質(zhì)錨具及與之配套的千斤頂，技術(shù)指標(biāo)必須滿足國(guó)標(biāo)要求。伸縮縫：80型采用仿毛勒式型鋼伸縮縫，160型采用深埋式雙型鋼伸縮縫，技術(shù)條件應(yīng)符合交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T3272004的規(guī)定。支座：裝配式預(yù)應(yīng)力砼25、30m連續(xù)箱梁采用GJZ板式橡膠支座和GJZF4聚四氟乙烯滑板式橡膠支座；斜轉(zhuǎn)正段采用GYZ圓板式橡膠支座和GYZF4聚四氟乙烯圓板式橡膠支座。支座性能應(yīng)符合交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T4-2004的規(guī)定。橋面排水系統(tǒng)：PVC、UPVC工程塑料管材（上跨既有路及規(guī)劃路處應(yīng)加鋪地面橫向排水管將雨水排入地面層排水系統(tǒng)） .橋面防水采用水泥基滲透結(jié)晶型系列防水材料。性能要求：吸水率

28、降低比85%，滲透深度34mm，水蒸汽透過(guò)率90%，具有耐熱性、耐堿性、耐酸性。砂石水的質(zhì)量要求均按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范有關(guān)條文辦理。2.2 結(jié)構(gòu)尺寸主梁間距和主梁片數(shù)如下：（1）主梁間距采用3.0m，其橫截面布置形式如圖2-1。圖2-1橫斷面布置（2）主梁尺寸擬定（a）箱梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的主梁高跨比通常為1/151/25?？紤]主梁建筑高度和預(yù)應(yīng)力鋼筋的用量，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的高跨比約為1/171/19。本設(shè)計(jì)主梁高度取1.4m，其高跨比為1/18.75。(b) 箱梁頂、底、腹板的厚度箱梁頂板主要考慮橋面板受力需要，確定厚度為14cm；近梁端底板厚度除考慮受力要求外，還要考慮布置預(yù)應(yīng)力鋼束道的

29、需要，擬定厚度為24cm，其余部分為14cm；近梁端腹板厚度考慮布置預(yù)應(yīng)力鋼束道的需要和抗剪強(qiáng)度的要求，擬定厚度為24cm，其余部分為14cm；腹板與頂板相接處做成0.08m0.24m的承托，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。其一般構(gòu)造尺寸如圖2-5圖2-2一般構(gòu)造尺寸圖2-3箱梁跨中截面及支點(diǎn)截面（3）截面沿跨長(zhǎng)度變化本設(shè)計(jì)梁高采用等高度形式，橫截面頂板厚度沿跨長(zhǎng)不便。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，在端頭附近作成鋸齒形，底板厚度在距支座中線1.2m處由14cm開(kāi)始變化至24cm，腹板在梁端附近由14cm漸變成24cm。（4）橫隔

30、梁設(shè)置為方便施工，各主梁均不設(shè)跨中橫隔梁，僅設(shè)端橫隔梁，各主梁之間的橫向聯(lián)系依靠現(xiàn)澆濕接縫來(lái)完成。橫隔梁高度與主梁同高，厚度取16cm。（5） 截面效率指標(biāo)表2-1截面效率指標(biāo)截面位置分塊名稱(chēng)分塊面積 Ai (cm)分塊面積形心至上緣距離 yi(cm)分塊面積對(duì)上緣靜矩Si=Ai*yi (cm)分塊面積的自身慣矩I1 (cm4)di=ysyi (cm4)分塊面積對(duì)截面形心慣矩 I2=Ai*di2 (cm4)I=I1+I2 (cm4)（1）（2）（3）=（1）*（2）（4）（5）（6）=（1）*（5）2（7）=（4）+（6）跨中截面板1204784281966548.49328312922850

31、957板29967209724893548.49370453077094242角承托38416.6676400136538.826578864580229板3696802956805366592-24.50722197927586384三角54150.678136588-95.174489137489725板126015319278020580-97.50711979595120001759594532396I=30601712支點(diǎn)截面板1204784281966557.12839293843949049板29967209724893557.12897777719826706角承托38416.

32、6676400136547.461864978866343板5856754392007263392-10.8726921817955573三角166.96144240422671-79.87210651081067779板2160148319680103680-83.872151945471529822712767818722I=38963678截面效率指標(biāo) =（Ks+KX）/H （公式21）式中：KS上核心距離，KS=I/AiYx； KX下核心距離，KX=I/AiYS。所以，=（Ks+KX）/H=（30.521+57.479）/160=0.550.50表明初擬的主梁跨中截面合理。2.3 結(jié)構(gòu)

33、主梁內(nèi)力計(jì)算2.3.1 結(jié)構(gòu)重力的內(nèi)力計(jì)算取鋼筋混凝土的重力密度為25.0KN/m3。（1）一期永久作用。（邊梁包括跨中截面自重，梁端腹板，底板加厚部分，端橫隔梁自重）根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸，對(duì)邊梁和主梁考慮四部分重力集度，即跨中截面計(jì)的自重，梁端腹板、底板加厚部分和端橫隔梁自重。邊梁 g1=gi=23.985+0.300+0.034+0.393=24.712（KN/m）主梁g1=gi=+23.985+0.603+0.034+0.393=25.015（KN/m）（2）二期永久作用。主要考慮三部分重力集度，即防撞護(hù)欄，橋面鋪裝和現(xiàn)澆濕接縫。g2=(gi)/4=(8.64+39.585+0.21)/4=

34、12.109（KN/m）（3）永久作用引起的內(nèi)力計(jì)算。設(shè)X為計(jì)算截面至左支撐中心的距離，并令=X/L，如圖2-4。圖2-4永久荷載內(nèi)力計(jì)算圖式邊梁和中梁的永久作用內(nèi)力計(jì)算見(jiàn)表2-2。表2-2永久作用 內(nèi)力計(jì)算計(jì)算數(shù)據(jù)l=23.92m, l2=572.166m2項(xiàng)目giMq=(1)L2*gi/2(KNm)Qq=(12)L*gi/2(KN)跨中四分點(diǎn)變化點(diǎn)支點(diǎn)跨中四分點(diǎn)變化點(diǎn)支點(diǎn)0.50.250.041100.50.250.04110(1)/20.1250.09380.01970(12)/200.250.45890.51#梁第一永久作用24.7121767.4201326.273278.54600

35、147.778271.261295.566第二永久作用12.1091292.345969.776203.6740088.456162.370176.912永久作用36.8213059.7652296.049482.22000236.234433.631472.4682#梁第一永久作用25.0151789.0921342.534281.96100149.590274.587299.180第二永久作用12.1091292.345969.7760203.6740088.4560162.370176.912永久作用37.1243081.4372312.310485.63500238.046436.95

36、7476.092L結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑，M彎矩，Q剪力2.3.2 可變荷載系數(shù)計(jì)算沖擊系數(shù)和車(chē)道折減系數(shù)：根據(jù)橋規(guī)4.3.2計(jì)算沖擊系數(shù)，結(jié)構(gòu)基頻f=3.7348E混凝土的彈性模量大小為34.5*10 ，Ic結(jié)構(gòu)的跨中截面慣性矩1.5HZf14HZ，所以，沖擊系數(shù)=0.1767*lnf0.0157=0.2159根據(jù)橋規(guī)表4.3.1-4，車(chē)道折減系數(shù)取0.76。2.4 結(jié)構(gòu)主梁橫向分布系數(shù)計(jì)算對(duì)于翼緣板剛性連接的肋梁橋，只要在鉸接板橋計(jì)算理論的基礎(chǔ)上，在接縫處補(bǔ)充引入贅余彎矩Mi，就可以建立計(jì)算橫向剛性連接點(diǎn)的贅余力的正則方程。該方法解決荷載橫向分布的問(wèn)題，叫做剛接梁法。計(jì)算方法有：杠桿原理法、偏心壓

37、力法、橫向鉸接板法、橫向剛接梁法、比擬正交異性板法。本設(shè)計(jì)用的方法是剛接梁法。（1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc各主梁均不設(shè)跨中橫隔梁，僅設(shè)端橫隔梁，各主梁之間的橫向聯(lián)系依靠現(xiàn)澆濕接縫來(lái)完成，所以按剛接梁法來(lái)繪制橫向分布影響線和計(jì)算橫向分布系數(shù)mc。（a）計(jì)算主梁的抗扭慣矩IT對(duì)于箱形截面，抗扭慣矩可按下式計(jì)算：IT=0.166778m3計(jì)算跨中荷載橫向分布影響線：剛度參數(shù) = =0.1122 =0.2014查梁橋表2-2-2，得影響線豎標(biāo)如表2-3。表2-3荷載橫向分布影響線豎標(biāo)表梁號(hào)參數(shù)P=1的位置12341#0.10.1498281140800.15534284124570.30.1595

38、25999460.1561825988352#0.10.12922882381820.153032942361670.30.12883082371670.15295318237150經(jīng)兩次內(nèi)插，得表2-4。表2-4荷載橫向分布影響線豎標(biāo)內(nèi)插表梁號(hào)參數(shù)P=1的位置1234一次內(nèi)插1#0.10.1122507282136740.30.112260125996432#0.10.11222952892381780.30.1122290310237163二次內(nèi)插1#0.20140.1122555270116580.11222#0.20140.1122292300237170計(jì)算跨中荷載橫向分布系數(shù)mc按

39、表2-5畫(huà)出橫向分布影響線，按橋規(guī)布載，如圖2-5。圖2-5橫向分布影響線（單位：mm）三車(chē)道的折減系數(shù)為0.76：mc1=0.76*0.5(0.650+0.479+0.356+0.224+0.157+0.097)=0.7656mc2=0.76*0.5(0.289+0.294+0.297+0.281+0.254+0.214)=0.6353二車(chē)道：mc1=0.5(0.650+0.479+0.356+0.224+)=0.8545 mc2=0.5(0.289+0.294+0.297+0.281+)=0.5819取二者較大值，所以mc1=0.8545mc2=0.6353b) 支點(diǎn)的荷載橫向分布系數(shù)mo

40、支點(diǎn)截面荷載橫向分布系數(shù)按杠桿法計(jì)算。畫(huà)出橫向分布影響線，按橋規(guī)布載，如圖2-6。圖2-6支點(diǎn)荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示（單位：mm）mo1=0.5(1.333+0.733+0.300)=1.183mo2=0.5(0.567+1.000+0.400)=0.98532.5活載內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨徑為23.92m。公路級(jí)車(chē)道荷載的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)內(nèi)插有：=255.68KN,=10.5KN/m計(jì)算可變荷載彎矩時(shí)，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)mc。求支點(diǎn)和變化點(diǎn)截面可變作用剪力時(shí)，由于主要何重集中在支點(diǎn)附近而應(yīng)考慮支撐條件影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點(diǎn)到1/4之間，橫向分布系數(shù)mc和mo之

41、間按直線內(nèi)插，其余段均取mc值。（1）跨中截面跨中最大彎矩（-剪力） （公式2-2）跨中截面可變荷載內(nèi)力計(jì)算如圖2-7。 圖2-7跨中截面內(nèi)力計(jì)算圖式（單位：m）表2-6內(nèi)力計(jì)算梁號(hào)1+mc最大彎矩或剪力yKS車(chē)道1#最大彎矩1.21730.85457.305106.7263269.536最大剪力1.21730.85450.53.6525212.6962#最大彎矩1.21730.63537.305106.7262430.821最大剪力1.21730.63530.53.6525158.134（2）1/4截面1/4截面最大彎矩（-剪力） （公式2-3）1/4截面可變荷載內(nèi)力計(jì)算如圖2-9。 圖2-

42、8 1/4截面內(nèi)力計(jì)算圖式（單位：m）,表2-7內(nèi)力計(jì)算梁號(hào)1+mc最大彎矩或剪力yS車(chē)道1#最大彎矩1.21730.85455.47980.0452452.229最大剪力1.21730.85450.758.218348.9612#最大彎矩1.21730.63535.47980.0451823.173最大剪力1.21730.63530.758.218259.444（3）變化點(diǎn)截面變化點(diǎn)截面的彎矩按mc計(jì)算。剪力按內(nèi)插計(jì)算，=1.1170 =0.926變化點(diǎn)截面最大彎矩（-剪力） （公式2-4）變化點(diǎn)截面可變荷載內(nèi)力計(jì)算如圖2-11。圖2-9變化截面內(nèi)力計(jì)算圖式（單位：m）表2-8內(nèi)力計(jì)算梁號(hào)1

43、+mc最大彎矩或剪力yS車(chē)道11#最大彎矩1.21730.85451.15116.816423.197最大剪力1.21731.1290.95913.436631.79622#最大彎矩1.21730.63531.15116.816383.007最大剪力1.21730.9260.95913.436518.196（4） 支點(diǎn)截面圖2-10支點(diǎn)截面剪力影響線由車(chē)道荷載的集中荷載PK引起的支點(diǎn)截面剪力1#梁 mo1mc1 =478.4712#梁 mo2mc2 由車(chē)道荷載的均布荷載qk引起的支點(diǎn)截面剪力1#梁 =182.5812#梁 =28.960所以，支點(diǎn)截面剪力1#梁 QA=QA1+QA2=661.0

44、52 KN2#梁 QA=QA1+QA2=426.742 KN2.6 主梁內(nèi)力組合（1）基本組合 （公式2-5）（2） 偶然組合 （3）作用短期效應(yīng)組合 （公式2-6）（4）作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合 （公式2-7）（5）主梁內(nèi)力組合如表2-9。圖2-9主梁內(nèi)力組合梁號(hào)序號(hào)荷載類(lèi)別跨中四分點(diǎn)變化點(diǎn)支點(diǎn)MQMQMQMQ1#1永久作用3059.76502296.049236.234482.220433.6310472.4682可變作用3269.536212.6962452.229348.961423.197631.7960661.0523基本組合8589.858327.7747069.386791.09913

45、60.1681560.59301550.5834作用短期效應(yīng)組合5807.225123.4404469.2504564.1852.267860.7090930.6635作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合5330.33070.6633652.781388.562777.621701.0050754.8112#1永久作用3081.43702312.310238.046485.635436.9570476.0922可變作用2430.821158.1341823.173259.444383.007518.1960426.7423基本組合8150.749221.3886115.041688.1771284.4311321

46、.96201247.3494作用短期效應(yīng)組合5354.1690.9344017.235419.987843.764795.0580786.9875作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合4865.33052.9623330.929365.48748.568666.8890685.5582.7預(yù)應(yīng)力相關(guān)計(jì)算2.7.1預(yù)應(yīng)力鋼束的估算按正常使用狀態(tài)跨中正截面抗裂性和裂縫寬度限制要求，確定有效預(yù)加應(yīng)力Npe， （公式2-8）式中： ep預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對(duì)混凝土截面中心軸的偏心矩，A,W截面面積和對(duì)受拉邊緣的彈性抵抗矩。假設(shè)鋼筋重心距下邊緣的距離ap=0.2m，則ep=yx-ap=(1.6-0.55497)-0.2=0.845

47、07m =30601712*10-8/(1.6-0.55497)=0.292819735m3代入上式： Npe=5939.5KN預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積 （公式2-9）式中： con預(yù)應(yīng)力鋼筋控制張拉應(yīng)力，取0.75倍的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； l預(yù)應(yīng)力損失總值，后張法取控制張拉應(yīng)力的25%30%。本設(shè)計(jì)中預(yù)應(yīng)力損失取25%，所以=0.005966m2=56.66cm2選用245鋼絲束，單跟面積為4.712cm2，取12根鋼絲束，總面積為56.544cm2。2.7.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置采用直徑為5cm的余脈金屬波紋管道，對(duì)于跨中截面，在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下，盡可能使鋼束重心偏心矩大些。2.7.3主梁

48、截面幾何特性計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁，在張拉時(shí)管道尚未壓漿，由預(yù)加力引起的應(yīng)力按構(gòu)件混凝土的凈截面計(jì)算。截面面積及慣矩計(jì)算，對(duì)于凈截面截面面積 （公式2-10）截面慣矩 （公式2-11）取b=300cm n=12=19.635cm2 =4.712 cm2 =6.31綜上所述，得截面面積如表2-10。表2-10截面面積截面位置特性分類(lèi)分塊 名 稱(chēng)分塊面積 Ai (cm2)分塊面積重心至上緣距離yi(cm)分塊面積至上緣凈矩Si(cm3)全截面重心至上緣距離ys(cm)分塊面積的自身慣矩Ii(cm4)di=ys-yi (cm)Ix=Aidi2 (cm4)I=Ii+Ix (cm4)截面跨中截面凈截面

49、毛截面959455.49353240053.42830601712-2.06540900.1128977237扣除管道面 積-235.62137.5-32398-84.072-16653759358.3850000230601712-1624475四分點(diǎn)截面凈截面毛截面959455.49353240053.46930601712-2.02439319.7229040007.3扣除管道面 積-235.62135.9-32021-82.431-16010249358.3850037930601712-1561705支點(diǎn)截面凈截面毛截面12766.9664.12881871964.017389636

50、78-0.111156.796838955338.8扣除管道面積-235.6270.022-16499-6.005-8495.9612531.3480222138963678-8339.162.7.4鋼束預(yù)應(yīng)力損失后張法梁的預(yù)應(yīng)力包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮和接縫壓縮引起的損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）與后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絲應(yīng)力松弛，混凝土收縮和徐變引起的損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力（永久應(yīng)力）分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。（1）預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁的摩擦損失計(jì)算公式： （公式2-12）式中：張拉控制應(yīng)力；摩擦系數(shù)，預(yù)埋金屬波紋管

51、為0.20.25,本設(shè)計(jì)取0.22；影響系數(shù)，取0.0015；從張拉端到計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和；x從張拉端到計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度（m），可近似取其在縱軸上投影長(zhǎng)度。各截面的計(jì)算結(jié)果如表2-11。表2-11各截面的計(jì)算結(jié)果截面位置鋼束號(hào)=-x1-e-(+kx)l1 (Mpa)度弧度跨中N1(N2)40.068914.85160.0367448.77235N3(N4)80.139614.82780.0515868.47245N5(N6)80.139614.79260.0515368.406075N7(N8)100.174514.84240.0588578.123375N9(N10)100

52、.174514.79830.0587978.043725N11(N12)100.174514.75420.0587377.964075四分點(diǎn)N1(N2)40.06897.54660.0261334.687575N3(N4)80.13967.52280.0411354.600075N5(N6)80.13967.48760.0410854.5337N7(N8)100.17457.53740.0484864.3572N9(N10)8.690.15177.49330.0436357.918825N11(N12)7.140.12467.44920.0378550.245875支點(diǎn)N1(N2)0.7540

53、.013160.24160.0032524.31703N3(N4)0.4450.0077670.21780.0020332.6988075N5(N6)0.2350.0041020.18260.0011761.56114N7(N8)0.3440.0060040.23240.0016682.21427N9(N10)0.2210.0038570.18830.001131.500075N11(N12)0.1390.0024260.14420.00074970.99522675（2）由錨具變形、鋼束回縮和接縫壓縮引起的損失計(jì)算公式: (公式2-13) 式中：張拉錨具變形，鋼筋回縮和接縫壓縮值；鐓頭錨具取

54、1mm；張拉端至錨固端距離。計(jì)算結(jié)果如表2-12。表2-12計(jì)算結(jié)果鋼束號(hào)項(xiàng)目N1(N2)N3(N4)N5(N6)N7(N8)N9(N10)N11(N12)有效長(zhǎng)度l(mm)297082968029624297542968629616l2=2.05105(2/l)13.80113.81413.84013.78013.81113.844由混凝土彈性壓縮引起的損失后張法分批張拉時(shí)，先張拉的鋼束由于張拉后批鋼束所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失的計(jì)算公式： （公式2-14）式中：在計(jì)算截面先張拉的鋼筋重心處，由后張拉各批鋼筋產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值。由鋼絲應(yīng)力

55、松弛引起的損失對(duì)于超張拉的鋼絲束，計(jì)算公式： （公式2-15）式中：張拉系數(shù)，超張拉時(shí)取0.9；鋼筋松弛系數(shù)，級(jí)松弛（普通松弛）取1.0； pe傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力，對(duì)后張法 （公式2-16）其計(jì)算如表2-13。表2-13計(jì)算結(jié)果截面位置 鋼束號(hào)項(xiàng)目N1(N2)N3(N4)N5(N6)N7(N8)N9(N10)N11(N12)跨中pe1195.5921191.661209.0561213.9431225.961235.692l598.18596.623103.595105.582110.523114.580四分點(diǎn)pe1210.1231206.1351223.5911228.351246.741

56、1263.41l5104.028102.413109.543111.515119.247126.409支點(diǎn)pe1288.2691298.3931304.1581306.0751308.7291312.661l5137.364141.919144.538145.412146.626148.431由混凝土收縮和徐變引起的損失計(jì)算公式： （公式2-17） （公式2-18） （公式2-19） （公式2-20）式中：鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力鋼筋合力；凈截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)距離；凈截面重心至計(jì)算纖維處距離；縱向鋼筋配筋率；截面回轉(zhuǎn)半徑，；預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為t0，計(jì)算

57、考慮的齡期為t時(shí)的混凝土收縮徐變； 加載齡期為t0，計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的徐變系數(shù)。構(gòu)件理論厚度 =23.33cm查表的 其計(jì)算結(jié)果如表2-14。表2-14計(jì)算結(jié)果截面位置NP(KN)In(cm4)An(cm2)epn(mm)eps(mm)i(mm)pspcl6跨中3425.1289772379358.38840.7 840.7 556.5 3.2830.00595583.9 259.8 四分點(diǎn)3474.2290400079358.38824.4 824.4 557.1 2.190.00595581.7 241.6 支點(diǎn)3643.73895533812531.3205.3 205.3 557.

58、6 0.1360.0044294.2 139.1 鋼束預(yù)應(yīng)力損失總計(jì)傳力錨固應(yīng)力y0及其產(chǎn)生的預(yù)加內(nèi)力：由y0產(chǎn)生的預(yù)加內(nèi)力縱向力： （公式2-21）彎矩： （公式2-22）剪力： （公式2-23）表2-15預(yù)應(yīng)力損失值的組合預(yù)應(yīng)力損失值的組合先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件混凝土預(yù)壓前（第一批）的損失+混凝土預(yù)壓后（第二批）的損失+2.8主梁截面強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土從預(yù)加力開(kāi)始到受荷破壞需要經(jīng)歷預(yù)加力、使用荷載作用、裂縫出現(xiàn)和破壞等四個(gè)階段。為保證主梁受力可靠并予以控制，應(yīng)對(duì)控制截面進(jìn)行各個(gè)階段的強(qiáng)度。，在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破壞，因此需要驗(yàn)算這兩類(lèi)截面強(qiáng)度。正截面強(qiáng)度

59、驗(yàn)算（1）將箱形截面按面積不變，慣性矩不變，形心不變的原則轉(zhuǎn)化為形截面，轉(zhuǎn)化圖式如圖2-11。圖2-11截面轉(zhuǎn)化圖示（單位：cm）（2）按“公預(yù)規(guī)”第4.2.2條規(guī)定，對(duì)于T型截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度bf應(yīng)取下列三者的最小值：bf，bf300cm，bfb+hh+12hf 483.36cm，故取bf=300cm（3）確定混凝土受壓區(qū)高度：依據(jù)“公預(yù)規(guī)”5.2.3規(guī)定，對(duì)于型截面： 當(dāng)fsdAs+fpdApfcd bfhf，中性軸位于翼緣板內(nèi)，否則位于腹板內(nèi)。本設(shè)計(jì)這一判斷：左邊：fpdAp=6785.28K右邊：fcd bfhf=KN左邊 右邊，即中性軸在翼緣板內(nèi)。設(shè)中性軸到上緣的距離為x，則有：

60、fpdAp=fcd* bf*x （公式2-24）即 6785.28=18.4*103*3*x解得：x=0.1229mx bh0=其中：h0梁的有效高度，h0=h-ay ； b預(yù)應(yīng)力受壓區(qū)高度界限系數(shù)。說(shuō)明該截面破壞為塑性破壞類(lèi)型。第3章下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算第3章 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和驗(yàn)算3.1 支座設(shè)計(jì)和驗(yàn)算3.1.1支座截面計(jì)算橡膠支座的平面尺寸a*b值由橡膠板的抗壓強(qiáng)度和梁端或墩臺(tái)頂混凝土的局部承壓強(qiáng)度來(lái)確定。對(duì)于橡膠板應(yīng)滿足: （公式3-1）式中：N最大支點(diǎn)反力；橡膠支座的平均容許壓應(yīng)力。若選用支座平面尺寸ab=3030=600cm2，則支座形狀系數(shù)為：=158式中：S支座的平面形狀系數(shù)，支座