簡(jiǎn)支箱梁橋畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PAGE PAGE VI摘 要錦州龍棲灣新區(qū)濱海橋位于遼西街、遼東街與濱海路交匯處，它的建成可以進(jìn)一步拉動(dòng)城市南擴(kuò)，緩解新區(qū)現(xiàn)有橋梁交通的擁擠狀況，解決其它橋梁過(guò)于擁擠和繁忙的現(xiàn)象，會(huì)給錦州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)很大變化。本橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁橋，橋長(zhǎng)90米，三跨結(jié)構(gòu)，跨徑30米，橋?qū)?6米，為雙向四車道。設(shè)計(jì)中完成橋梁在恒載、活載等引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形；并且分析了預(yù)應(yīng)力箱梁橋在恒載和活載作用下的受力性能，對(duì)全橋進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的設(shè)計(jì)計(jì)算等。本設(shè)計(jì)采用用的是裝裝配式預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土箱箱型梁橋橋，這種種橋可以以減少施施工時(shí)間間，而且且可以充充分利用用機(jī)器化化，可以以提高工工作效率

2、率，而且且質(zhì)量也也可以提提高，由由于是預(yù)預(yù)應(yīng)力，可可以有效效發(fā)揮材材料的性性能，充充分利用用資源，而而且可以以增加橋橋梁的有有效跨徑徑。而且且易于就就地取材材，所用用材料價(jià)價(jià)格低，外外形美觀觀，施工工方便。本設(shè)計(jì)嚴(yán)格格遵守相相關(guān)規(guī)范范，以新新出版的的各種規(guī)規(guī)范為基基礎(chǔ)，在在老師的的指導(dǎo)和和幫助下下，希望望能順利利完成設(shè)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：箱箱型梁；預(yù)應(yīng)力力混凝土土；三跨跨結(jié)構(gòu)；預(yù)應(yīng)力力鋼束；AbstrracttThe LLonggqiwwan zonne oof JJinzzhouu loocatted in thee crrosss off Liiaoxxi sstreeet , LLiaoodo

3、nng sstreeet andd Biinhaai rroadd . It buiilt a nnew citty ccan be furttherr booostt thhe ccityy soouthhwarrd，Thiis bbriddge commpleetedd wiill sollve thee ottherr brridgge bbuillt ooverr crrowdded andd buusy pheenommenoon, andd wiill briing ecoonommic oppporttuniity to Jinnzhoou.The bbriddge is sim

4、mplyy suuppoorteed bby pprieesteesseed cooncrretee Boox-bbeamm,whhichh iss90metterss leengtth, thrree spaan sstruuctuure, annd tthe sinnglee-hoole spaan 330 mmeteers, thhe bbriddge widdth 16 mmeteers widdth, annd ffor thee biidirrecttionnal fouur ttraffficc laaness. IIn tthe dessignn off thhe bbridd

5、ge, wee haave commpleetedd thhe ffolllowiing worrk, succh aas bbriddge strructturee enndoggenfforcce aand disstorrtioon wwhicch ccaussed by thee deead loaad aand thee liive loaad ffuncctioon,andd haave anaalyzzed thee peerfoormaancee off thhe bbriddge wheen iit iis aaffeecteed bby tthe deaad lloadd

6、annd tthe livve lloadd sttresss. Simmulttaneeoussly，we carrry on thee deesiggn ccalcculaatioon wwhicch tto tthe enttiree brridgge tthe pree-sttresssedd stteell tiies.Desiggn aapprroacch oof tthe connstaant loaad, commpleetedd inn liive loaad ccaussed intternnal forrce andd deeforrmattionn off thhe s

7、struuctuure; Thheprresttressseddslaab bbriddge andd annalyysiss inn coonsttantt looad andd unnderr thhe iinflluennce of livve lloadd annd tthe mecchannicaal ppropperttiess off prresttresssedd stteell, tthe appproaach to dessignn annd ccalcculaatioon oof tthe beaam.The ddesiign acccorddingg too thhe

8、ccompprehhenssivee immpleemenntattionn thhe ppoliicy, tthe ecoonommy, suiitabble, arrtissticc, aand saffe, appprooachh too thhe bbasiic ffuncctioon rrequuestt annd tthe usee prremiise reqquessts.Keywoordss:Boox-bbeamm ; preestrresssedcconccrette;tthreeesppan strructturee;prre-sstreesseed ssteeel tti

9、ess;目錄TOC o 1-3 f h z HYPERLINK l _Toc328060807第一章緒論論 PAGEREF _Toc328060807 h 1 HYPERLINK l _Toc3280608081.1.設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)指標(biāo) PAGEREF _Toc328060808 h 11 HYPERLINK l _Toc328060809第二章方案案比選 PAGEREF _Toc328060809 h 44 HYPERLINK l _Toc3280608102.1 橋橋型方案案 PAGEREF _Toc328060810 h 4 HYPERLINK l _Toc3280608112.2 方方案

10、比選選 PAGEREF _Toc328060811 h 5 HYPERLINK l _Toc3280608122.3 方方案確定定 PAGEREF _Toc328060812 h 6 HYPERLINK l _Toc328060813第三章上部部結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc328060813 h 77 HYPERLINK l _Toc3280608143.1 設(shè)設(shè)計(jì)資料料及構(gòu)造造布置 PAGEREF _Toc328060814 h 77 HYPERLINK l _Toc3280608153.1.11 設(shè)計(jì)計(jì)資料 PAGEREF _Toc328060815 h 77 HYPERLINK l _

11、Toc3280608163.1.22 箱型型梁構(gòu)造造形式及及相關(guān)參參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì) PAGEREF _Toc328060816 h 7 HYPERLINK l _Toc3280608173.2 主主梁內(nèi)力力計(jì)算 PAGEREF _Toc328060817 h 110 HYPERLINK l _Toc3280608183.2.11 恒載載內(nèi)力計(jì)計(jì)算（邊邊主梁） PAGEREF _Toc328060818 h 10 HYPERLINK l _Toc3280608193.2.22 活載載內(nèi)力計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc328060819 h 122 HYPERLINK l _Toc3280608203

12、.2.33 內(nèi)力力組合 PAGEREF _Toc328060820 h 220 HYPERLINK l _Toc3280608213.3 預(yù)預(yù)應(yīng)力剛剛束的估估算及布布置 PAGEREF _Toc328060821 h 211 HYPERLINK l _Toc3280608223.3.11 跨中中截面鋼鋼束的估估算和確確定 PAGEREF _Toc328060822 h 211 HYPERLINK l _Toc3280608233.3.22 預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束束布置 PAGEREF _Toc328060823 h 221 HYPERLINK l _Toc3280608243.4 主主梁截面面幾何特特性

13、 PAGEREF _Toc328060824 h 266 HYPERLINK l _Toc3280608253.4.11 截面面面積及及慣矩計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc328060825 h 266 HYPERLINK l _Toc3280608263.4.22 截面面靜距計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc328060826 h 300 HYPERLINK l _Toc3280608273.4.33 截面面幾何特特性總表表 PAGEREF _Toc328060827 h 34 HYPERLINK l _Toc3280608283.5 鋼鋼束預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失計(jì)算 PAGEREF _Toc3280

14、60828 h 335 HYPERLINK l _Toc3280608293.5.11 預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束束與管道道臂之間間的摩擦擦引起的的預(yù)應(yīng)力力損失 PAGEREF _Toc328060829 h 335 HYPERLINK l _Toc3280608303.5.22 由錨錨具變形形、鋼束束回縮引引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失 PAGEREF _Toc328060830 h 366 HYPERLINK l _Toc3280608313.5.33 混凝凝土彈性性壓縮引引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失 PAGEREF _Toc328060831 h 388 HYPERLINK l _Toc3280608323.5.44

15、由鋼鋼束應(yīng)力力松弛引引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失 PAGEREF _Toc328060832 h 399 HYPERLINK l _Toc3280608333.5.55 混凝凝土收縮縮和徐變變引起的的預(yù)應(yīng)力力損失 PAGEREF _Toc328060833 h 440 HYPERLINK l _Toc3280608343.5.66 成橋橋后四分分點(diǎn)截面面由張拉拉剛束產(chǎn)產(chǎn)生的預(yù)預(yù)加力作作用效應(yīng)應(yīng)計(jì)算 PAGEREF _Toc328060834 h 441 HYPERLINK l _Toc3280608353.5.77 預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失匯總及及預(yù)加力力計(jì)算 PAGEREF _Toc328060835 h 4

16、42 HYPERLINK l _Toc3280608363.6主梁梁截面強(qiáng)強(qiáng)度與應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算算 PAGEREF _Toc328060836 h 44 HYPERLINK l _Toc3280608373.6.11 持久久狀況承承載能力力極限狀狀態(tài)驗(yàn)算算 PAGEREF _Toc328060837 h 45 HYPERLINK l _Toc3280608383.6.22 正常常使用極極限狀態(tài)態(tài)計(jì)算 PAGEREF _Toc328060838 h 449 HYPERLINK l _Toc3280608393.6.33 持久久狀況構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算算 PAGEREF _Toc328060839 h 5

17、6 HYPERLINK l _Toc3280608403.6.44 短暫暫狀況構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算算 PAGEREF _Toc328060840 h 64 HYPERLINK l _Toc3280608413.7 主主梁端部部的局部部承壓強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算算 PAGEREF _Toc328060841 h 67 HYPERLINK l _Toc3280608423.7.11 局部部承壓區(qū)區(qū)的局部部驗(yàn)算 PAGEREF _Toc328060842 h 667 HYPERLINK l _Toc3280608433.7.22 局部部抗壓承承載力驗(yàn)驗(yàn)算 PAGEREF _Toc328060843 h 688 H

18、YPERLINK l _Toc3280608443.8 主主梁變形形驗(yàn)算 PAGEREF _Toc328060844 h 669 HYPERLINK l _Toc3280608453.8.11 計(jì)算算由預(yù)加加力引起起的跨中中反拱度度 PAGEREF _Toc328060845 h 69 HYPERLINK l _Toc3280608463.8.22 計(jì)算算由荷載載引起的的跨中撓撓度 PAGEREF _Toc328060846 h 744 HYPERLINK l _Toc3280608473.8.33 結(jié)構(gòu)構(gòu)剛度驗(yàn)驗(yàn)算 PAGEREF _Toc328060847 h 755 HYPERLINK

19、l _Toc3280608483.8.44 預(yù)拱拱度的設(shè)設(shè)置 PAGEREF _Toc328060848 h 755 HYPERLINK l _Toc328060849參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc328060849 h 776 HYPERLINK l _Toc328060850致謝 PAGEREF _Toc328060850 h 77 PAGE 131第一章緒 論設(shè)計(jì)技術(shù)指指標(biāo)一、1.設(shè)設(shè)計(jì)荷載載：公路路I級(jí)2.設(shè)計(jì)速速度：880kmm/h3.橋面凈凈空：00.500m（防防撞欄）+3.754m（車行道）+0.50m（防撞欄）=16m4.橋面橫橫坡：雙雙向2%5.洪水頻頻率：按按100年

20、一遇遇設(shè)計(jì)7.地震裂裂度：基基本烈度度7度二、有關(guān)設(shè)設(shè)計(jì)資料料 1、河床橫橫斷面，河河床地質(zhì)質(zhì)情況；見附圖圖2、地區(qū)氣氣溫：一一月平均均氣溫5，七月月平均氣氣溫203、材料供供應(yīng)：鋼鋼、木、水水泥供應(yīng)應(yīng)充足，砂砂、礫石石可就地地取用，所所以材料料運(yùn)距不不超過(guò)55km4、施工單單位：甲甲級(jí)公路路工程公公司，機(jī)機(jī)具及技技術(shù)人員員滿足施施工要求求。三、場(chǎng)地工工程地質(zhì)質(zhì)條件簡(jiǎn)簡(jiǎn)述1.場(chǎng)區(qū)地地形平坦坦。在勘勘察深度度范圍內(nèi)內(nèi)，地基基土自上上而下分分為7層，現(xiàn)現(xiàn)分述如如下：（1）耕土土：淺灰色，濕濕，松散散，030ccm，含含植物根根系。場(chǎng)場(chǎng)區(qū)普遍遍分布，厚厚度：0.7700.880m，平平均0.75mm

21、。（2）亞粘粘土：黃褐色，濕濕，可塑塑，含少少量鐵錳錳質(zhì)結(jié)核核及高嶺嶺土。場(chǎng)場(chǎng)區(qū)普遍遍分布，厚厚度：1.6601.770m,平均1.65mm；層底底標(biāo)高：3.5593.881 mm,平均3.70mm；層底底埋深：2.3302.550m，平平均2.40mm。該層層地基承承載力為為1600Kpaa。（3）淤泥泥質(zhì)亞粘粘土：深灰色，濕濕，軟流塑，飽飽和，局局部含腐腐殖質(zhì)。場(chǎng)場(chǎng)區(qū)普遍遍分布，厚厚度：4.8805.110m，平平均4.95mm。層底底標(biāo)高：1.5510.99mm，平均均-1.25mm；層底底埋深：7.1107.660m，平平均7.35mm。該層層地基承承載力為為70KKpa。（4）亞粘粘

22、土： 黃褐色，濕濕，硬塑塑，含鐵鐵錳質(zhì)結(jié)結(jié)核及高高嶺土，干干強(qiáng)度強(qiáng)強(qiáng)，韌性性強(qiáng)，無(wú)無(wú)搖振反反應(yīng)，切切面光滑滑。場(chǎng)地地普遍分分布，厚厚度：6.5506.770m，平平均6.60mm；層底底標(biāo)高：8.0017.669m， 平均7.885m；層底埋埋深：13.8014.10mm，平均均13.95mm。該層層地基承承載力為為3100Kpaa。（5）亞粘粘土和夾夾亞砂土土：深灰色，濕濕，軟塑塑，濕，軟軟塑，稍稍密，含含星點(diǎn)狀狀云母片片，干強(qiáng)強(qiáng)度中等等，韌性性中等，搖搖振反應(yīng)應(yīng)中等，切切面粗糙糙。場(chǎng)區(qū)區(qū)普遍分分布，厚厚度：117.880m18.00mm，平均均17.90mm;層底標(biāo)標(biāo)高：25.8125.6

23、9mm，平均均255.755m：層層底埋深深：31.8031.90mm，平均均31.85mm。該層層地基承承載力為為1400Kpaa。（6）卵石石：深灰色，濕濕，中密密密實(shí)實(shí)，卵石石以石英英砂巖為為主，堅(jiān)堅(jiān)硬，呈呈棱角狀狀、次棱棱角狀，充充填物為為細(xì)砂、泥泥質(zhì)。場(chǎng)場(chǎng)區(qū)普遍遍分布，厚厚度：2.3302.330m，平平均2.30mm；層底底標(biāo)高：28.11277.999m，平平均228.005m層層底埋深深：34.1034.20mm，平均均34.15mm。該層層地基承承載力為為8000Kpaa。（7）弱風(fēng)風(fēng)化泥質(zhì)質(zhì)粉砂巖巖：紫紅色，濕濕，上部部為含礫礫泥質(zhì)粉粉砂巖，含含礫結(jié)構(gòu)構(gòu)，塊狀狀構(gòu)造，下下部

24、巖石石呈泥質(zhì)質(zhì)粉砂巖巖，塊狀狀構(gòu)造巖巖芯呈短短柱狀，塊塊狀。該該層未穿穿透。該該層地基基承載力力為16000Kppa。2地下水水特征場(chǎng)地地表水水及地下下水不發(fā)發(fā)育，僅僅在上部部素填土土中存在在少量的的上層滯滯水，受受大氣降降水補(bǔ)給給，該場(chǎng)場(chǎng)地地下下水和地地表水對(duì)對(duì)混凝土土無(wú)結(jié)晶晶類腐蝕蝕、無(wú)分分解類腐腐蝕、無(wú)無(wú)結(jié)晶分分解復(fù)合合類腐蝕蝕。3.場(chǎng)地地地震效應(yīng)應(yīng)評(píng)價(jià)本區(qū)抗震設(shè)設(shè)防烈度度為7度，設(shè)設(shè)計(jì)基本本地震加加速度值值為0.05gg。4結(jié)論和和建議根據(jù)場(chǎng)地工工程地質(zhì)質(zhì)條件，結(jié)結(jié)合擬建建物結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)，建建議采用用樁基礎(chǔ)礎(chǔ)，樁基基型式以以鉆孔灌灌注樁為為宜，樁樁基持力力層選擇擇第 = 6 * GB3

25、層卵石石。第二章 方方案比選選2.1 橋橋型方案案方案一：預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋混凝凝土簡(jiǎn)支支箱梁橋橋1、橋梁跨跨徑及橋橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：30mm全橋總長(zhǎng)：30 xx3=990m主梁全長(zhǎng)：29.96mm計(jì)算跨徑：29.16mm橋面寬度：0.550m（防防撞欄）+3.754m（車行道）+0.50m（防撞護(hù)欄）=16m 2、材料料及工藝藝： 本橋?yàn)闉轭A(yù)應(yīng)力力鋼筋混混凝土簡(jiǎn)簡(jiǎn)支箱梁梁橋混凝土部分分：主梁梁等、濕濕接縫、現(xiàn)現(xiàn)澆連續(xù)續(xù)段均采采用C550砼，橋橋面鋪裝裝采用CC40防防水砼。圖2-1 方案一一（單位位：m）方案二：預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋混凝凝土簡(jiǎn)支支T梁橋1、橋型優(yōu)優(yōu)勢(shì) 橋型新新穎簡(jiǎn)潔潔輕巧，外外形美觀觀，橋

26、凈凈空大，橋橋下視野野開闊；2、尺寸擬擬定橋?qū)挷贾茫?.550m（防防撞欄）+3.754m（車行道）+0.50m（防撞護(hù)欄）=16m跨徑布置：30 xx3=990m圖2-2 方案二二（單位位：m）方案三：斜斜拉橋1、橋型優(yōu)優(yōu)勢(shì)主梁增加了了中間的的斜索支支撐，彎彎矩顯著著減小，與與其他體體系的大大跨度橋橋梁比較較，混凝凝土斜拉拉橋的鋼鋼材和混混凝土用用量均較較節(jié)省；借斜拉拉索的預(yù)預(yù)壓力可可以調(diào)整整主梁的的內(nèi)力，使使之分布布均勻合合理，獲獲得經(jīng)濟(jì)濟(jì)效果，并并且能將將主梁做做成等截截面，便便于制造造和安裝裝；斜索索的水平平分力相相當(dāng)于對(duì)對(duì)混凝土土梁施加加的預(yù)壓壓力，借借以提高高梁的抗抗裂性能能，并能

27、能充分發(fā)發(fā)揮了高高強(qiáng)材料料的特性性；結(jié)構(gòu)構(gòu)輕巧，適適用性強(qiáng)強(qiáng)。2、尺寸擬擬定 跨徑布置：45mm+45mm圖2-3 方案三三（單位位：m）2.2 方方案比選選表2-1 方案比比選1方案一二三2橋型布置預(yù)應(yīng)力混凝凝土簡(jiǎn)支支箱梁橋橋預(yù)應(yīng)力混凝凝土簡(jiǎn)支支T梁橋斜拉橋3跨徑布置（m）30+300+30030+300+30045+4554截面形式五個(gè)單箱單單室箱型型截面T型截面五個(gè)單箱單單室箱型型截面5技術(shù)要求鄰橋孔各自自單獨(dú)受受力，便便于預(yù)制制、架設(shè)設(shè)、簡(jiǎn)化化施工管管理，施施工費(fèi)用用低施工技術(shù)易易，但工工藝復(fù)雜雜，所需需設(shè)備較較少高度機(jī)械化化，需要要一整套套機(jī)械動(dòng)動(dòng)力設(shè)備備，施工工速度快快，占用用場(chǎng)地

28、少少6上部結(jié)構(gòu)施施工方法法預(yù)制安裝法法預(yù)制安裝法法懸臂拼裝法法7經(jīng)濟(jì)性好一般較好2.3 方方案確定定簡(jiǎn)支梁橋受受力簡(jiǎn)單單，梁中中只有正正彎矩，體體系溫度度、混凝凝土收縮縮徐變、張張拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力等均均不會(huì)在在粱中產(chǎn)產(chǎn)生附加加內(nèi)力，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算方便，最最容易設(shè)設(shè)計(jì)成各各種標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)跨徑的的裝配式式結(jié)構(gòu)。由由于簡(jiǎn)支支梁是靜靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)，結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力不不受地基基變形的的影響，對(duì)對(duì)基礎(chǔ)要要求較低低，適用用于地基基較差的的橋址上上建橋。在在多孔簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁橋橋中，相相鄰橋孔孔各自單單獨(dú)受力力，便于于預(yù)制、架架設(shè)、簡(jiǎn)簡(jiǎn)化施工工管理，施施工費(fèi)用用低，因因此被廣廣泛采用用。綜合合比較各各種方案案的經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)，技技術(shù)指標(biāo)標(biāo)，施

29、工工難易程程度等，還還有本地地的具體體地質(zhì)條條件和人人文環(huán)境境以及其其它客觀觀因素，我我最終選選擇第一一方案即即預(yù)應(yīng)力力混凝土土簡(jiǎn)支箱箱梁橋方方案作為為推薦設(shè)設(shè)計(jì)方案案進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)。第三章 上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)3.1 設(shè)設(shè)計(jì)資料料及構(gòu)造造布置3.1.11設(shè)計(jì)資資料一、橋梁跨跨徑及橋橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：30mm（墩中中心距離離）;主梁全全長(zhǎng)：229.996m；計(jì)算跨跨徑：229.116m;橋面寬度：0.550m（防防撞欄）+3.754m（車行道）+0.50m（防撞欄）=16m二、設(shè)計(jì)荷荷載：公公路I級(jí)。三、主要材材料（1）混凝凝土：主主梁（板板）等、濕濕接縫、現(xiàn)現(xiàn)澆連續(xù)續(xù)段均采采用C50砼；橋面鋪裝采采用C40

30、防水砼砼。防撞撞欄、橋橋頭搭板板：C30砼（2）鋼材材：混凝土：主主梁C50，欄桿桿、橋面面鋪裝C20。預(yù)應(yīng)力鋼筋筋采用高高強(qiáng)度低低松馳7絲捻制制的預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞絞線，公公稱直徑徑為155.200，公稱稱面積1400，標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)強(qiáng)度，彈彈性模量量，10000h后應(yīng)力力松馳率率不大于于2.55%，其技技術(shù)性能能必須符符合中華華人民共共和國(guó)國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)(GBB/T 5222420003)預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋用用鋼絞線線的規(guī)規(guī)定。普通鋼筋直直徑大于于或等于于的采用用鋼筋；直徑小小于的均均采用鋼鋼筋。3.1.22箱型梁梁構(gòu)造形形式及相相關(guān)參數(shù)數(shù)設(shè)計(jì)一、本箱形形粱按全全預(yù)應(yīng)力力混凝土土構(gòu)件設(shè)設(shè)計(jì)，施施工工藝藝為后張張法

31、二、橋上橫橫坡為雙雙向2%（計(jì)算算時(shí)按照照簡(jiǎn)化的的中粱截截面特性性進(jìn)行計(jì)計(jì)算）。三、箱形截截面尺寸寸：梁高高1.22m，端端部設(shè)置置橫隔梁梁，高11m，寬寬0.55m，橫橫向共計(jì)計(jì)5片箱形形粱，采采用濕接接縫進(jìn)行行連接，濕濕接縫寬寬0.88m，厚厚度為00.166m，預(yù)預(yù)制箱形形粱頂板板寬2.4m，跨跨中腹板板厚0.18mm，頂板板、底板板厚均00.188m，端端部腹板板厚0.25mm，頂板板厚0.18mm，底板板厚0.25mm，腹板板和頂板板之間設(shè)設(shè)有承托托，底板板厚度、腹腹板厚度度在距支支座中心心線1.78mm處開始始漸變?yōu)闉榫嘀ё行木€線0.11m處的的0.225m和和0.225m（即

32、即端部的的截面尺尺寸），見見圖3-1。四、預(yù)應(yīng)力力管道采采用金屬屬波紋管管成形，波波紋管內(nèi)內(nèi)徑為660mmm，外徑徑為677mm，管管道摩擦擦系數(shù)，管管道偏差差系數(shù)k=00.00015，錨具具變形和和鋼束回回縮量為為6mmm（單端端）。五、瀝青混混凝土重重度按23計(jì)，預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)重度度按26計(jì)，混混凝土重重度按25計(jì)，單單側(cè)防撞撞欄線荷荷載為8kNN/m。六、根據(jù)以以上擬定定的各部部分尺寸寸，繪制制箱形粱粱的跨中中及端部部橫截面面圖，見見圖3-2。計(jì)計(jì)算跨中中截面幾幾何特性性，見表表3-11。由此可計(jì)算算出截面面效率指指標(biāo)（希希望在0.5以上）。 （公式3-1）圖3-1 橋梁橫橫斷面

33、圖圖及縱剖剖面結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸圖圖（單位位：cm）圖3-2 端部及及跨中截截面尺寸寸圖（單單位：cm）截面上核心心距截面下核心心距因此截面效效率指標(biāo)標(biāo)初擬截面是是合理的的。表3-1 跨中截截面幾何何特性計(jì)計(jì)算表分塊序號(hào)分塊面積分塊面積形形心至上上緣距離離分塊面積對(duì)對(duì)上緣靜靜距分塊面積的的自身慣慣性矩分塊面積對(duì)對(duì)截面形形心的慣慣性矩cmcm大毛截面（含含濕接縫縫）157609.00518400155522031.39956755512.9058310032.9228020.3335692.4762020.0661126773.0011202993.001325221.5005418103018.899

34、899211.699909511.6994277263.500176022213700000-23.11114804447.8628504447.8651800111.0001998000486000-70.66189743389.7890229989.781086444387772.441791557155.244小毛截面（不不含濕接接縫）143209.003888001166440361757714487.17228020.3335692.4762024.8551729006.331805226.33325221.5005418103023.6881413007.

35、0081423337.0084277263.500176022213700000-18.3329303445.22923003345.2951800111.0001998000486000-65.88277980090.3278466690.3294244258112.441624113866.166大毛截面形形心至上上緣距離離40.399小毛截面形形心至上上緣距離離45.1883.2 主主梁內(nèi)力力計(jì)算根據(jù)上述梁梁跨結(jié)構(gòu)構(gòu)縱、橫橫截面的的布置，并并通過(guò)活活載作用用下的梁梁橋荷載載橫向分分布計(jì)算算，可分分別求得得主梁各各控制截截面（一一般取跨跨中、四四分點(diǎn)和和支點(diǎn)截截面）的的橫載和和最大活活載內(nèi)

36、力力，然后后再進(jìn)行行主梁內(nèi)內(nèi)力組合合。3.2.11恒載內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算（邊主主梁）一、永久作作用集度度主梁自重跨中截面段段主梁自自重（底底板寬度度變化處處截面至至跨中截截面，長(zhǎng)長(zhǎng)12.8m）底板加厚與與腹板變變寬段粱粱的自重重近似計(jì)計(jì)算（長(zhǎng)長(zhǎng)1.668m）主梁端部橫橫截面面面積估算算為0.009222+0.0722=1.16442支點(diǎn)梁段的的自重（長(zhǎng)長(zhǎng)0.55m）邊主梁的橫橫隔梁（只只在端部部設(shè)置橫橫隔梁）端橫隔梁的的體積為為0.666500則半跨內(nèi)橫橫隔梁重重量為則主梁永久久作用集集度為二期永久作作用集度度頂板中間濕濕接縫集集度：邊粱現(xiàn)澆部部分橫隔隔梁一片端橫隔隔梁（現(xiàn)現(xiàn)澆部分分）體積積：橋面鋪

37、裝層層10cm厚厚瀝青混混凝土鋪鋪裝6cm厚CC40混凝土土鋪裝橋面鋪裝均均分給五五片主梁梁，則防撞欄：?jiǎn)螁蝹?cè)防撞撞欄線荷荷載為8kNN/m將兩側(cè)防撞撞欄均分分給五片片主梁，則則則邊主梁二二期永久久作用集集度為永久作用效效應(yīng)按圖3-33進(jìn)行永永久作用用效應(yīng)計(jì)計(jì)算，設(shè)設(shè)a為計(jì)算算截面離離左側(cè)支支座的距距離，并并令，永永久作用用效應(yīng)計(jì)計(jì)算見表表3-22。圖3-3 永久作作用效應(yīng)應(yīng)計(jì)算圖圖式（單單位：cm）表3-2 邊粱永永久作用用效應(yīng)計(jì)計(jì)算表作用效應(yīng)跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)C=0.55C=0.225C=0一期彎矩kN.m2958.002218.500剪力kN0202.888405.776二期彎矩kN.m19

38、27.411445.560剪力kN0132.220264.339彎矩kN.m4885.413664.060剪力kN0335.008670.1153.2.22活載內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算一、沖擊系系數(shù)和車車道折減減系數(shù)計(jì)計(jì)算按橋規(guī)4.3.2條規(guī)定，結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)，因此，要先計(jì)算結(jié)構(gòu)的基頻。簡(jiǎn)支梁橋基頻計(jì)算公式： (公式3-2)由于，故可可由下式式計(jì)算出出汽車荷荷載的沖沖擊系數(shù)數(shù)當(dāng)車道大于于兩車道道時(shí)，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行車車道折減減，三車車道減22%，四車車道減33%，本設(shè)設(shè)計(jì)按兩兩車道，三三車道，四四車道分分別布載載計(jì)算，取取最不利利情況設(shè)設(shè)計(jì)。二、計(jì)算主主梁的荷荷載橫向向分布系系數(shù)按剛接梁法法來(lái)繪制

39、制橫向分分布影響響線和計(jì)計(jì)算橫向向分布系系數(shù)計(jì)算主梁的的抗彎及及抗扭慣慣性矩I和其中I=00.17791557，由于，查表并并用內(nèi)插插法得c=00.2226444對(duì)于箱形截截面，尺寸見圖圖3-44。圖3-4 抗扭慣慣性矩計(jì)計(jì)算圖式式（單位位：cm）主梁的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位移與與撓度之之比 （公式3-3）懸臂板撓度度與主梁梁撓度之之比 （公式3-4）計(jì)算荷載橫橫向分布布影響線線豎坐標(biāo)標(biāo)值根據(jù)計(jì)算出出的參數(shù)數(shù)及，查附附表，內(nèi)內(nèi)插得到到橫向分分布影響響線豎坐坐標(biāo)值，結(jié)結(jié)果見表表3-33。表3-3 橫向分分布影響響線豎坐坐標(biāo)值計(jì)計(jì)算表（，）0.00660.01荷載位置1234512345粱號(hào)10.04000.3

40、2000.24880.18440.13880.10990.32880.25000.18110.13440.10770.06000.35440.26220.18110.12220.08110.36330.26330.17660.11770.08110.051180.340010.256630.182220.128860.092250.348870.257770.178810.124400.0911720.04000.24880.24110.20660.16770.13880.25000.24770.20660.16330.13440.06000.26220.25000.20770.15990.1

41、2220.26330.25770.20880.15550.11770.051180.256630.246630.206660.162230.128860.257770.252290.207720.158830.1244030.04000.18440.20660.22000.20660.18440.18110.20660.22660.20660.18110.06000.18110.20770.22440.20770.18110.17660.20880.23110.20880.17660.051180.182220.206660.222240.206660.182220.178810.207720

42、.229900.207720.178811234510.008820.344480.257710.179990.126610.0922120.257710.249990.232210.160010.1266130.051180.179990.206690.226600.206690.17999計(jì)算各粱的的荷載橫橫向分布布系數(shù)：1號(hào)粱的橫橫向分布布系數(shù)計(jì)計(jì)算和最最不利荷荷載圖示示如圖33-5。圖3-5 1號(hào)粱的的橫向分分布影響響線及最最不利布布載圖式式（單位位：cm）1號(hào)粱的荷荷載橫向向分布系系數(shù)計(jì)算算，其中中包括了了車道折折減系數(shù)數(shù)。四車道：三車道：兩車道：2號(hào)粱的橫橫向分布布系數(shù)計(jì)計(jì)算和最最

43、不利荷荷載圖示示如圖33-6。圖3-6 2號(hào)粱的的橫向分分布影響響線及最最不利布布載圖示示（單位位：cm）2號(hào)粱荷載載橫向分分布系數(shù)數(shù)計(jì)算：四車道：三車道：兩車道：3號(hào)粱橫向向分布系系數(shù)及最最不利荷荷載圖式式如圖33-7。圖3-7 3號(hào)粱的的橫向分分布影響響線及最最不利布布載圖式式（單位位：cm）四車道：三車道一：三車道二：兩車道：支點(diǎn)截面的的荷載橫橫向分布布系數(shù)按杠桿原理理法計(jì)算算。計(jì)算算圖式如如圖3-8。圖3-8 支點(diǎn)截截面的橫橫向分布布系數(shù)計(jì)計(jì)算圖式式（單位位：cm）可變作用（汽汽車）的的荷載橫橫向分布布系數(shù)：1號(hào)粱：3號(hào)粱：2號(hào)粱：綜上，可變變作用橫橫向分布布系數(shù)1號(hào)粱為為最不利利，故

44、可可變作用用橫向分分布系數(shù)數(shù)取值為為： 跨中截截面： 支點(diǎn)截截面;車道荷載取取值公路I級(jí)，計(jì)算彎矩時(shí)時(shí)：計(jì)算剪力時(shí)時(shí)：可變作用效效應(yīng)計(jì)算算：計(jì)算跨中截截面的最最大彎矩矩和最大大剪力（見見圖3-9）：圖3-9 跨中截截面內(nèi)力力影響線線及加載載圖式（單單位：cm）（A）彎矩矩： （不計(jì)計(jì)沖擊） （沖擊擊效應(yīng)）不計(jì)沖擊：沖擊效應(yīng)：（B）剪力力： （不計(jì)計(jì)沖擊） （沖擊擊效應(yīng)）不計(jì)沖擊：沖擊效應(yīng)：計(jì)算L/44處截面面的最大大彎矩和和最大剪剪力（見見圖3-10）：圖3-100 L/4處截面面內(nèi)力影影響線及及加載圖圖式（單單位：cm）（A）彎矩矩： （不計(jì)計(jì)沖擊） （沖擊擊效應(yīng)）不計(jì)沖擊：沖擊效應(yīng)：（B）

45、剪力力： （不計(jì)計(jì)沖擊） （沖擊擊效應(yīng)）不計(jì)沖擊：沖擊效應(yīng)：支點(diǎn)截面剪剪力計(jì)算算（見圖圖3-111）：圖3-111支點(diǎn)截截面剪力力計(jì)算圖圖式（單單位：cm）不計(jì)沖擊：沖擊效應(yīng)：3.2.33內(nèi)力組組合按橋規(guī)4.1.64.1.8條規(guī)定,根據(jù)可能同時(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,標(biāo)準(zhǔn)組合和承載力極限狀態(tài)基本組合。表3-4 主梁作作用效應(yīng)應(yīng)組合計(jì)計(jì)算表序號(hào)荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面面支點(diǎn)截面kN.mkNkN.mkNkN1第一期永久久作用2958.0002218.50202.888405.7762第二期永久久作用1927.4101445.56132.220264.3393總永久作用

46、用4885.4103664.06335.008670.1154可變作用（汽汽車）1889.04123.1171416.78202.006430.2255可變作用（汽汽車沖擊擊）302.66219.733226.99732.37768.9336標(biāo)準(zhǔn)組合=(3)+(44)+(5)7077.07142.9905307.81569.5511169.337短期組合=(3)+0.7*(4)6207.7486.2224655.81476.552971.3338極限組合=1.22*(33)+11.4*(44)+(5)8930.82200.0066698.12730.3301503.033.3 預(yù)預(yù)應(yīng)力剛剛束的

47、估估算及布布置3.3.11跨中截截面鋼束束的估算算和確定定一、按正常常使用極極限狀態(tài)態(tài)的應(yīng)力力要求估估算鋼束束數(shù) （公式3-5）假設(shè)則則鋼束數(shù)nn可求得得為：二、按承載載能力極極限狀態(tài)態(tài)估算鋼鋼束數(shù)綜上，取鋼鋼束數(shù)為為10束。3.3.22預(yù)應(yīng)力力鋼束布布置一、跨中截截面及錨錨固端截截面的鋼鋼束位置置：鋼束束布置如如圖3-12。a）端部截截面 b)跨中截截面圖3-122 鋼束布布置圖（單單位：cm）跨中截面鋼鋼束群重重心至粱粱底距離離為：端部鋼束群群重心至至粱底的的距離為為：表3-5 錨固端端截面的的幾何特特性計(jì)算算表分塊序號(hào)分塊面積分塊面積至至形心上上緣距離離分塊面積對(duì)上緣靜矩分塊面積的自身慣

48、性矩分塊面積對(duì)對(duì)截面形形心的慣慣性矩cmcm157609518400116644036,92278513377.6679680017.66228020.3335692.4762025.5991833557.4471909777.447335021.575251429.1624.4222087117.7742101446.994350063.5222255014300000-17.55810816697.425116697.452708.33107.552911445.4481407228.887-61.5581027002488.4441041110311.311125988.33357845

49、52.8882129118700.744上核心距為為：下核心距為為：則鋼束群重重心處于于截面的的核心范范圍內(nèi)。二、鋼束起起彎角度度及線形形的確定定跨中分為44排，最最下排兩兩根起彎彎角度為為，其余8根彎起起角度均均為，所所有鋼束束布置線線型均為為直線加加圓弧。三、鋼束計(jì)計(jì)算圖3-133 錨固端端尺寸圖圖（單位位：cm） 圖3-114 鋼束計(jì)計(jì)算圖式式計(jì)算鋼束起起彎點(diǎn)至至跨中距距離錨固點(diǎn)至支支座中心心線的水水平距離離（見圖圖3-113）表3-6 鋼束起起彎點(diǎn)至至跨中距距離計(jì)算算表鋼束號(hào)起彎高度yy/cmm/cm/cm/cm/cm起彎角/。R/cm/cm/cm53.52.443321.056681

50、0099.977011.43540.2477386.499601283.2233944418.2880425.71196150148.88819973450.51229420.551177908.88364435224.3773927.62261200198.55092273706.28668451.668277825.55781126030.4667329.53327250248.11365573962.07442482.885544742.33181116836.5660831.43392300297.77638874217.84881514.002644659.006988控制截面的的鋼

51、束重重心位置置計(jì)算由圖3-114的幾幾何關(guān)系系，計(jì)算算并列表表。結(jié)果果如表33-7。鋼束縱縱向布置置圖見圖圖3-115。圖3-155 鋼束布布置圖（縱縱斷面）（單單位：cm）表3-7 各計(jì)算算截面的的鋼束位位置及鋼鋼束群重重心位置置計(jì)算表表截面鋼束號(hào)R/cm四分點(diǎn)5未彎起3540.24773019923.63324未彎起3450.5122901993未彎起3706.286680121212未彎起3962.07442013333169.9334217.848810.0166579954440.9999725511884546.166直線段y支點(diǎn)53.50.0244435511.6990.2855

52、7912.2114367.211554440.1222173320.2332.49662950.500383520.1222173317.7772.181192170.811812600.1222173315.3111.879983391.122021680.1222173312.8661.5799045111.442100鋼束長(zhǎng)度計(jì)計(jì)算一根鋼束的的長(zhǎng)度為為曲線長(zhǎng)長(zhǎng)度，直直線長(zhǎng)度度與兩端端張拉的的工作長(zhǎng)長(zhǎng)度（270ccm）之和，其其中鋼束束的曲線線長(zhǎng)度可可按圓弧弧半徑與與彎起角角度計(jì)算算，通過(guò)過(guò)每根鋼鋼束長(zhǎng)度度計(jì)算，就就可得出出一片主主梁和一一孔橋所所需鋼束束的總長(zhǎng)長(zhǎng)度，利利以備料料和施工工。

53、計(jì)算算結(jié)果見見表3-8所示示如下。 表3-8 鋼束長(zhǎng)長(zhǎng)度計(jì)算算表鋼束號(hào)半徑R彎起角曲線長(zhǎng)度直線長(zhǎng)度L1有效長(zhǎng)度鋼束預(yù)留長(zhǎng)長(zhǎng)度鋼束長(zhǎng)度cmradcmcmcmcmcmcm53540.247730.0244435586.5111283.221002939.461403079.4643450.512290.12221733421.556908.8841502960.801403100.8033706.286680.12221733452.881825.5582002956.781403096.7823962.074420.12221733484.006742.3322502952.761403092.

54、7614217.848810.12221733515.331659.0073002948.761403088.763.4 主主梁截面面幾何特特性在求得各驗(yàn)驗(yàn)算面的的毛截面面特性和和鋼束位位置的基基礎(chǔ)上，計(jì)計(jì)算主梁梁凈截面面和換算算截面面面積、慣慣性矩及及梁截面面分別對(duì)對(duì)重心軸軸，上梗梗肋與下下梗肋的的靜矩，最最后匯總總成截面面特性值值總表，為為各受力力階段的的應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算準(zhǔn)備備計(jì)算數(shù)數(shù)據(jù)。3.4.11截面面面積及慣慣矩計(jì)算算預(yù)加力階段段：階段段二：只只需計(jì)算算小截面面的幾何何特性凈截面面積積： （公式3-6）凈截面慣性性矩： （公式3-7）正常使用階階段：階階段三：需計(jì)算算大截面面凈截面面積積：

55、 （公式3-8）凈截面慣性性矩： （公式3-9）其中：A、I為混凝凝土毛截截面面積積和慣性性矩為一根管道道截面積積為預(yù)應(yīng)力鋼鋼束截面面積凈截面和換換算截面面重心到到主梁上上緣距離離為分塊面積積重心到到主梁上上緣距離離 n為計(jì)算算面積內(nèi)內(nèi)所含的的管道數(shù)數(shù)（鋼束束數(shù)）為預(yù)應(yīng)力鋼鋼束與混混凝土彈彈性模量量之比，即即表3-9 跨中截截面面積積和慣性性矩計(jì)算算截面分塊名稱分塊面積分塊面積形形心至上上緣距離離分塊面積對(duì)上緣靜距全截面重心心到上緣緣距離分塊面積的自身慣性矩分塊面積對(duì)截面形心的慣性矩cmcmcm=240cm毛截面942445.1884257776.332431881624113866.166-

56、23769661527228688.811扣除管道面面積-352.696.6-340661.116-53.442-100662133.3559071.43917115.1161624113866.166-9685517.35=320cm毛截面10864440.3994387996.99642.3441791557155.2441.95413100.3661910771277.422鋼筋換算面面積390.66496.6377355.822-54.22611501101.82112544.6444765332.7781791557155.24411914412.18表3-100 四分點(diǎn)點(diǎn)截面面面積

57、和慣慣性矩計(jì)計(jì)算截面分塊名稱分塊面積分塊面積形形心至上上緣距離離分塊面積對(duì)上緣靜距全截面重心心到上緣緣距離分塊面積的自身慣性矩分塊面積對(duì)截面形心的慣性矩cmcmcm=240cm毛截面942445.1884257776.33243.1991624113866.166-1.999373199.9881528115133.711扣除管道面面積-352.696.3668-339779.336-53.118-9971192.439071.43917996.9961624113866.166-9598872.45=320cm毛截面10864440.3994387996.99642.333179155715

58、5.2441.94408877.7551909773977.422鋼筋換算面面積390.66496.3668376455.200-54.00411407794.43112544.6444764442.1161791557155.24411816682.18表3-111 支點(diǎn)截截面面積積和慣性性矩計(jì)算算截面分塊名稱分塊面積分塊面積形形心至上上緣距離離分塊面積對(duì)上緣靜距全截面重心心到上緣緣距離分塊面積的自身慣性矩分塊面積對(duì)截面形心的慣性矩cmcmcm=240cm毛截面10922250.6885535226.99650.6111907663122.833-0.07753.5221907447055.

59、999扣除管道面面積-352.652.78845-186111.881-2.177-16600.366105699.45349115.1151907663122.833-16066.844=320cm毛截面125988.33345.9225785115.33146.1332129118700.7440.21555.5592130997011.411鋼筋換算面面積390.66452.78845206199.744-6.655172755.088129888.9775991335.0052129118700.744178300.6773.4.22截面靜靜距計(jì)算算跨中及四分分點(diǎn)截面面 支點(diǎn)截截面圖3

60、-166 靜矩計(jì)計(jì)算圖式式（單位位：cm）表3-122 跨中截截面對(duì)重重心軸靜靜矩計(jì)算算表分塊名稱及序號(hào)已知：，靜矩類別及符號(hào)分塊面積分塊面積重重心至全全截面重重心距離離對(duì)凈軸靜矩矩翼板1翼緣部分對(duì)對(duì)凈軸靜矩432034.188001476557.66承托253222.30000118633.6-1595221.22底板4底板部分對(duì)對(duì)凈軸靜矩180067.8221220776管道或鋼束束-220.3568.699-151335.884-1069440.116翼板1凈軸以上凈凈面積對(duì)凈軸軸靜矩432034.188001476557.66承托253222.30000118633.6肋部3880.3