畢業(yè)設(shè)計（論文）-注滋口藕池河大橋設(shè)計【全套圖紙】 .doc

內(nèi)容提要本設(shè)計是xxx河大橋設(shè)計。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求和橋梁設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，經(jīng)初選后，本設(shè)計提出了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、拱橋、混凝土t型簡支梁橋三個比選方案。比選后，混凝土t型簡支梁橋成為推薦方案。本設(shè)計，首先進(jìn)行橋型方案比選，再對主橋進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力、配筋計算及驗(yàn)算，最后對下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算及驗(yàn)算。本設(shè)計，按照設(shè)計任務(wù)的要求，有一個比較詳細(xì)的設(shè)計與計算過程，得出的結(jié)論準(zhǔn)確，繪制了施工圖，符合設(shè)計任務(wù)的要求。關(guān)鍵詞：t型簡支梁橋；混凝土；推薦方案；施工圖全套圖紙，加153893706summary of contentsthe paper is the design of ou chi bridge in zhuzikou. according to a requirement of design and the regulation of specifications for highway bridge design,by primary selection, the design put forward three programs that are the prestressed concrete continuous girder bridge, arch, concrete t-girder simple supported beam-bridge than the election. than after the election, concrete t-girder simply supported beam-bridge as a programs recommended.the paper, first carry on bridge-program selection,the second carry on the main bridge to the overall structural design, and then the upper part of the structure of the internal forces, reinforced the calculation and checking, the final structure of the lower part of the calculation and checking.this paper, in accordance with the requirements of design, there is a more detailed design and calculation process, arrive at accurate conclusions, rendering the working drawings, with the design tasks.keywords: t-girder simple supported beam-bridge; concrete; recommended programs; working drawings目錄內(nèi)容提要isummary of contentsii1 橋式方案的初步設(shè)計11.1 方案提出11.2 方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋21.3 方案二：拱橋41.4 方案三：混凝土簡支梁橋51.5 方案比選62 總體布置及主梁的設(shè)計72.1 設(shè)計資料及構(gòu)造布置72.2 行車道板內(nèi)力計算92.3 主梁內(nèi)力計算122.4 橫梁內(nèi)力的計算252.5 板式橡膠支座的選擇及設(shè)計303 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算343.1 蓋梁的設(shè)計計算343.2 橋墩墩柱設(shè)計計算463.3 鉆孔灌注樁的設(shè)計計算51總結(jié)60參考文獻(xiàn)61英文翻譯62致謝811 橋式方案的初步設(shè)計1.1 方案提出1.1.1 方案設(shè)計原則隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，橋梁設(shè)計、建造理論也不斷發(fā)展和成熟。在橋梁設(shè)計中要求橋梁符合實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的基本原則，同時爭取科技含量高等特點(diǎn)。設(shè)計時要求橋梁形式與周圍地理環(huán)境能夠很好的融合，設(shè)計城市橋梁還除滿足功能要求外還特別注重美觀大方。因此，對于特定的建橋條件，根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同可能會提出基于基本要求的多種不同設(shè)計方案，只有通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的綜合比較才能科學(xué)的得出實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的設(shè)計方案。在橋梁設(shè)計中，基本設(shè)計原則如下：適用性 修建橋梁的目的是用于交通運(yùn)輸，因此其適用性極為重要。它要求：橋梁寬度不僅應(yīng)該滿足現(xiàn)有車輛和人群的安全通暢，還應(yīng)滿足今后規(guī)劃年限內(nèi)交通量增長的需要。橋下凈空應(yīng)滿足泄洪、通航或通車等要求。橋梁兩端應(yīng)方便車輛的進(jìn)出，同時便于檢查和維修。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限。安全性橋梁的安全至關(guān)重要，它要求橋梁在運(yùn)輸、安裝和使用的過程中，應(yīng)當(dāng)有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性，并具有一定的安全儲備。根據(jù)橋上的交通情況，橋面應(yīng)考慮設(shè)置人行道、緣石、護(hù)欄、欄桿等，以保證車輛和行人的安全。此外，橋上還應(yīng)有照明設(shè)備，引橋縱坡不宜過陡，地震區(qū)橋梁應(yīng)該按照抗震要求采取防震措施 。經(jīng)濟(jì)性橋梁方案設(shè)計中，設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性是首要考慮因素。橋梁設(shè)計應(yīng)遵循因地制宜、就地取材和方便施工的原則，綜合考慮發(fā)展遠(yuǎn)景和將來的養(yǎng)護(hù)維修，使其造價和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合考慮后最省。舒適性現(xiàn)代橋梁設(shè)計越來越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上震動沖擊。美觀性 橋梁建筑不僅是交通工程中的重點(diǎn)建筑物，而且也是美化環(huán)境的點(diǎn)綴品，橋梁應(yīng)該具有優(yōu)美的外形，結(jié)構(gòu)布置簡練，空間比例和諧，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的重要因素，此外，施工質(zhì)量也會影響橋梁的美觀性。技術(shù)性橋梁設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。積極采用國內(nèi)外的新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝和新設(shè)備，以便于橋梁的建造和架設(shè)、減少勞動強(qiáng)度、加快施工進(jìn)度、提高施工效率、保證工程質(zhì)量和施工安全。1.1.2 待選的橋式方案在對本橋的設(shè)計中，通過對基本設(shè)計資料的分析和以往的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，初步確定的進(jìn)行比選的三種橋式為：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋拱橋混凝土簡支梁橋1.2方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?qū)嵱眯裕荷炜s縫少，行車舒適，可滿足高速交通運(yùn)輸要求；能夠充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的受力特性，具有強(qiáng)度高，剛度大，以及抗裂性能好等優(yōu)點(diǎn)。安全性：溫度，砼收縮徐變產(chǎn)生的附加內(nèi)力較?。徽w性好，剛度大，可保證工程本身安全；全橋有較好的抗震性能。經(jīng)濟(jì)性：施工技術(shù)成熟，降低施工成本；在車輛運(yùn)營中具有維修工作量小等優(yōu)點(diǎn)。外觀：形勢簡單，造型單一。本方案橋跨布置為75m+150m+75m，主橋長300m，主橋基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。本橋?qū)挒椋簝?m+21.0m，選用單箱單室截面，支座處梁高取7m，跨中梁高取支座處的一半，取為3.5m，梁高沿橋梁縱向按二次拋物線變化，以支點(diǎn)梁頂為原點(diǎn)，拋物線方程為：縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用75的低松弛鋼絞線，普通鋼筋采用hpb335鋼筋。上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，采用的混凝土強(qiáng)度等級為c50，下部結(jié)構(gòu)為普通混凝土結(jié)構(gòu)，采用混凝土強(qiáng)度等級為c30，承臺和鉆孔灌注樁采用c25混凝土。橋面鋪裝為6cm的瀝青混凝土，墊層平均厚度是12cm的c25水泥混凝土。支座采用板式橡膠支座。采用重力式橋臺，樁柱式橋墩，樁為直徑1m的鉆孔灌注樁，墩直徑為2m，墩與樁之間有承臺。在綜合橋頭接線要求后，主橋采用直線形，不設(shè)置縱坡?？v向和橫向布置圖如下：圖1.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋布置示意圖圖1.2連續(xù)梁支座處截面尺寸圖 圖1.3連續(xù)梁跨中截面尺寸圖1.3方案二：拱橋?qū)嵱眯裕嚎缭侥芰^大；行車平順、通暢、安全，可滿足交通運(yùn)輸要求；但與梁式橋相比，上承式拱橋的建筑高度較大，當(dāng)用于城市立交及平原地區(qū)時，因橋面標(biāo)高提高，使兩岸接線長度增加，或者使橋面縱坡增大，既增加了造價又對行車不利；且施工比較麻煩，工期長。安全性：耐久性能較好，保證工程本身安全；自重較大，相應(yīng)的水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，當(dāng)采用無鉸拱時，對地基條件要求高。經(jīng)濟(jì)性：能充分就地取材，與混凝土梁橋相比，可以節(jié)省大量的鋼材和水泥；所用材料普通，價格低，成橋后養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少。外觀：曲線形美感，橋型美觀，氣勢宏偉，與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)好。本方案橋跨布置為75m+75m+75m+75m，主橋長300m，橋面寬為：凈7m21.0m，矢跨比1/8，主拱結(jié)構(gòu)形式為閉口箱型截面，拱圈采用等截面懸鏈線，拱軸系數(shù)m=1.45，拱箱用c50混凝土，全高200cm，預(yù)制箱高185cm，底板厚18cm，頂板預(yù)制厚10cm，以后現(xiàn)澆加厚15cm，即頂板以后厚25cm，普通鋼筋采用hpb335鋼筋，箍筋采用r235鋼筋。采用重力式橋臺，樁柱式橋墩，樁為1.2m的鉆孔灌注樁，墩為直徑3m，墩與樁之間有承臺。橋面不設(shè)置縱坡。圖1.4拱橋布置示意圖圖1.5 拱橋i-i截面橫斷面圖1.4方案三：混凝土簡支梁橋?qū)嵱眯裕嚎沽研阅茌^好；結(jié)構(gòu)剛度較大。安全性：耐久性較好；抗剪承載力較高；施工技術(shù)成熟。經(jīng)濟(jì)性：混凝土簡支梁橋受力明確、構(gòu)造簡單、施工方便，建橋速度快、工期短、模板支架少；制造簡單、接頭也方便，取得經(jīng)濟(jì)效益。外觀：構(gòu)造簡單，直觀了然，挺拔有力，干凈利落。本方案橋跨布置為20m15，主橋長300m，采用雙柱式橋墩，樁基礎(chǔ)橋墩臺。橋面寬 凈7+21.0m，采用t形截面梁，主橋采用直線形，不設(shè)置縱坡。采用c50 混凝土，鋼筋采用hrb335級鋼筋，箍筋采用r235級鋼筋，橋梁下部結(jié)構(gòu)：蓋梁主筋用hrb335鋼筋，其他均用r235鋼筋，蓋梁、墩柱采用c30混凝土，系梁及鉆孔灌注樁采用c25混凝土。圖1.6混凝土簡支梁橋布置示意圖 1.7橋梁斷面圖（單位：cm）1.5方案比選表1.1橋型方案比較表 方案項(xiàng)目方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋方案二：拱橋方案三：混凝土簡支梁橋施工工藝施工技術(shù)成熟，采用懸臂澆注施工，施工難度一般施工技術(shù)成熟，可采用纜索吊裝及轉(zhuǎn)體施工，施工難度較大施工技術(shù)成熟，簡支梁構(gòu)件預(yù)制較為簡單，施工難度較小后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用一般低低美觀情況曲線型底面，造型美觀拋物線形底面，曲線形美感，氣勢宏偉簡潔明快，挺拔有力，干凈利落運(yùn)營情況結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，主梁變形曲線平緩，有利于行車自重較大，變形小，行車平順舒適結(jié)構(gòu)剛度較小，變形較大受力特點(diǎn)屬于超靜定結(jié)構(gòu)，內(nèi)力分布較均勻?qū)儆诙啻纬o定結(jié)構(gòu)，受力非常復(fù)雜。有較大的水平推力，對基礎(chǔ)要求高屬于靜定結(jié)構(gòu)，受力簡單根據(jù)設(shè)計的構(gòu)想宗旨，橋型方案應(yīng)滿足受力合理、技術(shù)可靠、施工方便的原則，所選橋型要求美觀并且要與城市環(huán)境相協(xié)調(diào)一致。由以上比較，考慮技術(shù)、安全、適用、經(jīng)濟(jì)以及美觀環(huán)保等綜合因素，最后選擇方案三：混凝土簡支梁橋。2總體布置及主梁的設(shè)計2.1設(shè)計資料及構(gòu)造布置2.1.1基本設(shè)計資料（1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m，計算跨徑19.50m，梁長19.96m。（2）設(shè)計荷載：汽車荷載按公路ii級，人群荷載為3.0，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取,每側(cè)的欄桿及人行道構(gòu)件重量的作用力為8。（3）橋面寬 凈7+21.0m。（4）材料及工藝橋梁上部結(jié)構(gòu)：采用c50 混凝土，彈性模量，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。鋼筋采用hrb335級鋼筋，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，鋼筋的彈性摸量為。箍筋采用r235級鋼筋。橋梁下部結(jié)構(gòu)：蓋梁主筋用hrb335鋼筋，其他均用r235鋼筋。蓋梁、墩柱采用c30混凝土，系梁及鉆孔灌注樁采用c25混凝土。（5）環(huán)境：橋址位于野外一般地區(qū)，屬于一般環(huán)境。（6）橋面鋪裝為6cm的瀝青混凝土，面層的容重為21，墊層平均厚度是12cm的c50水泥混凝土，墊層的容重為25，t形翼緣板的容重為26。（7）設(shè)計依據(jù)交通部頒：混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（jtg d62-2004），簡稱公預(yù)規(guī)；交通部頒：公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（jtg d60-2004），簡稱橋規(guī)；交通部頒：公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（jtg d63-2007）簡稱基規(guī)。2.1.2截面布置（1）主梁寬度與主梁片數(shù)主梁寬度通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬t梁翼板。本設(shè)計中，主梁寬度取為2.1m（留2cm工作縫，t梁寬度為208cm）?？紤]人行道適當(dāng)挑出，凈7+21.0m的橋?qū)拕t選用四片主梁。（2）主梁跨中截面主要尺寸擬定由公預(yù)規(guī)9.3.3得，預(yù)制t形截面梁翼緣懸臂端的厚度不應(yīng)小于100mm，本設(shè)計取100mm；與腹板相連處的翼緣厚度，不應(yīng)小于梁高的1/10,腹板寬度不應(yīng)小于140mm,腹板的高度不應(yīng)大于腹板寬度的15倍,本設(shè)計取腹板寬度為200mm，高度為1340mm,梁高為1500mm。為使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。（3）橫隔梁的設(shè)置在荷載作用處的主梁彎距橫向分布，當(dāng)該處有內(nèi)橫隔梁時它比較均勻，否則直接在荷載作用下的主梁彎距很大。為減小對主梁設(shè)計起主要控制作用的跨中彎距，在跨中設(shè)置一道橫隔梁；本設(shè)計在橋跨和兩個四分點(diǎn)及梁端共設(shè)置五道橫隔梁，其間距為4.90m,它的高度取用1.20m，厚度0.15m。按照以上擬定的外行尺寸，就可繪出結(jié)構(gòu)尺寸圖（見圖2.1） 2.1結(jié)構(gòu)尺寸圖（單位：cm）2.2行車道板內(nèi)力計算2.2.1恒載產(chǎn)生的內(nèi)力以縱向1米寬的板條進(jìn)行計算如圖1.1所示。圖2.2鉸接懸臂板計算圖示（單位：cm）瀝青混凝土面層：= 0.061.021= 1.26c50號混凝土墊層：=0.121.025=3.00t形翼緣板自重：=合計：g=+=1.26+3.00+3.38=7.64 每米寬板條的恒載內(nèi)力：彎距：剪力：842.2.2 活載產(chǎn)生的內(nèi)力按鉸接板計算行車道板的有效寬度：（如圖2.3所示）。由橋規(guī)得=0.2m，=0.6m。橋面鋪裝厚度為18cm，則有：=+2h=0.2+20.18=0.56m=+2h=0.6+20.18=0.96m荷載對于懸臂板的有效分布寬度為:=+d+2=0.56+1.4+1.90=3.86m沖擊系數(shù)采用1+=1.3，作用為每米寬板條上的彎矩為：圖2.3荷載有效分布寬度圖示（cm）作用于每米寬板條上的剪力為： 2.2.3內(nèi)力組合承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合：2.2.4截面設(shè)計、強(qiáng)度驗(yàn)算（hrb335鋼筋：，c50混凝土：）翼緣板的高度，由安全考慮，取翼緣板根部高度：h=160mm；翼緣板的寬度：b=1000mm；假設(shè)鋼筋截面重心到截面受拉邊緣距離=35mm，則=125mm。按公預(yù)規(guī)5.2.2條規(guī)定： 解得：x=10.27mm 驗(yàn)算按公預(yù)規(guī)5.2.2條規(guī)定： 查有關(guān)板寬1m內(nèi)鋼筋截面與間距表，考慮一層鋼筋為8根由規(guī)范查得可供使用的有12130（），然后按照構(gòu)造布置分布鋼筋。按公預(yù)規(guī)5.2.9條規(guī)定，矩形截面受彎構(gòu)件的截面尺寸應(yīng)符合下列要求，即：按公預(yù)規(guī)5.2.10條規(guī)定： 故不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。配8300的箍筋。根據(jù)公預(yù)規(guī)9.2.5條,板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋，直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于200mm。因此板內(nèi)用8，間距為170mm的分布鋼筋。承載力驗(yàn)算： 承載能力滿足要求。2.3主梁內(nèi)力計算根據(jù)以上所述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，并通過活載作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得各個主梁控制截面（一般取跨中、四分點(diǎn)和支點(diǎn)截面）的恒載和最大活載內(nèi)力，然后再進(jìn)行內(nèi)力組合。2.3.1 恒載產(chǎn)生的主梁內(nèi)力第一期恒載主梁： 橫隔梁：對于邊主梁對于中主梁邊主梁第一期恒載集度為：中主梁第一期恒載集度為：第二期恒載橋面鋪裝：欄桿和人行道：主梁的第二期恒載集度為： 最終恒載作用于邊主梁的全部恒載集度g為：kn/m作用于中主梁的全部恒載集度為：kn/m永久作用效應(yīng)主梁彎距和剪力計算公式：；。邊主梁恒載內(nèi)力如下表2.1，中主梁恒載內(nèi)力如下表2.2：表2.1邊主梁永久作用效應(yīng) 內(nèi)力界面位置x剪力彎矩x=0x= x=表2.2中主梁永久作用效應(yīng) 內(nèi)力界面位置x剪力彎矩x=0x=x=2.3.2 活載產(chǎn)生的主梁內(nèi)力 (1) 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)如圖2.1所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線進(jìn)行布載，號、號梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計算如下：號主梁活載橫向分布系數(shù)公路ii級： 人群荷載：號主梁活載橫向分布系數(shù)公路ii級： 人群荷載： 圖2.4支點(diǎn)的橫向分布系數(shù)計算圖示（尺寸單位：cm）（a) 橋梁橫截面；（b)號梁橫向影響線；（c)號梁橫向影響線(2) 跨中的荷載橫向分布系數(shù)由圖2.1可知，此橋設(shè)有剛度強(qiáng)大的橫隔梁，且承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為故可按偏心壓力法來計算橫向分布系數(shù)，其步驟如下：1）求荷載橫向分布影響線豎標(biāo)本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=4，梁間距2.10m，則=則號主梁在兩個邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為：號主梁在兩個邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為：2）繪出荷載橫向分布影響線在最不利位置布載，如圖2.2，其中人行道緣石至號主梁軸線的距離為：=1.35-1.00 = 0.35m圖2.5荷載橫向分布系數(shù)計算圖示（尺寸單位：cm）a)橋梁橫斷面；b)號主梁橫向分布影響線；c)號主梁橫向分布影響線荷載橫向分布影響線的零點(diǎn)至號梁位的距離為x,可按比例關(guān)系求得：；解得x=4.90m并據(jù)此計算出對應(yīng)各個荷載點(diǎn)的影響線豎標(biāo)和,同理可以算得號主梁橫向分布影響線對應(yīng)各個荷載點(diǎn)的影響線豎標(biāo)和。3）計算荷載橫向分布系數(shù)號梁的活載橫向分布系數(shù)分別計算如下：汽車荷載=(+)=人群荷載=0.821號梁的活載橫向分布系數(shù)分別計算如下：汽車荷載=(+)=人群荷載=0.435求得、號主梁的各種荷載橫向分布系數(shù)后，就可得到各類荷載分布至該類梁的最大荷載值。橫向分布系數(shù)匯總?cè)绫?.3所示。表2.3荷載橫向分布系數(shù)匯總梁號荷載位置公路ii級人群荷載邊主梁跨中0.6430.821支點(diǎn)0.51.405中主梁跨中0.5870.435支點(diǎn)0.5720 (3) 計算活載內(nèi)力在活載內(nèi)力計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁活載彎距時，均采用統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)，鑒于跨中和四分點(diǎn)剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也按不變化的來計算。求支點(diǎn)截面活載剪力時，由于主要荷載集中在支點(diǎn)附近而考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點(diǎn)到之間，橫向分布系數(shù)用與值用直線內(nèi)插法，其余區(qū)段取值。計算跨中截面最大彎距及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎距采用直接加載求活載內(nèi)力，計算公式為：對于汽車荷載：對于人群荷載：1） 均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算如表2.4所示表2.4均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算類型截面公路ii級均布荷載人群影響線面積(或m)影響線圖示7.8753.0=47.537.8753.0=2.44m7.8753.0=35.657.8753.0=7.31m7.8753.0=9.75m2）公路ii級集中荷載計算計算彎距效應(yīng)時：計算剪力效應(yīng)時：3）計算沖擊系數(shù)和車道拆減系數(shù)按橋規(guī)第4.3.1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)，因此先計算結(jié)構(gòu)的基頻，簡支t梁橋的基頻可采用下列公式估算：其中：根據(jù)本橋的基頻，可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為：根據(jù)橋規(guī)第4.3.1條規(guī)定，當(dāng)車道大于兩車道時，由汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)需要進(jìn)行拆減，本設(shè)計按兩車道設(shè)計，所以不需要拆減，則。4）計算m1/2lmax 、m1/4lmax、。(如表2.5，2.6所示)表2.5邊主梁彎距和剪力計算表截面荷載類型或()()或y（或m）s(或)s公路ii級7.875178.501.370.64347.53329.721097.06y=4.88767.34人群3.00.82147.53117.07公路ii級7.875214.201.370.6432.4416.93111.280.594.35人群3.00.8212.446.01公路ii級7.875178.501.370.64335.65247.31822.82y=3.66575.51人群3.00.82135.6587.81公路ii級7.875214.201.370.6437.3150.71192.230.75141.52人群3.00.8217.3118.00表2.6中主梁彎距和剪力計算表截面荷載類型或()()或y（或m）s(或)s公路ii級7.875178.501.370.58747.53301.001001.51y=4.88700.51人群3.00.43547.5362.03公路ii級7.875214.201.370.5872.4415.46101.590.586.13人群3.00.4352.443.18公路ii級7.875178.501.370.58735.65225.77751.16y=3.66525.39人群3.00.43535.6546.53公路ii級7.875214.201.370.5877.3146.29175.480.75129.19人群3.00.4357.319.545）計算支點(diǎn)截面汽車荷載和人群荷載的最大剪力號主梁橫向分布影響線。繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線如圖2.6所示。=1.0=0.833。圖2.6汽車荷載支點(diǎn)剪力計算圖示（尺寸單位：m）(a)主梁縱斷面圖；（b)車輛荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長分布圖；（c)車輛集中荷載和均布荷載的布置；（d)支點(diǎn)截面剪力影響線圖.計算汽車荷載的支點(diǎn)剪力為： =212.08kn圖2.7所示為人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的分布圖。變化區(qū)段附加三角形重心處的影響線坐標(biāo)為：圖2.7 人群荷載支點(diǎn)剪力計算圖(a)人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長分布圖不考慮沖擊力的影響，則人群荷載支點(diǎn)剪力為： = =20.95kn號主梁橫向分布影響線。繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線如圖2.8所示。=1.0=0.833圖2.8汽車荷載支點(diǎn)剪力計算圖示（尺寸單位：m）(a)主梁縱斷面圖；（b)車輛荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長分布圖；（c)車輛集中荷載和均布荷載的布置；（d)支點(diǎn)截面剪力影響線圖.計算汽車荷載的支點(diǎn)剪力為： =229.27kn圖2.9所示為人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的分布圖。變化區(qū)段附加三角形重心處的影響線坐標(biāo)為：圖2.9 人群荷載支點(diǎn)剪力計算圖(a) 人群荷載作用下支點(diǎn)剪力的荷載橫向分布系數(shù)沿跨長分布圖不考慮沖擊力的影響，則人群荷載支點(diǎn)剪力為： = =7.362.3.3主梁內(nèi)力組合表2.7主梁內(nèi)力組合表序號荷載類型梁號跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)(1)永久作用1273.360955.02130.60261.201326.120994.59136.02272.03(2)汽車荷載1097.06111.28822.82192.23212.081001.51101.59751.16175.48229.27(3)人群荷載117.076.0187.8118.0020.9562.033.1846.539.547.36(4)標(biāo)準(zhǔn)組合(1)+(2)+(3)2487.49117.291865.65340.83494.232389.66104.771792.28321.04508.66(5)短期組合2158.3783.911618.80283.16430.612089.2174.291566.93268.40439.88(6)極限組合1.2(1)+1.4(2)+1.12(3)3195.04162.522396.32446.00633.823062.93145.792297.25419.58655.66所以，由控制設(shè)計。2.3.4 截面設(shè)計、強(qiáng)度驗(yàn)算(1) 計算截面的確定翼緣厚度 翼緣的有效寬度為按計算跨度 按翼緣厚度 從上述兩個數(shù)值中取較小的值作為翼緣的有效寬度，因此。 (2) 截面受力類型判別 故為第一類t型截面； (3) 配筋計算 =60.72mm所需受力鋼筋截面面積 = =8550mm選用840，實(shí)際配置鋼筋面積。配筋率為：此時： 驗(yàn)算截面抗彎承載力： ，滿足要求。（3）主梁剪力配筋按公預(yù)規(guī)5.2.95.2.10條規(guī)定抗剪承載力驗(yàn)算要求：計算剪力效應(yīng)，介于兩者之間，主梁需要配置抗剪力鋼筋。擬全部采用箍筋來承受剪力，選取箍筋為雙肢10，。按公預(yù)規(guī)5.1.1條規(guī)定，箍筋間距按下列公式計算：式中：取則： 即：配10140的箍筋，滿足規(guī)范規(guī)定的要求。支點(diǎn)處按構(gòu)造要求進(jìn)行加密，具體布置見主梁鋼筋圖。2.4橫梁內(nèi)力的計算 2.4.1橫隔梁彎距與剪力計算(1) 確定作用在中橫隔梁上的計算荷載：對于跨中橫隔梁的最不利荷載如圖2.10所示。圖2.10跨中橫隔梁的受載圖示縱向一列輪重對中橫隔梁的計算荷載為：汽車荷載計算剪力時： (2) 繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線在上面已經(jīng)算得號梁的橫向影響線豎坐標(biāo)值為：同理可知號梁繪制彎矩影響線：對于號主梁和號主梁之間截面的彎矩影響線可計算如下：p=1作用在號梁軸上時： p=1作用在號梁軸上時： p=1作用在號梁軸上時：圖2.11中橫隔梁內(nèi)力計算（尺寸單位：cm）此三個豎標(biāo)值和已知影響線折點(diǎn)位置（即所計算截面的位置），繪出影響線如圖2.11所示。繪制剪力影響線：對于號主梁處截面的影響線可計算如下：p=1作用在計算截面以右時：= 即（就是號主梁荷載橫向影響線）p=1作用在計算截面以左時：=1 即1繪成的影響線如圖2.11所示。（3）截面內(nèi)力計算將所求得的計算荷載在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對于汽車荷載并計入沖擊影響力，則得到如下結(jié)果：公路ii級彎距=剪力=內(nèi)力組合（鑒于橫隔梁的結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力甚小，計算中可略出不計）：承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合基本組合正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合短期效應(yīng)組合長期效應(yīng)組合（4）截面配筋計算與驗(yàn)算1）正彎矩配筋（把鋪裝層折作3cm計入截面）翼板有效寬度計算橫隔梁長度為：= 查表得：則橫隔梁翼板有效寬度： 按規(guī)范取小值171暫時取=8，按公預(yù)規(guī)5.2.2條規(guī)定：取極限，解得：由公式得： 取4， 此時， （滿足要求）驗(yàn)算截面抗彎承載力： 2）負(fù)彎矩的配筋取，。解得：選用，則。此時： 驗(yàn)算截面抗彎承載力： 配筋率大于公預(yù)規(guī)9.1.12條規(guī)定的受拉鋼筋最小配筋率3）橫梁剪力配筋考慮汽車組合系數(shù)，并取汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)為1.4，則取用的剪力效應(yīng)值為：按公預(yù)規(guī)5.2.95.2.10條規(guī)定抗剪承載力驗(yàn)算要求：計算剪力效應(yīng)，介于兩者之間，橫梁需要配置抗剪力鋼筋。擬全部采用箍筋來承受剪力，選取箍筋為雙肢8，。按公預(yù)規(guī)5.1.1條規(guī)定，箍筋間距按下列公式計算：式中：取則： 即配8100的箍筋，滿足規(guī)范規(guī)定的要求。2.5板式橡膠支座的選擇及設(shè)計2.5.1 橡膠支座的幾何尺寸和各項(xiàng)變形自重結(jié)構(gòu)引起的支座反力為：=272.03kn活載（包括沖擊力）最大反力為：=245.09kn汽車荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，主梁的計算溫差（1）支座截面尺寸的確定所以尺寸選為：橫橋向,順橋向，使支座與梁肋等寬，則，滿足應(yīng)力要求。支座厚度初擬選用28mm，其中有四層鋼板和五層橡膠片，上下表層橡膠片厚2.5mm，中間各層厚5mm，加勁鋼板每層厚2mm，橡膠片總厚度（2）計算支座的平面形狀系數(shù)： =（3）計算橡膠支座的彈性模量： =689.53mpa2.5.2 支座厚度的驗(yàn)算主梁的計算溫差為，溫度變形由兩端的支座均攤，則每一支承受的水平位移為：確定作用在每一支座上的制動力：對于計算跨徑為19.5m的橋，一個設(shè)計車道上公路ii級車道荷載總重為：7.87519.5+178.5=332.0kn，則其制動力標(biāo)準(zhǔn)值為332.010%=33.2kn。按橋規(guī)規(guī)定制動力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于90kn。則活載制動力分配到每個支座上的水平力。則由活載制動力引起的每一支座的水平位移：橡膠片的總厚度： 根據(jù)橋規(guī)要求，滿足要求。支座總厚度 。2.5.3 支座的偏轉(zhuǎn)情況的驗(yàn)算支座的平均壓縮變形為：按橋規(guī)規(guī)定，應(yīng)滿足，即 ， 滿足要求。（2）計算梁端轉(zhuǎn)角：由關(guān)系式和可得： 設(shè)結(jié)構(gòu)自重作用下，主梁處于水平狀態(tài)。已知汽車荷載下的跨中撓度,代入上式得：（3）驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況： ，滿足要求。2.5.4 支座的抗滑性能驗(yàn)算已知，于是：不計汽車制動力時，滿足要求。計入汽車制動力時 ，滿足要求。結(jié)果表明，支座不會發(fā)生相對滑動。3下部結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算3.1蓋梁的設(shè)計計算3.1.1橋墩尺寸考慮上部結(jié)構(gòu)尺寸，選用如圖3.1所示結(jié)構(gòu)尺寸。圖3.1橋墩結(jié)構(gòu)尺寸（尺寸單位：cm）3.1.2蓋梁計算（1）荷載計算上部結(jié)構(gòu)永久荷載如表3.1。表3.1上部結(jié)構(gòu)永久荷載每片邊梁自重每片中梁自重一孔上部結(jié)構(gòu)自重每一個支座恒載反力1、4號2、3號26.7927.902132.911、4號2、3號261.20272.03蓋梁自重及作用效應(yīng)計算（蓋梁長度）（圖3.2）圖3.2 蓋梁計算圖示(尺寸單位：cm)表3.2蓋梁自重產(chǎn)生的彎距、剪力效應(yīng)計算截面編號自重彎距剪力1-1-16.875-16.8752-2-45.000-45.0003-3-115.875108.0004-454.00054.0005-500蓋梁自重：3.1.3可變荷載計算（1）可變荷載橫向分布系數(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。公路ii級a單列車，對稱布置（圖3.3）時： 圖3.3（尺寸單位：cm） 圖3.4（尺寸單位：cm）b雙列車，對稱布置（圖3.4）時：c單列車，非對稱布置（圖3.5）時：圖3.5（尺寸單位：cm）由，已知 ，則d雙列車，非對稱布置（圖3.5）時：已知，則：人群荷載a兩側(cè)有人群，對稱布置時（圖3.6）： 圖3.6（尺寸單位：cm）b單側(cè)有人群，對稱布置時（圖3.6）： 已知，則：（2）按順橋向可變荷載移動情況，求得支座可變荷載反力的最大值（圖3.7）。圖3.7（尺寸單位：m）公路ii級雙孔布載單列車時：雙孔布載雙列車時：單孔布載單列車時： 單孔布載雙列車時：人群荷載（圖3.8）圖3.8（尺寸單位：m）單孔布載時：雙孔滿載時（一側(cè)）： （3）可變荷載橫向分布后各梁支點(diǎn)反力（計算的一般公式為），見表3.3。表3.3各梁支點(diǎn)反力計算荷載橫向分布系數(shù)公路i級荷載(kn)人群荷載(kn)計算方法荷載布置橫向分布系數(shù)單孔雙孔單孔雙孔bbbb對稱布置按杠桿法計算單列車公路ii級255.280127.64127.640332.060166.03166.030雙列行車公路ii級510.5686.80255.28255.2886.80664.12112.90332.06332.06112.90人群荷載29.2541.10-11.85-11.8541.1058.5082.19-23.69-23.6982.19非對稱布置按偏心受壓法計算單列行車公路ii級255.28140.4089.3538.29-12.76332.06177.13112.7248.31-16.10雙列行車公路ii級510.56168.48142.96112.3286.80664.12219.16185.95146.11112.90人群荷載29.2523.9912.871.76-9.3658.5047.9725.743.51-18.72（4）各梁永久荷載、可變荷載反力組合：計算表3.4，表中均取用各梁的最大值，沖擊系數(shù)：表3.4各梁永久荷載、可變荷載基本組合計算表（單位：kn）編號荷載情況1號梁2號梁3號梁4號梁恒載522.40544.05544.05522.40公路ii級雙列對稱154.67454.92454.92154.67公路ii級雙列非對稱300.25254.75200.17154.67人群對稱82.19-23.69-23.6982.19人群非對稱47.9725.743.51-18.72+759.26975.28975.28759.26+725.041024.711002.48658.35+904.84775.11720.53759.26+870.62824.54747.73658.35（5）雙柱反力計算（圖4.9），所引用的各梁反力見表3.5。表3.5 雙柱反力計算荷載組合情況計算式反力組合公路ii級雙列對稱 人群對稱1734.54組合公路ii級雙列對稱 人群非對稱1778.23組合公路ii級雙列非對稱 人群對稱1741.08組合公路ii級雙列非對稱 人群非對稱1784.78荷載組合情況計算式反力組合公路ii級雙列對稱 人群對稱1734.54組合公路ii級雙列對稱 人群非對稱1632.35組合公路ii級雙列非對稱 人群對稱1418.66組合公路ii級雙列非對稱 人群非對稱1316.46由表3.5可知，偏左的立柱反力較大（），并由荷載組合時（公路ii級雙列對稱布置與人群非對稱組合）控制設(shè)計。此時，。3.1.4內(nèi)力計算（1）恒載加活載作用下各截面的內(nèi)力彎距計算（圖3.9）截面位置如圖3.9所示。為求得最大彎距值，支點(diǎn)負(fù)彎距取用非對稱布置時數(shù)值，跨中彎距取用對稱布置數(shù)值。按圖3.9給出的截面位置，圖3.9（尺寸單位：cm）各截面彎距計算式為： 各種荷載組合下的各截面彎距計算見表3.6。注意的是，表中內(nèi)力計算未考慮施工荷載的影響。表3.6 各截面彎距計算荷載組合情況墩柱反力梁支座反力各截面彎距截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5組合1734.54759.26975.28-379.63-1176.85-640.45-640.45組合1778.23725.041024.71-362.52-1123.81-537.44-514.65組合1741.08904.84775.11-452.42-1402.50-927.29-878.43組合1784.78870.62824.54-435.31-1349.41-824.27-752.57相應(yīng)于最大彎距時的剪力計算見表3.7。一般計算公式為：截面1-1：，；截面2-2：；截面3-3：，；截面4-4：；截面5-5：。表3.7各截面剪力計算荷載組合情況各截面剪力(kn