學(xué)士20米預(yù)應(yīng)力混凝土簡支t形梁橋畢業(yè)設(shè)計

PAGEPAGE86目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 3前言 5第一章橋型方案比選 61.1概述 61.2主要技術(shù)指標(biāo) 61.3橋型方案比較 7第二章設(shè)計資料和結(jié)構(gòu)尺寸 92.1設(shè)計資料 91.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003） 107.姚玲森：《橋梁工程》，人民交通出版社，1985 109.公路橋涵設(shè)計手冊：《基本資料》，人民交通出版社，1991 102.2結(jié)構(gòu)尺寸 102.3、毛截面幾何特性 11第三章內(nèi)力計算 133.1恒載作用內(nèi)力計算 133.2活載作用內(nèi)力計算 14第四章預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)計 224.1預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定及布置 224.2換算截面幾何特性計算 244.3預(yù)應(yīng)力損失計算 25第五章截面強(qiáng)度與應(yīng)力計算 295.1、按極限狀態(tài)承載能力的計算 295.2、正常使用極限狀態(tài)計算 315.3、持久狀況應(yīng)力驗算 375.4、短暫狀態(tài)應(yīng)力驗算 41第六章墩柱樁設(shè)計資料 428）.姚玲森：《橋梁工程》，人民交通出版社，1985 4310）公路橋涵設(shè)計手冊：《橋梁附屬構(gòu)造與支座》，人民交通出版社，1991 4312）.公路橋涵設(shè)計手冊：《基本資料》，人民交通出版社，1991 43第七章蓋梁計算7.1荷載計算 447.2內(nèi)力計算 547.3截面配筋設(shè)計及承載力校核 57第八章橋墩墩柱計算 618.1荷載計算 618.2截面配筋計算及應(yīng)力驗算 63第九章鉆孔灌注樁計算 669.1荷載計算 679.2樁長計算 699.3樁的內(nèi)力計算（m法） 709.4樁身截面配筋與強(qiáng)度驗算 729.5墩頂縱向水平位移驗算 75第十章埋置式橋臺計算 7710.1設(shè)計資料 7710.2尺寸擬定 7710.3荷載計算 7910.4荷載組合 8410.5地基承載力驗算 8510.6基底偏心距驗算 8710.7基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗算 87結(jié)論 89總結(jié)與體會 90謝辭 錯誤！未定義書簽。主要參考文獻(xiàn) 911.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003） 919.姚玲森：《橋梁工程》，人民交通出版社，1985 9211.公路橋涵設(shè)計手冊：《橋梁附屬構(gòu)造與支座》，人民交通出版社，1991 9213.公路橋涵設(shè)計手冊：《基本資料》，人民交通出版社，1991 9216、范立礎(chǔ)、顧安邦：《橋梁工程》（上、下冊）人民交通出版社，2004 92附錄英文翻譯 錯誤！未定義書簽。摘要本設(shè)計根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書給定的設(shè)計資料和地質(zhì)資料，按照有關(guān)規(guī)范和資料選擇2×20m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋的方案進(jìn)行設(shè)計。橋址區(qū)處于構(gòu)造強(qiáng)烈剝蝕地貌的斜坡地帶，地形起伏較大。本設(shè)計對該橋梁進(jìn)行了完整的上部、下部結(jié)構(gòu)計算、驗算和施工圖設(shè)計。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土，空心板，橋墩,橋臺，計算

AbstractInthepaper,Ichoosetheschemeof2*20massemblingtypeconcretehollowboardbridgeofprestressingforcetodesign，accordingtodesignmaterialswithdesignateddesignspecificationsofgraduationandgeologicalmaterials.Thelocationdistrictofthebridgeisinthestructureanddegradeintheslopeareaofthegroundformstrongly,thetopographyrisesandfallsrelativelylargly.thetopographyrisesandfallsrelativelylargly.Inthedesign,Icarryontheintacttoptobridgethisoriginally,underpartstructurecalculate,checkingcomputationsanddesignedtheconstrctiondrawing.Keyword:Theconcreteofprestressingforce,hollowboard,thepier,thebidgeabutment,calculate

前言本次畢業(yè)設(shè)計的目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，解決一般橋梁工程設(shè)計問題的能力。要求做到以下三點：（1）符合現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計規(guī)范；（2）設(shè)計盡量采用新技術(shù)、新規(guī)范；（3）根據(jù)方案比較和技術(shù)經(jīng)濟(jì)計算來確定橋梁結(jié)構(gòu)，使所選方案達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。本次畢業(yè)設(shè)計題目：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板橋設(shè)計。該橋單跨20米，共兩跨。本設(shè)計共分四大部分闡述設(shè)計過程和內(nèi)容。第一部分為橋型方案比選；第二部分為橋梁上部結(jié)構(gòu)計算、設(shè)計和驗算；第三部分為下部結(jié)構(gòu)的橋墩計算和設(shè)計和驗算；第四部分為下部結(jié)構(gòu)的橋臺計算、設(shè)計和驗算。通過本次畢業(yè)設(shè)計，加深了橋梁工程、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等基本理論和重要概念的理解，熟悉具體工程設(shè)計的計算內(nèi)容、步驟與方法等等，使理論和實踐有了一個有機(jī)的結(jié)合。在此次畢業(yè)設(shè)計中，與同學(xué)互相交流從他們那得到很大的幫助，在這里表示感謝。由于本人接觸實際工程少，無論理論或經(jīng)驗上都很欠缺，設(shè)計水平十分有限，設(shè)計中還存在不少缺點和錯誤，懇請各位老師及同學(xué)批評指正。2006年6月第Ⅰ部分橋型方案比選第一章橋型方案比選1.1概述該橋位于保山地區(qū)，處于某三級公路上橋面凈寬7m.。該橋為斜坡旱橋，橋址區(qū)內(nèi)峰巒重迭，谷深坡陡，屬構(gòu)造侵蝕的瀾滄江“V”字型峽谷地貌形態(tài)，橋址區(qū)處于構(gòu)造強(qiáng)烈剝蝕地貌的斜坡地帶，地形起伏較大。橋址區(qū)上覆為殘坡積碎石土，松散～稍密，厚一般為0.00～10米，容許承載力fk=300～350kPa，巖土工程等級Ⅱ～Ⅲ級。覆蓋層與下伏地層呈不整合接觸。橋址區(qū)下伏為古生界崇山群（Ｐzch）地層，巖性為片巖夾變粒巖。強(qiáng)風(fēng)化片巖夾變粒巖,節(jié)理裂隙很發(fā)育，具差異風(fēng)化，容許承載力fk=400～450kPa，巖土工程等級Ⅲ～Ⅳ級；弱風(fēng)化片巖夾變粒巖,節(jié)理裂隙發(fā)育，RQD=21～36%，巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度9.9MPa，巖土工程等級Ⅳ～Ⅴ級。橋址區(qū)地下水以松散巖類孔隙水為主，基巖裂隙水次之，富水性弱～中等，且地下水位埋藏較深，地下水對墩臺基礎(chǔ)影響不大。1.2主要技術(shù)指標(biāo)1）設(shè)計荷載：公路Ⅱ級2）道路等級：三級公路3）橋面寬度：凈—7m，不設(shè)人行道，設(shè)50cm寬防撞護(hù)欄6）地震烈度：按8度設(shè)防7）縱坡：0.4%8）橫坡：雙向坡，2%。1.3橋型方案比較橋式方案比較是初步設(shè)計階段的工作重點1構(gòu)思宗旨(1).符合交通發(fā)展規(guī)劃,滿足交通功能要求,分孔跨徑符合標(biāo)準(zhǔn)跨徑.同時滿足地基要求。(2).設(shè)計方案力求簡潔,力求做到經(jīng)濟(jì).又要保證結(jié)構(gòu)受力合理,技術(shù)可靠,施工方便。2方案對比方案一：20米預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋孔徑布置本方案選用2跨孔徑，單跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20m。2）上部構(gòu)造橫向布置圖主梁選用T形梁方案一3）墩臺基礎(chǔ)選用埋置式重力式橋臺，橋墩采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。4）施工方案采用整體吊裝。預(yù)應(yīng)力鋼筋用后張法張拉工藝進(jìn)行施工。方案二：20米預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板橋1）孔徑布置本方案選用2跨孔徑，單跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20m。2）上部構(gòu)造橫向布置圖主梁選用空心板方案二3）墩臺基礎(chǔ)選用埋置式重力式橋臺，橋墩采用鉆孔灌注樁。4）施工方案采用整體吊裝。空心板采用先張法制造工藝進(jìn)行預(yù)制施工。3方案點評（1）、從結(jié)構(gòu)的外型看，方案一為梁式結(jié)構(gòu)，方案二為板式結(jié)構(gòu)。（2）、根據(jù)構(gòu)思宗旨，橋型方案應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)簡單明了、受力合理、技術(shù)可靠、施工方便。以上兩個方案基本都滿足這一要求。（3）、方案二外形比較簡單，制作方便，做成裝配式的預(yù)制構(gòu)件，重力小，架設(shè)方便，又經(jīng)濟(jì)。該方案較好的體現(xiàn)了設(shè)計構(gòu)思的思想，結(jié)構(gòu)合理、工藝成熟。方案一雖然也滿足結(jié)構(gòu)合理、工藝成熟，但造價較高。(4)從施工難度看，兩種方案的差別不大，都是充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，搭設(shè)少量支架，進(jìn)行預(yù)制拼裝。結(jié)語：這兩個方案都符合安全、功能、美觀的要求，但是方案二工期短、造價低。因此以方案二作為推薦方案，進(jìn)行設(shè)計。第Ⅱ部分公路預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋設(shè)計書第二章設(shè)計資料和結(jié)構(gòu)尺寸2.1設(shè)計資料1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑：20.00m2）計算跨徑：19.60m3）設(shè)計荷載：汽車荷載：公路Ⅱ級4）橋面凈空：凈寬7m，本橋為直線橋，路拱橫坡坡度為2.0%。5）橋面縱坡：橋面縱坡取0.4%6）主要材料1、混凝土：空心板、鉸接縫，橋面混凝土鋪裝層C40；防撞護(hù)墻為C25；橋面面層為瀝青混凝土?；炷良夹g(shù)指標(biāo)表表2—1種類設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度彈性摸量軸心抗壓軸心抗拉軸心抗壓軸心抗拉C25（MPa）11.51.2316.71.78C40（MPa）18.41.6526.82.402、預(yù)應(yīng)力鋼絞線：預(yù)應(yīng)力鋼絞線技術(shù)指標(biāo)表表2—2種類直徑彈性模量抗拉設(shè)計強(qiáng)度抗壓設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度MPa1260MPa390MPa1860MPa7）、計算方法：極限狀態(tài)法。8）、設(shè)計依據(jù)1.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）2.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60—2004）3.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTDD62—2004）4.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范》(JTJ62-91)5.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路抗震設(shè)計規(guī)范》(JTJ004-98)6.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路工程勘測橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041—2000）7.姚玲森：《橋梁工程》，人民交通出版社，19858.公路橋涵設(shè)計手冊：《梁橋》（上、下冊），人民交通出版社，19919.公路橋涵設(shè)計手冊：《基本資料》，人民交通出版社，199110.易建國：《橋梁計算示例集》，199111.葉見曙：《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》，人民交通出版社，19972.2結(jié)構(gòu)尺寸本橋按三級公路橋梁設(shè)計，橋面凈寬7米，兩側(cè)為防撞護(hù)墻。全橋采用8塊預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，每塊板的寬度為0.99米，采用先張法施工。橋梁橫斷面布置如下圖2—1。圖2—1橋梁橫斷面（尺寸單位：cm）2.3、毛截面幾何特性1）、毛截面面積板橫斷面如圖2—2所示其中：所以得2）、毛截面重心位置求全斷面對1/2板高處的靜距：則毛截面重心距板高1/2處的距離為3）、毛截面對重心的慣距圖2—2板斷面尺寸單位：cm第三章內(nèi)力計算3.1恒載作用內(nèi)力計算1、橋面鋪裝及護(hù)攔重力護(hù)欄的重力取用兩側(cè)共計15KN/m橋面鋪裝：為簡化計算將護(hù)欄和橋面鋪裝的重力平均分配給每塊橋板，得：2、鉸和接縫重力鉸的面積：接縫面積：得：3、行車道板重力恒載總重力：根據(jù)恒載集度計算所得恒載內(nèi)力見表3—1恒載內(nèi)力表表3—1荷載g(kN/m)L(m)M(kN.m)Q(kN)跨中1/4跨Q支點Q1/4點單塊板重10.6219.60509.97382.48104.0852.04全部恒載18.6419.60895.09671.32182.6791.343.2活載作用內(nèi)力計算對于用現(xiàn)澆混凝土眾向企口縫鉸接的裝配式板橋，可利用交接板法來計算跨中的荷載橫向分布，其支點處的荷載橫向分布可利用杠桿原理法進(jìn)行計算。計算剛度參數(shù)γ式中：為板截面的抗扭剛度，板的截面簡化如圖3—1所示。按單箱截面計算：；；其中：圖3—1板斷面尺寸簡化單位：cm2、荷載橫向分布影響線根據(jù)橫向共8塊板，，由梁橋（上冊）附表（二）“鉸接板橋荷載橫向分布系數(shù)表”，梁8—1至梁8—4，得到1號至4號各塊板的橫向影響線坐標(biāo)值如表3—2，并據(jù)以繪制成的橫向分布影響圖如圖3—2。影響線豎標(biāo)值表3—2板號橫向影響線坐標(biāo)載位1號2號3號4號5號6號7號8號1號0.0100.0200.01110.1940.2430.1990.1700.1980.1730.1420.1500.1430.1210.1160.1200.1060.0920.1040.0950.0750.0930.0880.0650.0850.0840.0600.0812號0.0100.0200.01110.1700.1980.1730.1670.1950.1700.1490.1640.1510.1270.1260.1270.1100.1000.1090.0990.0820.0970.0910.0700.0890.0880.0650.0853號0.0100.0200.01110.1420.1500.1430.1490.1640.1510.1510.1710.1530.1380.1480.1390.1200.1160.1200.1070.0950.1060.0990.0820.0970.0950.0750.0934號0.0100.0200.01110.1210.1160.1200.1270.1260.1270.1380.1480.1390.1440.1600.1460.1340.1430.1350.1200.1160.1200.1100.1000.1090.1060.0920.104圖3—2各板梁荷載橫向分布影響線（尺寸單位：cm）3、計算車道荷載橫向分布系數(shù)按照《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》規(guī)定沿橫向確定最不利荷載位置后，就可計算各板跨中橫向分布系數(shù)。車道荷載橫向分布系數(shù)按設(shè)計車道數(shù)，布置車輛荷載進(jìn)行計算，其中。本橋凈寬7米，按規(guī)定考慮兩車道加載。計算如下：板號1：板號2：板號3：板號4：由計算結(jié)果可得，板號3車道荷載橫向分布系數(shù)最大，。為了設(shè)計和施工方便，將各塊板設(shè)計成同一規(guī)格，即以3號板進(jìn)行設(shè)計。4、支點處荷載橫向分布系數(shù)支點處荷載橫向分布系數(shù)按杠桿法進(jìn)行計算，算得。將3號板的荷載橫向分布系數(shù)匯總?cè)绫?—33號板荷載橫向分布系數(shù)表表3—3荷載跨中—四分點支點兩行車0.2640.500計算圖見圖3—3：圖3—33號板支點荷載橫向分布影響線（尺寸單位：cm）荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化按跨中到四分點處保持不變的，從四分點到支點處的區(qū)段內(nèi)荷載橫向分布系數(shù)呈直線變化，如圖3—4圖3—4沿橋縱向m值的變化（尺寸單位：cm）5、活載作用內(nèi)力計算（1）彎矩車道荷載作用在一塊板上的內(nèi)力數(shù)值，可以按截面內(nèi)力一般公式計算，即：式中：①為沖擊系數(shù)；由《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》計算得因此，故；②是多車道橋涵的車道荷載橫向折減系數(shù)，按《橋規(guī)》規(guī)定橫向布置設(shè)計車道數(shù)為2條時取1.00；③是沿橋跨縱向與荷載位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù)；④為車道荷載的值；⑤沿橋跨縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。跨中彎矩計算：圖3—5跨中彎矩計算（尺寸單位：cm）1/4跨彎矩計算：圖3—61/4跨彎矩計算（尺寸單位：cm）（2）、剪力由車道荷載作用而產(chǎn)生的內(nèi)力仍可按截面內(nèi)力的一般公式進(jìn)行，即跨中剪力：圖3—7跨中剪力計算（尺寸單位：cm）1/4跨處的剪力：圖3—81/4跨剪力計算（尺寸單位：cm）支點處的剪力：圖3—9支點剪力計算（尺寸單位：cm）（3）、內(nèi)力組合①根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60—2004規(guī)定，按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，查得相關(guān)系數(shù)從而得如下效應(yīng)組合式：將以上所得結(jié)果列表計算，以便得出控制設(shè)計的計算內(nèi)力，具體計算見表3—4計算內(nèi)力匯總表表3—4序號荷載類別彎矩（KN﹒m）剪力（KN）跨中L/4點支點跨中L/4點（1）恒載895.09671.32182.67091.34（2）公路Ⅱ級汽車荷載409.03309.04159.8247.4767.67（3）1.2×（1）1074.11805.58219.200109.61（4）1.4×（2）572.64432.66223.7566.4694.74（5）1646.751238.24442.9566.46204.35②根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60—2004規(guī)定，公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，分為短期效應(yīng)組合和長期效應(yīng)組合兩種情形。查得相關(guān)系數(shù)從而得如下效應(yīng)組合式：短期效應(yīng)組合；長期效應(yīng)組合將以上所得結(jié)果列表計算，以便得出控制設(shè)計的計算內(nèi)力，具體計算見表3—5計算內(nèi)力匯總表表3—5序號荷載類別彎矩（KN﹒m）剪力（KN）跨中L/4點支點跨中L/4點（1）恒載895.09671.32182.67091.34（2）公路Ⅱ級汽車荷載409.03309.04159.8247.4767.67（3）0.7×（2）/237.41179.3892.7627.5539.28（4）0.4×（2）/135.67102.5053.0115.7422.44（5）短期1132.50850.70275.4327.55130.62（6）長期1030.76773.82235.6815.74113.78第四章預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)計4.1預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定及布置設(shè)計按全預(yù)應(yīng)力混凝土梁進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)跨中截面正截面的不出現(xiàn)拉應(yīng)力的要求，確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求，所需的有效預(yù)加力為Ms為荷載短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計值，由表查得Ms=1132.50kN﹒m；估算鋼筋數(shù)量時，可近似采用毛截面幾何性質(zhì)：為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離，。假設(shè)，則由此得到擬采用鋼絞線，單根鋼絞線的公稱截面面積-，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，張拉控制應(yīng)力取，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制預(yù)應(yīng)力的20%估算。所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線的根數(shù)為：，取14根根據(jù)計算每塊板選用14根鋼絞線，供給的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積。預(yù)應(yīng)力筋束的布置見圖4—1圖4—1預(yù)應(yīng)力筋布置圖4.2換算截面幾何特性計算1、換算截面面積式中：——鋼絞線的彈性模量與混凝土彈性模量的比值，2、換算截面重心位置鋼絞線換算截面對毛截面重心的靜距換算截面重心對毛截面重心的偏離（向下）換算截面重心至截面上、下緣的距離鋼絞線重心至換算截面重心的距離3、換算截面的慣矩4、截面抗彎模量4.3預(yù)應(yīng)力損失計算預(yù)應(yīng)力鋼絞線控制張拉應(yīng)力式中：——預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1、預(yù)應(yīng)力直線鋼筋由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失式中——張拉端錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值（mm），由《公預(yù)規(guī)》按表6.2.3采用；——張拉端至錨固端之間的距離（mm）。這里是先張法臺座長，假設(shè)為100m。采用無頂壓夾片式錨具和環(huán)氧樹脂砂漿接縫，查表計算得2、加熱養(yǎng)護(hù)損失式中：——混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時，受拉鋼筋的最高溫度（）；——張拉鋼筋時，制造場地的溫度（）。假設(shè)則3、先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，放松鋼筋時由混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失式中——在計算截面鋼筋重心處，由全部鋼筋預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)應(yīng)力（MPa）。式中：——先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力；——換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力點的距離；——換算截面重心至計算纖維處的距離。其中、——受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處混凝土法向應(yīng)力等于零時的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力，，；、——受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；、——受拉區(qū)、受壓區(qū)普通鋼筋的截面面積；、——受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在各自合力點處由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值。本設(shè)計中采用全預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計，取，，得所以=13.75MPa因此得4、鋼絞線松弛損失式中——張拉系數(shù)，超次張拉時，，本設(shè)計采用超張拉；——鋼筋松弛系數(shù)，Ⅱ級松弛，，本設(shè)計采用Ⅱ級松弛；——傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，對先張法構(gòu)件，。因此：取，得所以5、由混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失式中：——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；——構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離；——構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向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)力傳力錨固齡期為，計算齡期為t時的混凝土收縮應(yīng)變；——加載齡期為，計算齡期為t時的混凝土徐變系數(shù)。設(shè)混凝土傳力錨固齡期及加載齡期均為28天，計算時間，橋梁所處環(huán)境的年平均相對濕度為75%，計算理論厚度h如下：查《公預(yù)規(guī)》JTGD62—2004的表6.2.7得：對先張法構(gòu)件：，因此得：5、永存預(yù)應(yīng)力值總的預(yù)應(yīng)力損失為：永存預(yù)應(yīng)力值為：第五章截面強(qiáng)度與應(yīng)力計算5.1、按極限狀態(tài)承載能力的計算1、跨中正截面強(qiáng)度計算（1）受壓區(qū)高度跨中截面有預(yù)應(yīng)力鋼絞線14根，，；受壓區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度取C40號混凝土強(qiáng)度，，由此得：得說明受壓區(qū)位于頂板范圍內(nèi)，強(qiáng)度計算可以按矩形截面進(jìn)行。（2）截面強(qiáng)度計算滿足要求截面抗彎承載力為：計算結(jié)果表明，跨中截面的抗彎承載力滿足要求。2、斜截面抗剪強(qiáng)度計算由《公預(yù)規(guī)》JTGD62—2004，5.2.10得，對板式受彎構(gòu)件，當(dāng)符合下列條件時可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需按《公預(yù)規(guī)》9.3.13條構(gòu)造要求布置箍筋。式中：，——計量單位為mm——混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，板式受彎可取為1.25——橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，本橋設(shè)計為安全等級為二級，因此取所以本設(shè)計不需進(jìn)行斜截面抗剪承載力的演算，只需按構(gòu)造要求進(jìn)行箍筋配置。5.2、正常使用極限狀態(tài)計算1、全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗裂性驗算（1）正截面抗裂性驗算正截面抗裂性驗算以跨中截面受拉邊的正應(yīng)力控制。對于全預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土構(gòu)件，在荷載短期效應(yīng)組合作用下應(yīng)滿足：式中：——在荷載短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力，，為按作用短期效應(yīng)組合計算的彎矩值；——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓，應(yīng)力，=2268.45KN所以計算結(jié)果表明，正截面抗裂性滿足要求。（2）斜截面抗裂性驗算斜截面抗裂性驗算以主拉應(yīng)力控制，對于全預(yù)應(yīng)力預(yù)制混凝土構(gòu)件，在短期效應(yīng)組合下主拉應(yīng)力應(yīng)滿足于式預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由短期效應(yīng)組合作用下的的混凝土主拉應(yīng)力應(yīng)按下列公式計算式中：——在計算主應(yīng)力點，由預(yù)加力和按短期效應(yīng)組合計算的彎矩產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；——在計算主應(yīng)力點，由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力和按荷載短期效應(yīng)組合計算的剪力產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力。——縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力；——計算主應(yīng)力點以上（或以下）部分換算截面面積對換算截面重心軸的面積矩；——計算主應(yīng)力點以上（或以下）部分凈截面面積對凈截面重心軸的面積矩；——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的縱向預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力；——換算截面重心軸至計算主應(yīng)力點的距離；——為對應(yīng)的所求主應(yīng)力點的薄壁寬。經(jīng)計算，支點剪力最大，因此截面主拉應(yīng)力驗算以支點截面控制，計算如下對于先張法構(gòu)件計算如下：=2109.11KN①計算支點截面形心軸的主拉應(yīng)力（位于換算截面重心軸的上側(cè)）所以本設(shè)計不考慮縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力：截面形心軸以上對換算截面重心軸的靜距經(jīng)計算得，所以，滿足規(guī)范要求②計算支點截面最小壁厚處主拉應(yīng)力本設(shè)計采用的空心板最小壁厚處即1/2板高處（位于換算截面重心軸的上側(cè)）所以1/2板高截面以上對換算截面重心軸的靜距經(jīng)計算得，所以，滿足規(guī)范要求計算結(jié)果表明，1/2板高處主拉應(yīng)力最大，其數(shù)值為，小于規(guī)范規(guī)定的限值2、變形計算（1）使用階段的撓度計算使用階段的撓度值，按短期荷載效應(yīng)組合計算，并考慮撓度長期影響系數(shù)，對C40混凝土，，對全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，其全截面的抗彎剛度。預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的撓度計算，截面剛度可按跨中截面尺寸及配筋情況確定，即取荷載短期效應(yīng)組合作用下的撓度值，可簡化為按等效均布荷載作用情況計算：式中，，。自重產(chǎn)生的撓度值按等效均布荷載作用情況計算：消除自重產(chǎn)生的撓度，并考慮撓度長期影響系數(shù)后，使用階段撓度值為《公預(yù)規(guī)》JTGD62—2004規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件考慮長期增長系數(shù)后計算的長期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后，梁式橋主梁的最大撓度處不應(yīng)超過計算跨徑的1/600。計算結(jié)果表明，使用階段的撓度值滿足規(guī)范要求。（2）預(yù)加力引起的反拱計算，由《公預(yù)歸》，可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法按剛度進(jìn)行計算，并乘以長期增長系數(shù)。計算使用階段預(yù)加力反拱值時，預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力應(yīng)口除全部預(yù)應(yīng)力損失，長期增長系數(shù)取用。本設(shè)計中，截面剛度按跨中截面凈截面確定，即取：預(yù)加力引起的跨中撓度為：式中：——所求變形點作用豎向單位力引起的彎矩圖；——預(yù)加力引起的彎矩圖。本設(shè)計為等截面梁，對等截面梁可不進(jìn)行上式的積分計算，其變形值由圖乘法確定，在預(yù)加力作用下，跨中截面的反拱可按下式計算：為跨中截面作用單位力時，所產(chǎn)生的圖在半跨范圍內(nèi)的面積：為半跨范圍圖重心（距支點L/3處）所對應(yīng)的預(yù)加力引起的彎炬圖的縱坐標(biāo)為有效預(yù)加力，，其中，近似取L/4截面的損失值：；為距支點L/3處的預(yù)應(yīng)力束偏心距，本設(shè)計中，。由預(yù)加力產(chǎn)生的跨中反拱為將預(yù)加力引起的反拱與按荷載短期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長期撓度值相比較可知由于預(yù)加力產(chǎn)生的長期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計算的長期撓度值，所以可不設(shè)預(yù)拱度。5.3、持久狀況應(yīng)力驗算由《公預(yù)規(guī)》，按持久狀況設(shè)計的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，應(yīng)計算其使用階段正截面混凝土的法向應(yīng)力、受拉鋼筋的拉應(yīng)力及斜截面的主壓應(yīng)力。計算時作用（或荷載）取其標(biāo)準(zhǔn)值，不計分項系數(shù)，汽車荷載應(yīng)考慮沖擊系數(shù)。1、跨中截面混凝土法向正應(yīng)力驗算全預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，由作用（或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力，采用下列公式計算：由預(yù)加力產(chǎn)生的正截面混凝土壓應(yīng)力，采用下列公式計算：=2268.45KN所以滿足規(guī)范要求2、跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗算全預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，由作用（或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力，采用下列公式計算：全預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力計算如下所以，滿足規(guī)范要求3、斜截面主應(yīng)力驗算由《公預(yù)規(guī)》知，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作用（或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主壓應(yīng)力，應(yīng)按下式計算；式中：——在計算主應(yīng)力點，由預(yù)加力和按作用（或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值計算的彎矩產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；——在計算主應(yīng)力點，由預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力和按作用（或荷載）標(biāo)準(zhǔn)值計算的剪力產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力?！v向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力；——計算主應(yīng)力點以上（或以下）部分換算截面面積對換算截面重心軸的面積矩；——計算主應(yīng)力點以上（或以下）部分凈截面面積對凈截面重心軸的面積矩；——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的縱向預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向預(yù)壓應(yīng)力；——換算截面重心軸至計算主應(yīng)力點的距離；——為對應(yīng)的所求主應(yīng)力點的薄壁寬。經(jīng)計算，支點剪力最大，因此截面主應(yīng)力驗算以支點截面控制，計算如下對于先張法構(gòu)件計算如下：=2109.11KN①計算支點截面形心軸的主拉應(yīng)力（位于換算截面重心軸的上側(cè)）所以本設(shè)計不考慮縱向預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力：截面形心軸以上對換算截面重心軸的靜距經(jīng)計算得，得得，滿足規(guī)范要求②計算支點截面最小壁厚處主拉應(yīng)力本設(shè)計采用的空心板最小壁厚處即1/2板高處（位于換算截面重心軸的上側(cè)）所以1/2板高截面以上對換算截面重心軸的靜距經(jīng)計算得，得得，滿足規(guī)范要求因此，綜上所得結(jié)果，由《公預(yù)規(guī)》得當(dāng)時，箍筋可僅按構(gòu)造要求設(shè)置；混凝土主壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。5.4、短暫狀態(tài)應(yīng)力驗算預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按短狀狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)計算構(gòu)件在制造、運(yùn)輸及安裝等施工階段，由預(yù)加力（扣除相應(yīng)的應(yīng)力損失）、構(gòu)件自重及其他施工荷載引起的截面應(yīng)力。對簡支梁，以跨中截面上、下緣混凝土正應(yīng)力控制。（1）上緣混凝土應(yīng)力=2268.45KN所以求得上緣混凝土應(yīng)力如下，不出現(xiàn)拉應(yīng)力（上緣）由《公預(yù)規(guī)》JTGD62—2004，當(dāng)時，預(yù)拉區(qū)應(yīng)配置的縱向鋼筋配筋率按0.2%與0.4%的兩者直線內(nèi)插取用，取時的配筋率為0.2%，時為0.4%。縱向鋼筋配筋率應(yīng)不小于如下計算值對于先張法構(gòu)件：應(yīng)計入令式中為預(yù)拉區(qū)普通鋼筋截面面積通過上式求得當(dāng)0時，因此預(yù)拉區(qū)縱向鋼筋可根據(jù)構(gòu)造要求來布置。（2）下緣混凝土應(yīng)力=2268.45KN所以求得下緣混凝土應(yīng)力如下符合規(guī)范要求計算結(jié)果表明，在預(yù)施應(yīng)力階段，梁的上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，下緣混凝土的壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。第Ⅲ部分鉆孔灌注樁、雙柱式橋墩的計算第六章墩柱樁設(shè)計資料1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造：設(shè)計荷載：公路-Ⅱ級橋面凈空：凈-7附2*0.5M防撞護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)跨徑：，梁長19.96m;上部構(gòu)造：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。2、地質(zhì)條件全橋附近以卵石、碎石土、亞粘土、細(xì)砂巖、石英砂巖為主，在樁基地面線15米下有弱風(fēng)化砂巖層。3、材料鋼筋：蓋梁主筋用Ⅱ級鋼筋，其他使用Ⅰ級鋼筋；混凝土：蓋梁采用30號，墩柱采用25號，管樁用25號混凝土。4、計算方法：容許應(yīng)力法。5、橋墩尺寸如圖7-1所示6.設(shè)計依據(jù)：1）《公路橋涵設(shè)計設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60—2004）；2）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62—2004）。3）.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范》(JTJ62-91)4）.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路抗震設(shè)計規(guī)范》(JTJ004-98)5）.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTJ064-98)6）.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路工程勘測橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041—2000）7）.中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)：《公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTJ024—85）8）.姚玲森：《橋梁工程》，人民交通出版社，19859）.公路橋涵設(shè)計手冊：《墩臺與基礎(chǔ)》，人民交通出版社，199110）公路橋涵設(shè)計手冊：《橋梁附屬構(gòu)造與支座》，人民交通出版社，199111）.公路橋涵設(shè)計手冊：《梁橋》（上、下冊），人民交通出版社，199112）.公路橋涵設(shè)計手冊：《基本資料》，人民交通出版社，199113）易建國：《橋梁計算示例集》，199114）.葉見曙：《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》，人民交通出版社，1997第七章蓋梁計算7.1荷載計算上部構(gòu)造恒載見表7-1上部構(gòu)造恒載表表7-1每塊板自重（kN/m）一孔上部構(gòu)造總重（kN）每個支座恒載反力（kN）18.642922.75182.672、蓋梁自重及內(nèi)力計算圖7-2見表7-2圖7-2圖7-1蓋梁自重及產(chǎn)生的彎矩、剪力計算表7-2截面編號自重（kN）彎矩（kN.m）剪力（kN）Q左Q右1-1-16.09-16.092-2-39.6-39.63-3-59.469.304-452.8052.805-500活載計算支點處活載橫向分布系數(shù)計算，荷載對稱布置時用杠桿原理法，非對稱布置時用偏心壓力法。1）公路Ⅱ級單列車，對稱布置（圖7-3）時2)雙列車對稱布置（圖7-4）時單列車，非對稱布置（圖7-5）時：由已知n=8,e=2.10則4）雙列車，非對稱布置（圖7-5）時：已知n=8,e=0.55,則（2）按順橋向活載移動情況，求得支座活載反力的最大值。1）公路Ⅱ級：①單孔荷載（圖7-6）圖7—6單列車時：當(dāng)為兩列車時：②雙孔荷載（圖7-7）圖7-7單列車時：當(dāng)為兩列車時：各梁支點反力計算表表7-3荷載分布情況公路Ⅱ級（KN）計算方法荷載布置橫向分布系數(shù)單孔雙孔BR1BR1對稱布置單列行車292.42369.84雙列行車292.42369.84非對稱布置單列行車292.42369.84雙列行車584.84739.68（3）、活載橫向分布后各梁支點反力（計算的一般公式為）（4）、各梁恒載、活載反力組合:按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行效益組合，計算見表7-4。表中均取用各梁的最大值。其沖擊系數(shù)為：（上部結(jié)構(gòu)計算中已求得）各梁恒載、活載反力組合計算表（單位：KN）表7-4編號荷載情況1#梁R12#梁R23#梁R34#梁R45#梁R56#梁R67#梁R78#梁R8①恒載365.34365.34365.34365.34365.34365.34365.34365.34②公路Ⅱ級雙列車對稱0211.8644.60189.56189.5644.60211.860③公路Ⅱ級雙列車非對稱152.55140.95129.34117.75106.1593.6782.0770.47④1.2×①+1.4×②438.41735.01500.85703.79703.79500.85735.01438.41⑤1.2×①+1.4×③651.98635.74619.48603.26587.02569.55553.31537.07影響線長度按雙孔計，即為2×19.6=39.2米。且表中汽車荷載項已計入沖擊系數(shù)。4。雙柱反力Gi計算（圖7-8），所引用的各梁反力見表7-5雙柱反力Gi計算表7-5荷載組合情況計算式反力Gi（KN）組合4公路Ⅱ級雙列對稱2378.06組合5公路Ⅱ級雙列非對稱2543.29由表2-5可知，偏載左邊的立柱反力最大（即G1）G2），并由組合5控制設(shè)計。7.2內(nèi)力計算1、恒載加活載作用下各截面的內(nèi)力（1）彎矩計算（圖7-8）：截面位置見圖。為求得最大彎矩值，支點負(fù)彎矩取用非對稱布置是數(shù)值，跨中彎矩取用對稱布置時數(shù)值。圖7-8按圖7-8給出的截面位置，各截面彎矩計算式為：各種荷載組合下的各截面彎矩計算見表7-6。注意的是，表中內(nèi)力計算未考慮施工荷載的影響。各截面彎矩計算表7-6荷載組合情況墩柱反力KN梁的反力KN各截面彎矩KN.mG1R1R2R3R42——23——34——45——5組合4公路Ⅱ級雙列對稱2378.06438.41735.01500.85703.79-350.73-907.78-305.46518.80組合5公路Ⅱ級雙列非對稱2543.29651.98635.74619.48603.26-521.58-1167.07-539.28238.78（2）相應(yīng)于最大彎矩時的剪力計算。一般計算公式為：截面1-1：V左=0，V右=0截面2-2:V左=V右=-R1截面3-3：V左=-（R1+R2），V右=G1-（R1+R2）截面4-4：V左=G1-（R1+R2）V右=G1-R1-R2截面5-5：V左=G1-（R1+R2+R3+R4）V右=G1-（R1+R2+R3+R4）計算值見表7—7各截面剪力計算（單位：KN）表7—7荷載組合情況墩柱反力KNG1梁的反力KN各截面剪力KNR1R2R3R4１——１2——23——34——45——5Q左Q右Q左Q右Q左Q右Q左Q右Q左Q右組合4公路Ⅱ級2378.06438.41735.01500.85703.7900-438.41-438.41-1173.421204.641204.641204.6400組合5公路Ⅱ級2543.29651.98635.74619.48603.2600-651.98-651.98-1287.721255.571255.571255.5732.8332.832、蓋梁內(nèi)力匯總（表7—8）表中各截面內(nèi)力均取表7—6、7—7中的最大值。按表7—8可繪制內(nèi)力計算值的包絡(luò)圖。蓋梁內(nèi)力匯總表表7—8截面號內(nèi)力1——12——23——34——45——5彎矩KN.mM自重-6.13-28.59-58.29-27.7614.48M荷載0-521.58-1167.07-539.28518.80-6.13550.17-1225.36-567.04533.28剪力KNV自重左-16.09-39.6-59.452.80右-16.09-39.669.352.80V荷載左0-651.98-1287.721255.5732.83右0-651.981255.571255.5732.83計算左-16.09-691.58-1347.121308.3732.83右-16.09-691.581324.871308.3732.837.3截面配筋設(shè)計及承載力校核由《公預(yù)規(guī)》JTGD62—2004，8.2.2條規(guī)定得，當(dāng)簡支梁當(dāng)時，鋼筋混凝土蓋梁按8.2節(jié)規(guī)定計算。本設(shè)計中，故應(yīng)按8.2節(jié)規(guī)定計算。采用30號混凝土，主筋用25Ⅱ級鋼筋，保護(hù)層用5cm(鋼筋中心至混凝土邊緣）。一根25鋼筋的面積查“公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范”得到1、彎矩作用時配筋計算各截面所需鋼筋量，見表7—9。實際配筋量見圖7—9。對比可知：原有標(biāo)準(zhǔn)圖（灌注樁雙柱式橋墩，跨徑20m，公路Ⅱ級，凈）的墩帽鋼筋用量是足夠的，均大于計算值。鋼筋混凝土蓋梁的正截面抗彎承載力應(yīng)滿足關(guān)系式：其中，故本設(shè)計中，而因此——橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，本橋設(shè)計為安全等級為二級，因此取對Ⅱ級鋼筋，由公預(yù)規(guī)表5.2.1得，本設(shè)計中各截面鋼筋量計算表7—9截面號）所需根數(shù)實用25鋼筋根數(shù)1-1-50.050.300.06629.450.3272-2553.4220.234.12839.270.3123-3-1225.361.21.057.7846.019.371049.090.3904-4-567.041.21.053.5220.824.24839.270.3125-5533.281.21.053.3119.583.991049.090.390注：本橋涵設(shè)計安全等級為二級，故取表中所求值均滿足的要求剪力作用時配筋計算斜筋、箍筋的配置鋼筋混凝土蓋梁的抗剪截面應(yīng)符合下列要求故由前面計算的知，恒滿足要求。鋼筋混凝土蓋梁的斜截面抗剪承載力按下列規(guī)定計算本設(shè)計中截面1—1，5—5抗剪承載力滿足要求，只需按構(gòu)造配箍筋。其余截面，取，箍筋采用Ⅰ級圓筋，其相關(guān)參數(shù)如下所示。且接近墩柱中心線在在1.1m內(nèi)，故由構(gòu)造要求，均取，得。截面承載力驗算表表7—10截面號（KN）（KN.m）(m)(m)（KN）1-1-16.09-529.450.3270.3270.18/-16.092-2-691.585539.270.3120.3120.251553.06-691.583-3-1347.12-1225.361.21.0549.090.3900.3900.251566.381324.874-41308.37-567.041.21.0539.270.3120.3120.251549.871308.375-532.83533.281.21.0549.090.3900.3900.18/32.83，由上表計算，知鋼筋混凝土蓋梁滿足如下要求圖7—9第八章橋墩墩柱計算8.1荷載計算墩柱一般尺寸見圖7—1，墩柱直徑為100cm,用25號混凝土，Ⅰ級鋼筋。1、恒荷載計算：由前計算得（1）上部構(gòu)造恒載，一孔重2922.75kN（2）蓋梁自重（半根蓋梁）128.7KN（3）墩柱自重3.1416××5.5×25=108.00KN（4）橫系梁重1.00×0.7×3.2×25=56kN2、活載計算：荷載布置及行駛情況見圖7—6、7—7，由蓋梁計算得知（1）公路Ⅱ級〖1〗單孔荷載：單列車時B=292.42KN相應(yīng)的制動力：T=（7.9×19.6+179）×0.1=33.38KN＜90KN，故取T=90KN〖2〗雙孔荷載：單列車時B=369.84KN相應(yīng)的制動力：T=（7.9×19.6×2+179）×0.1=48.68KN＜90KN，故取T=90KN3、雙柱反力橫向分布計算（活載位置見圖8—1）單列雙列（1）公路Ⅱ級單列車時：雙列車時：4、荷載組合（1）最大最小垂直反力時，計算見表8—1?；钶d組合垂直反力計算（雙孔）表8—1編號荷載情況最大垂直反力KN最小垂直反力KN橫向分布B橫向分布B1公路Ⅱ級單列車1446.03002雙列車0.631562.890.369329.17表中公路Ⅱ級項內(nèi)沖擊系數(shù)：=1.206。（2）最大彎矩時，計算見表8—2活載組合最大彎矩計算（單孔）表8—2編號荷載情況墩柱頂反力計算式垂直力KN水平力H（KN）對柱頂中心彎矩+×0.25H×1.141上部構(gòu)造與蓋梁恒載//1590.08/002公路Ⅱ級單孔雙列車445.060445.0630111.2734.2表內(nèi)水平力由兩墩柱平均分配。8.2截面配筋計算及應(yīng)力驗算1、作用于墩柱頂?shù)耐饬Γ▓D8—2）圖8—2（1）垂直力最大垂直力：Nmax汽=1590.08＋562.89=2152.97KN最小垂直力：Nmin=1590.08＋445.06=2035.14KN（2）水平力H=30KN（3）彎矩Mmax=111.27+34.2=145.47KN·m2、作用于墩柱底的外力Nmax=2152.97+108=2260.97KNNmin=2035.14+108=2143.14KNMmax=145.47+30×5.5=310.47KN.m3、截面配筋計算（截面1—1，見圖8—2）已知墩柱用25號混凝土，按照《公預(yù)規(guī)》，計算偏心受壓構(gòu)件正截面承載力時，對長細(xì)比的構(gòu)件，應(yīng)考率構(gòu)件在作用平面內(nèi)的撓曲對軸向力偏心距的影響。此時應(yīng)將軸向力對截面的重心軸的偏心距乘以偏心距增大系數(shù)。本設(shè)計中，故不計偏心彎矩的增大系數(shù)。（1）雙孔荷載最大垂直反力時，墩柱按軸心受壓構(gòu)件計算。式中：m鋼筋屈服強(qiáng)度與混凝土軸心抗壓極限強(qiáng)度的比值，按Ⅰ級鋼筋與25號混凝土可查表得m=18。故（2）單孔荷載最大彎矩時，墩柱按小偏心受壓構(gòu)件驗算。按圓形鋼筋混凝土截面桿件強(qiáng)度計算公式上式中T’、S可查有關(guān)表格，亦可按下式求得：代入后，得到壓應(yīng)力：鋼筋應(yīng)力：混凝土拉應(yīng)力小于容許應(yīng)力，表明墩柱不會出現(xiàn)裂縫，按小偏心構(gòu)件計算可行。墩柱配筋滿足規(guī)范要求。箍筋可按構(gòu)件要求配置。第九章鉆孔灌注樁計算鉆孔灌注樁直徑為1.20m，用25號混凝土，16I級鋼筋。灌注按m法計算，m值為軟塑粘土。樁身混凝土受壓彈性模量9.1荷載計算1、兩孔恒載反力（圖9—1）N1=0.5×2922.75=1461.38KN2、蓋梁恒載反力N2=128.7KN3、系梁恒重反力N3=0.5×56=28KN4、一根墩柱恒重N4=108.00KN作用于樁頂?shù)暮爿d反力N恒為:N恒=N1＋N2＋N3＋N4=1726.08KN圖9—15、灌注樁每延米自重6、活載反力（1）兩跨活載反力：N5=562.89KN（公路Ⅱ級、雙列車）（2）單跨活載反力：N6=445.06KN（公路Ⅱ級、雙列車）（3）制動力T，作用點在支座中心，距樁頂距離為（0.5×0.042+1.1+5.5）=6.621米（4）縱向風(fēng)力：由《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》橋墩上順橋向可按橫橋向風(fēng)壓的70%乘以橋墩迎風(fēng)面積計算。，本設(shè)計橋地處保山，可以查附表A，取50年一遇的橫向基本風(fēng)壓300Pa作為設(shè)計風(fēng)壓，則0.7×300=210Pa則由蓋梁引起的風(fēng)力：W1=1/2×1.802=0.901KN，對樁頂?shù)牧Ρ蹫?.1×0.5+5.5=6.05m。墩柱引起的風(fēng)力W2=2.18KN，對樁頂?shù)牧Ρ蹫?.5×5.5=2.75m。橫向風(fēng)力因墩柱橫向剛度較大，可不予考慮。7、作用于樁頂?shù)耐饬D9—2圖9—2Nmax=1726.08+562.89=2288.97kN（雙孔）Nmin=1726.08+445.06=2171.14kN(單孔)H=30+0.901+2.18=33.08KNM=N6×0.25+T×6.621+W1×6.05+W2×2.75=111.27+198.63+5.45+6.00=321.35KN·M（單跨活載時）8、作用于地面處樁頂上的外力Nmax=2288.97+28.27=2317.24KNNmin=2171.14+28.27=2199.41KNHo=33.08KNMo=111.27+228.63+5.45++6.00+0.901+2.18=354.43KN·M9.2樁長計算由于假定土層是單一的，可用確定單樁容許承載力的經(jīng)驗公式初步計算樁長。灌注樁最大沖刷線以下的樁長為h，則式中：U——樁周長，考慮旋轉(zhuǎn)式鉆孔，成孔直徑增大5cm,則——樁臂極限摩阻力，按表值取為70KPa——土層深度——考慮樁如圖深度影響的修正系數(shù)，取為0.70；——考慮孔底沉淀層厚度的清底系數(shù)，取為0.80；——樁底截面積，——樁底土層容許承載力，取=300KPa——深度修正系數(shù)，取=1.5；——土的容重，取=18KN/；——一般沖刷線以下深度。代入得：樁底最大垂直力為即故h=15.06m取h=16m，即地面以下樁長為16.50m。由上式反求，可知樁的軸向承載力滿足要求。9.3樁的內(nèi)力計算（m法）1、確定樁的計算寬度b1：b1=式中：=0.9，，2、樁的變形系數(shù)a式中：按彈性樁計算。3、地面以下深度Z處樁身截面上的彎矩Mz與水平壓力的計算已知作用于地面處樁頂上的外力為：（1）樁身彎矩Mz式中的無量綱系數(shù)、可由表格查得，計算見表9—1，其結(jié)果示于圖9—3。樁身彎矩Mz計算（單位：KN·m）表9—1ZAmBm0.09960+0.999748.22354.34362.560.500.24.00.196960.9980616.25353.74369.991.000.44.00.377390.9861731.13349.53380.661.500.64.00.529380.9586143.67339.76383.432.000.84.00.645610.9132453.26323.68376.942.491.04.00.723050.8508959.65301.5834.00.767610.7316163.32259.30322.623.741.54.00.754660.6869462.25243.47305.724.992.04.00.614130.4065850.66144.10194.70.398960.1476332.9152.3285.237.483.04.00.193050.0759515.9326.9242.858.733.54.00.050810.013544.194.808.999.984.04.00.000050.000090.0040.0320.036圖9.3(2)計算到最大沖刷線以下深度之處的水平壓力（見表2—14）。其結(jié)果示于圖2—14。表7-6橋墩下樁基水平應(yīng)力計算表（kPa）00//0000.500.22.117991.290882.847.4310.271.000.41.802731.000644.8311.5216.351.750.71.360240.638856.3812.871.093610.444816.5911.5218.112.741.10.854410.286066.309.0615.363.741.50.466140.062884.682.717.394.992.00.14696-0.075721.97-4.36-2.397.483.0-0.08741-0.09471-1.76-8.18-9.949.984.0-0.10788-0.01487-2.89-1.71-4.609.4樁身截面配筋與強(qiáng)度驗算（1）、根據(jù)《公預(yù)規(guī)》第5.3.9條：“沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件，其正截面抗壓承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：式中：——軸向力的偏心距，，應(yīng)乘以偏心增大系數(shù)；上式中：——荷載偏心率對截面曲率的影響系數(shù)，；——構(gòu)件長細(xì)比對截面曲率的影響系數(shù)，；——構(gòu)件的計算長度；——截面的有效高度，；——截面高度；對圓形截面取；、——有關(guān)混凝土承載力的計算系數(shù)，由公預(yù)規(guī)附錄C，表C.0.2查得；、——有關(guān)縱向鋼筋承載力的計算系數(shù)，由公預(yù)規(guī)附錄C，表C.0.2查得；——圓形截面的半徑；——縱向鋼筋所在圓周的半徑與圓截面半徑之比；——縱向鋼筋配筋率，。（2）、計算如下驗算最大彎矩(處)截面強(qiáng)度,該處彎矩為。樁看作為一端固定，一端為不移動的鉸，取，，取1.266∴根據(jù)公式：式中：——混凝土抗壓設(shè)計強(qiáng)度；——鋼筋抗壓設(shè)計強(qiáng)度；樁內(nèi)豎向鋼筋若按含筋率0.2%配置，則選用1216鋼筋，，現(xiàn)假設(shè)。（查表得：A=1.8420；B=0.6483；C=1.1876；D=1.4045）最近似符合實際樁身材料足夠安全，樁身裂縫寬不進(jìn)行驗算。均滿足規(guī)范要求，灌注樁主筋配置見圖9—4圖9—49.5墩頂縱向水平位移驗算1、樁在地面處的水平位移和轉(zhuǎn)角計算以上計算均滿足m法計算要求2、墩頂縱向水平位移驗算所以已知：，墩頂?shù)乃轿灰乒剑浩渲校阂虼说枚枕斎菰S的縱向水平位移符合規(guī)范要求。第Ⅳ部分橋臺計算第十章埋置式橋臺計算10.1設(shè)計資料1、上部構(gòu)造裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板，標(biāo)準(zhǔn)跨徑，板厚0.85m；橋面凈寬：。2、設(shè)計荷載：公路Ⅱ級車輛荷載3、材料臺帽、耳墻及截面A—A以上均用20號鋼筋混凝土，；臺身（自截面A—A以下）用10號漿砌塊石，；基礎(chǔ)用15號素混凝土澆筑，，臺后及溜坡填土4、其他計算數(shù)據(jù)地基為巖石地基，地基容許承載力；土的內(nèi)摩擦角；10.2尺寸擬定基礎(chǔ)分兩層，每層厚為0.50m，襟邊和臺階寬度相等，取0.4m?；A(chǔ)用15號混凝土，混凝土的剛性角?，F(xiàn)基礎(chǔ)擴(kuò)散角為滿足要求其具體尺寸，見圖10—1所示圖10—110.3荷載計算1、上部構(gòu)造恒載反力及橋臺臺身、基礎(chǔ)上土重計算，其值列于下表恒載計算表表10—1序號計算式豎直力P（kN）對基底中心軸偏心距e（m）彎矩M（kN.m）備注1214.401.35289.44彎矩逆時針方向取“—”號；順時針方向取“+”號。2135.001.075145