道路橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)-T型梁橋設(shè)計(jì).doc

摘 要 該橋位于某二級(jí)公路，規(guī)劃河道寬度39m，設(shè)計(jì)橋梁與河道正交，雙向兩車道，兩側(cè)安全帶各寬1,0m，采用裝配式鋼筋混凝土T形簡支梁橋，汽車荷載采用II級(jí)，主梁截面強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)計(jì)入8cm的鋪裝參與計(jì)算，簡支梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑13m，共分3跨。設(shè)計(jì)中用到所學(xué)的各類知識(shí)，在設(shè)計(jì)中得到綜合運(yùn)用，通過不斷的查閱資料，整理計(jì)算，思考，計(jì)算出各個(gè)部分。在設(shè)計(jì)過程中遇到的一些問題，通過查閱資料，詢問指導(dǎo)老師，解決了遇到的各種困難。設(shè)計(jì)遵循符合設(shè)計(jì)要求，研究內(nèi)容有學(xué)術(shù)和實(shí)用價(jià)值，論述充分翔實(shí)，邏輯性強(qiáng)，能反映出運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題，解決問題的能力，論文語句通順，條理清晰，論證嚴(yán)密深刻，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，行文規(guī)范，并且在規(guī)定時(shí)間內(nèi)做出。包括上部結(jié)構(gòu)布置，主梁內(nèi)力計(jì)算，承載能力極限狀態(tài)下主梁配筋計(jì)算、正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度及撓度驗(yàn)算，行車道板計(jì)算，橫梁計(jì)算，支座計(jì)算和下部結(jié)構(gòu)計(jì)算。設(shè)計(jì)中用到了工具，通過這次設(shè)計(jì)也讓我熟練的應(yīng)用CAD,WORD，等軟件。本次設(shè)計(jì)全部全部按照相應(yīng)的規(guī)范編寫，平面圖為手繪圖，其余圖均為電腦出圖。關(guān)鍵詞：簡支梁橋，截面特性，承載力復(fù)核，構(gòu)件抗裂變形驗(yàn)算，下部結(jié)構(gòu)，承載力驗(yàn)算ABSTRACTAbstract In this design， is mainly the zaozhuangshi zechengqu design， the length of this road which we design is 850m， the design of the speed and didnt set up the central of separation strip.Has carried on the analysis to the volume of traffic， search corresponding technical specifications， highway to determine the levels of need and the design of the parameters . Carries on the route selection in the horizontal plan， then carried on the plane geometric design to the path route. This route has two sections of curves establishments transition curve and super elevation. There are ten vertical curves in this Profile Design. And also meet various requirements of vertical surface linear combination design.Has determined the cross section composition and various elements in Cross section design and draws up the cross section chart. The roadbed design of basic content is determining roadbed side slope form and slope. In the design of retaining walls is to meet a variety of recalculations Stability. Pavement Design elements include road type and structure design. ， also discussed some of the content of the forms and drawings. This design not only to understand the various road-building steps， but also skilled in the use of AutoCADKEY WORDS：prestress，comparation of different schemes，the design of the structure，construction method目 錄前 言1第1章 設(shè)計(jì)資料與結(jié)構(gòu)布置31.1設(shè)計(jì)資料31.1.1橋面跨徑及橋?qū)?1.1.2設(shè)計(jì)荷載31.1.3材料初步選定31.1.4設(shè)計(jì)依據(jù)31.2結(jié)構(gòu)布置41.2.1主梁高41.2.2主梁間距41.2.3主梁梁肋寬41.2.4翼緣板尺寸41.2.5橫隔梁41.2.6橋面鋪裝41.2.7說明5第2章 主梁截面幾何特性計(jì)算6第3章 主梁計(jì)算73.1橫向分布系數(shù)計(jì)算73.1.1跨中的荷載橫向分布系數(shù)73.1.2支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)123.1.3橫向分布系數(shù)匯總133.2主梁內(nèi)力計(jì)算133.2.1恒載內(nèi)力計(jì)算133.2.2活載內(nèi)力計(jì)算143.2.3主梁內(nèi)力組合243.3主梁的正截面設(shè)計(jì)243.3.1T形梁類型確定253.3.2正截面配筋計(jì)算263.4梁的斜截面設(shè)計(jì)273.4.1計(jì)算各截面的有效高度273.4.2核算梁的截面尺寸283.4.3分析梁內(nèi)是否需要配置剪力鋼筋283.4.4確定計(jì)算剪力283.4.5配置彎起鋼筋293.4.6檢驗(yàn)各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)是否符合構(gòu)造要求323.4.7配置箍筋353.5正截面應(yīng)力驗(yàn)算363.5.1確定受壓區(qū)高度363.5.2求開裂截面換算截面的慣性矩373.5.3正截面應(yīng)力驗(yàn)算373.6主梁的裂縫寬度驗(yàn)算373.7主梁的變形驗(yàn)算383.7.1計(jì)算截面的幾何特性383.7.2計(jì)算構(gòu)件的剛度B393.7.3作用短期效應(yīng)作用下跨中截面撓度40第4章 行車道板的計(jì)算414.1行車道板的計(jì)算圖式414.2行車道板的計(jì)算414.2.1懸臂板的內(nèi)力計(jì)算414.2.2主梁肋間板的內(nèi)力計(jì)算42第5章 橫隔梁的計(jì)算455.1確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載455.2繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線455.2.1繪制彎矩影響線465.3截面內(nèi)力計(jì)算475.4內(nèi)力組合475.4.1承載能力極限狀態(tài)475.4.2正常能力極限狀態(tài)48第6章 支座計(jì)算496.1確定支座的平面尺寸496.2確定支座高度496.3支座偏轉(zhuǎn)情況驗(yàn)算516.4板式橡膠支座抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算52第7章 下部結(jié)構(gòu)計(jì)算547.1設(shè)計(jì)資料547.1.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造547.1.2水文地質(zhì)條件547.1.3材料547.2蓋梁設(shè)計(jì)計(jì)算557.2.1蓋梁荷載計(jì)算557.2.2內(nèi)力計(jì)算607.2.3截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核647.3橋墩墩柱設(shè)計(jì)687.3.1荷載計(jì)算687.3.2截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算717.4鉆孔樁計(jì)算737.4.1荷載計(jì)算737.4.2樁長計(jì)算747.4.3樁的內(nèi)力計(jì)算m法757.4.4樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算757.4.5墩頂縱向水平位移驗(yàn)算76致 謝77參考文獻(xiàn)7872前 言 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中分三個(gè)階段，第一階段，設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段。該階段搜集橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范，設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，熟悉閱讀了指導(dǎo)書上相關(guān)范例。搜集設(shè)計(jì)所需的相關(guān)計(jì)算公式及系數(shù)。第二階段，設(shè)計(jì)實(shí)施階段，通過橋梁方案比選，橋梁結(jié)構(gòu)及應(yīng)力計(jì)算后。確定了橋梁整體 結(jié)構(gòu)及橫縱斷面布置。最后完成結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。第三階段，設(shè)計(jì)總結(jié)。通過本次設(shè)計(jì)，加深了橋梁相關(guān)知識(shí)。熟悉橋梁在設(shè)計(jì)及施工過程中相關(guān)流程。本設(shè)計(jì)是針對棗莊市澤城區(qū)某板橋進(jìn)行的，本設(shè)計(jì)共分4章，第1章是設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置，分別對設(shè)計(jì)流量、橋孔長度、橋面標(biāo)高進(jìn)行了計(jì)算。根據(jù)水文計(jì)算和規(guī)范規(guī)定擬定橋梁構(gòu)造及內(nèi)力計(jì)算和組合階段。對各種情況引起的損失分別計(jì)算說明。第2章對主梁截面、主梁端部的承壓、預(yù)拱度設(shè)置進(jìn)行了驗(yàn)算。第3章對支座的尺寸的確定及穩(wěn)定性的復(fù)核。第4章進(jìn)行了下部結(jié)構(gòu)計(jì)算，主要是對墩柱的尺寸的確定，及鉆孔樁的確定，同時(shí)對下部承載力的復(fù)核。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書本設(shè)計(jì)還對橋梁的總體布置圖、配筋圖及一些附屬設(shè)施圖進(jìn)行了繪制。 對本人在 今后的工作和學(xué)習(xí)都有很大幫助。但是還存在一些問題，如對規(guī)范理解不夠徹底。應(yīng)用計(jì)算不夠熟練等，這些都是我要努力的方向第1章 設(shè)計(jì)資料與結(jié)構(gòu)布置1.1設(shè)計(jì)資料1.1.1橋面跨徑及橋?qū)?.標(biāo)準(zhǔn)跨徑：該橋位于某二級(jí)公路，規(guī)劃河道寬度36m，設(shè)計(jì)橋梁與河道正交，雙向兩車道，兩側(cè)人行道各寬1.0m，確定采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為13m的裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁橋。2.主梁全長：根據(jù)當(dāng)?shù)氐臏囟冉y(tǒng)計(jì)資料，并參照以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定伸縮縫采用4cm，則預(yù)制梁體長12.96m。3.計(jì)算跨徑：根據(jù)梁式橋計(jì)算跨徑的取值方法，計(jì)算跨徑取相鄰支座中心間距為19.5m。4.橋面寬度：根據(jù)一次典型交通量的抽查結(jié)果，確定該橋的橋面橫向布置為凈7m（行車道）+21.0m（人行道）1.1.2.設(shè)計(jì)荷載根據(jù)該橋所在道路的等級(jí)確定荷載等級(jí)為：汽車荷載：公路II級(jí)車道荷載；人群荷載：3.0kN/m。1.1.3.材料初步選定1.鋼筋：主筋采用焊接鋼筋HRB335鋼筋，箍筋采用R235鋼筋。2.混凝土：混凝土采用C30。3.支座：板式橡膠支座。1.1.4.設(shè)計(jì)依據(jù)1.公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）2.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D622004）1.2結(jié)構(gòu)布置1.2.1主梁高：以往的經(jīng)濟(jì)分析表明，鋼筋混凝土T形簡支梁高跨比的經(jīng)濟(jì)范圍大約在1/111/16之間，根據(jù)跨度大者取較小比值的原則，本橋取1/16，則梁高應(yīng)為0.9-1.0m（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為13m），實(shí)際的設(shè)計(jì)按1.0m取。1.2.2主梁間距：裝配式鋼筋混凝土T形簡支梁的主梁間距一般選在1.52.2之間，本橋選用1.5m。1.2.3主梁梁肋寬：為保證主梁的抗剪需要，梁肋受壓時(shí)的穩(wěn)定，以及混凝土的振搗質(zhì)量，通常梁肋寬度取在1518cm，鑒于本橋的跨度為13m，縱向鋼筋數(shù)量較多，按較大值取為18cm。1.2.4翼緣板尺寸：由于橋面寬度是給定的，主梁間距確定后，翼緣板的寬度即可得到為1.2m。因?yàn)橐砭壈逋瑫r(shí)又是橋面板，根據(jù)其受力特點(diǎn)，一般設(shè)計(jì)成變厚度：與腹板交接處較厚，通常取不小于主梁梁高的1/10，即為1.3/10=0.13m，本設(shè)計(jì)取為0.14cm；翼緣板的懸臂端部可以薄些，本設(shè)計(jì)取為10cm。1.2.5橫隔梁：為增強(qiáng)橋面系的橫向剛度，本橋除在支座處設(shè)置端橫隔梁外，在跨間等間距布置三根中橫隔梁，間距44.85m（連同端橫隔梁在內(nèi)），梁高一般取為梁高的3/4左右（即0.975m，在靠近腹板處橫隔梁底緣到主梁梁頂?shù)木嚯x為1.00m）；厚度通常取在1216cm，本設(shè)計(jì)橫隔梁取為12cm。1.2.6橋面鋪裝：瀝青混凝土鋪裝5cm，混凝土鋪裝10cm，主梁截面強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)計(jì)入8cm的鋪裝參與受力。說明：本設(shè)計(jì)如無特別說明，除鋼筋直徑單位為mm，其余尺寸單位均為cm。第2章 主梁截面幾何特性計(jì)算本設(shè)計(jì)采用分塊面積法，計(jì)算公式如下：毛截面面積： 各分塊面積對上緣的靜矩： 毛截面重心至梁頂?shù)木嚯x： 毛截面慣性矩計(jì)算公式： 式中：分塊面積； 分塊面積的重心至梁頂邊的距離； 各分塊對上緣的面積矩； 各分塊對上緣的面積矩； 分塊面積對其自身重心軸的慣性矩。2.1預(yù)制梁的截面幾何特性預(yù)制主梁的截面幾何特性翼板的換算平均高度： cm面積： cm對上翼緣面積矩：cm重心至截面上緣的距離： cm對截面形心慣性矩： cm2.2成橋階段主梁的截面幾何特性2.2.1面積： cm2.2.2對上翼緣面積矩： cm2.2.3重心至截面上緣的距離： cm2.2.4對截面形心慣性矩： cm第3章 主梁計(jì)算3.1橫向分布系數(shù)的計(jì)算1. 跨中的荷載橫向分布系數(shù)3-1 橫隔梁截面圖鑒于主梁之間的橫向連接剛度較大，本設(shè)計(jì)采用比擬正交異性板法（圖表法）計(jì)算。3.1.1計(jì)算幾何特性主梁抗彎慣矩： cm主梁的比擬單寬抗彎慣矩：cm/cm橫隔梁抗彎慣矩：由于橫隔梁截面有變化，故取平均值來確定翼板有效寬度，橫隔梁的長度取兩根邊主梁的軸線距離，即：cm查表3-1表3-1 矩形截面抗扭剛度系數(shù)得： cm橫隔梁截面重心位置（翼緣板平均厚度按保守取11計(jì)算）：cm故橫隔梁抗彎慣矩為： cm所以，橫隔梁比擬單寬抗彎慣矩為：cm/cm主梁和橫隔梁的抗扭慣矩：對于T形梁，翼板處為濕接，且有橫隔梁連接，故按剛性連接計(jì)算，具體計(jì)算過程如下：對于主梁梁肋： 查cm對于橫隔梁的梁肋： 查cmcm/cm3.1.2計(jì)算抗彎參數(shù)與扭彎參數(shù)所以3.1.3計(jì)算主梁橫向影響線坐標(biāo)已知，查GM圖表可得到、，如表3-2所示：表3-2 計(jì)算主梁橫向影響線坐標(biāo)梁位荷載位置校核B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B00.720.850.991.061.271.160.990.850.738.00B/41.051.141.271.101.150.940.760.600.507.94B/21.501.531.501.101.000.760.580.450.368.013B/42.111.911.551.090.850.610.450.330.278,04B2.722,111.531.080.730.500.370.260.208.0400.00.391.021.131.841.661.020.390.07.98B/40.801.231.541.291.481.060.600.12-0.347,92B/22.072.041.951.401.040.600.18-0.18-0.507.973B/44.02.972.061.470.550.14-0.19-0.40-0.628.05B6.103.902.061.590.0-0.35-0.50-0,60-0,558.01注：校核欄按公式進(jìn)行計(jì)算用內(nèi)插法求實(shí)際梁位處的與值，實(shí)際梁位與表列梁位的關(guān)系見下圖因此，對于1號(hào)梁：對于3號(hào)梁：對于2號(hào)梁：=（這里是指表列梁位在0點(diǎn)的值）15號(hào)梁橫向影響線坐標(biāo)值計(jì)算見表3表3-3 坐標(biāo)值計(jì)算梁號(hào)算式荷載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B12,3131.9771.5431.1170.810.5730.4230.3070.2474.73,282.0601.060.367-0,02-0.29-0.47-0.597-2.387-1.303-0.5170.0570.4430.5960.7160.8370.844-0.547-0.298-0.1180.0130.1010.1360.1640.1920.1934,1532.9821.9421.0730.4680.113-0.13-0.275-0.4040.4610.3310.2160.1190.0520.013-0.01-0.031-0.04520,730.850.991.161.271.160.990.850.730.00.391.021.661.841.661.020.390.00.730.46-0.03-0,50-0.57-0,50-0.030.460.730.1670.105-0.007-0.115-0.131-0.115-0.010.1050.1670.1670.4951.0131.5451,7091.5451.0130.4950.1670.1670.0550.1330.1720.190.1720.1330.1550.16731.1571.2731.3631.3471.110.8670.6830.5170.4231.0671.511.7131.661.360.860.460.03-0.4530.09-0.273-0.35-0.313-0.250.0070.2330.4870.8760.021-0.063-0,08-0.072-0.0570.0020.0510.1120.2011.0881.4471.6331,5881,3030.8620.5110.142-0.2520.1210.1610.1810,1760,1450.0960.0570.016-0.028注：。3.1.4計(jì)算各梁的荷載橫向分布系數(shù)在影響線上按橫向最不利位置布置荷載后，就可以按相應(yīng)的影響線坐標(biāo)值求得主梁的荷載橫向分布系數(shù)。首先繪制橫向影響線圖，具體尺寸見下圖：3-2 比擬板法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)對于1號(hào)梁：汽車荷載：按三列布置，汽車左側(cè)布置在距左側(cè)緣石0.5m處人群荷載：對于2號(hào)梁：汽車荷載：按四列布載人群荷載：對于3號(hào)梁：汽車荷載：按四列布載人群荷載：3.2支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)采用杠桿原理法計(jì)算，繪制橫向影響線圖，在橫向按最不利荷載布置，如下圖所示3-3 杠桿原理法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)（1）對于1號(hào)梁：（2）對于2號(hào)梁：0（影響線為負(fù)，故不布載）（3）對于3號(hào)梁：03.3橫向分布系數(shù)匯總（表3-4）表3-4 荷載橫向分布系數(shù)荷載類別123汽車荷載0.2550.3340.2720.5000.2810.5人群0.3161.00.100.1103.4主梁內(nèi)力計(jì)算3.4.1恒載內(nèi)力計(jì)算（1）恒載集度主梁：kN/m橫隔梁：對于邊主梁kN/m對于中主梁kN/m橋面鋪裝層kN/m欄桿和人行道kN/m作用于邊主梁的全部恒載為kN/m作用于中主梁的恒載為kN/m（2）荷載內(nèi)力計(jì)算邊主梁距離支座為的橫截面的彎矩和剪力：各計(jì)算截面的剪力和彎矩值列于表3-5內(nèi)表3-5 邊主梁的恒載內(nèi)力 內(nèi)力截面位置剪力/kN彎矩/kNm 3.4.2活載內(nèi)力計(jì)算采用直接加載求汽車荷載內(nèi)力及人群荷載內(nèi)力，計(jì)算公式為：式中 所求截面的彎矩或剪力； 汽車荷載的沖擊系數(shù)；多車道橋涵的汽車荷載折減系數(shù)，1.00； 、汽車和人群的跨中荷載橫向分布系數(shù)；集中荷載作用處的橫向分布系數(shù)； 、車道荷載中的均布荷載及人群荷載；車道荷載中的集中荷載；彎矩或剪力影響線的面積；與車道荷載的集中荷載對應(yīng)的影響線豎標(biāo)值。由公橋規(guī)可知，公路級(jí)車道荷載由均布荷載kN/m計(jì)算彎矩時(shí)的集中荷載kN計(jì)算剪力時(shí)的集中荷載kN沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算：0.0157=0.34所以沖擊系數(shù)=1.34當(dāng)計(jì)算簡支梁各截面的最大彎矩和跨中最大剪力時(shí)，可以近似取用不變的跨中橫向分布系數(shù)；對于支點(diǎn)截面的剪力或靠近支點(diǎn)截面的剪力，尚須計(jì)入由于荷載橫向分布系數(shù)在梁端區(qū)段內(nèi)發(fā)生變化所產(chǎn)生的影響。以1號(hào)梁為例，計(jì)算各截面的彎矩和剪力。3-4 1號(hào)梁剪力計(jì)算（1）跨中截面跨中截面彎矩影響線面積：a.彎矩：m kNmkNmb.剪力：跨中截面剪力影響線面積：mkNkN（2）截面a.彎矩：截面彎矩影響線面積：m kNmkNmb.剪力：截面剪力影響線面積：mkNkN（3）支點(diǎn)截面支點(diǎn)截面剪力影響線面積： m 表3-6 內(nèi)力計(jì)算表序號(hào)荷載類別彎矩(kNm)剪力(kN)梁端L/4L/2梁端L/4L/2(1)恒載0320.8427.54136.8168.410.00(2)汽車荷載0384.5254.37103.6157.932.2(3)人群荷載010.413.896.62.51.1(4)1.2恒載0384.96513.05164.1782.090.00(5)1.4汽車荷載0539.6356.1145.181.145.1(6)0.81.4人群荷載011.6515.567.392.81.23(7)承載能力極限基本組合0936.2884.7316.716646.3(8)0.7汽車荷載/1.30207.513755.7931.217.3(9)0.4汽車荷載/1.30118.678.331.917.89.9(10)0.4人群荷載04.25.62.610.4(11)正常極限設(shè)計(jì)值短期組合（1+8+3）0538.7578.4199.2102.118.4(12)正常極限設(shè)計(jì)值長期組合（1+9+10）0443.6511.4171.387.210.3(13)0.9（7）0842.6796.3285149.441.7(14)0.9（11）0484.8520.6179.391.916.6(15)0.9（12）0399.2460.3154.278.59.273.4.3主梁內(nèi)力組合1號(hào)梁的荷載組合計(jì)算過程列于表6中，同理，可得其他各號(hào)梁的跨中截面、截面及支點(diǎn)截面的和，計(jì)算結(jié)果匯總于表3-7。表3-7 主梁內(nèi)力組合梁號(hào)荷載類型彎矩(kNm)剪力(kN)梁端L/4L/2梁端L/4L/21號(hào)正常極限設(shè)計(jì)值短期組合0538.7578.4199.2102.118.4正常極限設(shè)計(jì)值長期組合0443.6511.4171.387.210.30.9 承載力極限設(shè)計(jì)值基本組合0842.6796.3285149.441.72號(hào)正常極限設(shè)計(jì)值短期組合0545.3578162.8102.521.3正常極限設(shè)計(jì)值長期組合0448.5512.8151.587.712.20.9 承載力極限設(shè)計(jì)值基本組合0867.4808.1207.5152.549.53號(hào)正常極限設(shè)計(jì)值短期組合0552.9583.3164.7103.722正常極限設(shè)計(jì)值長期組合0452.8515.6152.588.412.60.9 承載力極限設(shè)計(jì)值基本組合0884.9819.8211.5155.251.13.3主梁的正截面設(shè)計(jì)3-5 T梁計(jì)算截面3.3.1.T形截面類型確定設(shè)此T形截面受拉鋼筋為兩排，取mm mm kNmkNm可判定此截面屬于第一種T形截面，可按矩形截面進(jìn)行計(jì)算。3.3.2.正截面配筋計(jì)算求出受壓區(qū)高度： mmmm求出受拉鋼筋截面積：mm現(xiàn)采用，則實(shí)際取用受拉鋼筋截面積mm。鋼筋布置圖見上圖。實(shí)際取用受拉鋼筋重心至下邊緣的距離：實(shí)際配筋所需腹板寬：mm3-6 主梁截面尺寸配筋率滿足橋規(guī)（JTG D622004）要求。3.4梁的斜截面設(shè)計(jì)3.4.1.計(jì)算各截面的有效高度主筋為時(shí)，主筋合力作用點(diǎn)至梁截面下邊緣的距離，由下式求得：mm截面有效高度：mm主筋為時(shí)，主筋合力作用點(diǎn)至梁截面下邊緣的距離，由下式求得：mm截面有效高度：mm主筋為時(shí)，主筋合力作用點(diǎn)至梁截面下邊緣的距離，由下式求得：mm截面有效高度：mm3.4.2.核算梁的截面尺寸支點(diǎn)截面： kNkN跨中截面： kNkN故按正截面抗彎承載力計(jì)算所確定的截面尺寸滿足抗剪方面的構(gòu)造要求。3.4.3.分析梁內(nèi)是否需要配置剪力鋼筋kNkN故梁內(nèi)需要按計(jì)算配置剪力鋼筋。3.4.4.確定計(jì)算剪力3-6 按抗剪強(qiáng)度要求計(jì)算各排彎起鋼筋的用量（1）繪制此梁半跨剪力包絡(luò)圖，并計(jì)算不需設(shè)置剪力鋼筋的區(qū)段長度：對于跨中截面kNkN不需設(shè)置剪力鋼筋的區(qū)段長度mm（2）按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖求距支座中心處截面的最大剪力值kN（3）最大剪力的分配按橋規(guī)（JTG D622004）的規(guī)定：由混凝土與箍筋共同承擔(dān)不少于最大剪力的60，即：kN由彎起鋼筋承擔(dān)不多于最大剪力的40，即：kN3.4.5.配置彎起鋼筋（1）按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖計(jì)算需設(shè)置彎起鋼筋的區(qū)段長度mm（2）計(jì)算各排彎起鋼筋截面面積a.計(jì)算第一排（對支座而言）彎起鋼筋截面面積取用距支座中心處由彎起鋼筋承擔(dān)的剪力值：kN梁內(nèi)第一排彎起鋼筋擬用補(bǔ)充鋼筋（=280MPa），該排彎起鋼筋截面面積需要量為： mm而鋼筋實(shí)際截面積mmmm，滿足抗剪要求。其彎起點(diǎn)為，彎終點(diǎn)落在支座中心截面處，彎起鋼筋與主筋的夾角，彎起點(diǎn)至點(diǎn)的距離為：mmb.計(jì)算第二排彎起鋼筋截面積按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖計(jì)算第一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)處由第二排彎起鋼筋承擔(dān)的剪力值：kN第二排彎起鋼筋擬由主筋228（=280MPa）彎起形成，該排彎起鋼筋截面積需要量為： mm而228鋼筋實(shí)際截面積=1232mm=626mm，滿足抗剪要求。其彎起點(diǎn)為，彎終點(diǎn)落在支座中心截面處，彎起鋼筋與主筋的夾角，彎起點(diǎn)至點(diǎn)的距離為：838mmc.計(jì)算第三排彎起鋼筋截面積按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖計(jì)算第二排彎起鋼筋彎起點(diǎn)處由第三排彎起鋼筋承擔(dān)的剪力值：kN第三排彎起鋼筋擬由主筋（=280MPa）彎起形成，該排彎起鋼筋截面積需要量為：mm而鋼筋實(shí)際截面積mmmm，滿足抗剪要求。其彎起點(diǎn)為，彎終點(diǎn)落在支座中心截面處，彎起鋼筋與主筋的夾角，彎起點(diǎn)至點(diǎn)的距離為：mmd.計(jì)算第四排彎起鋼筋截面積按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖計(jì)算第三排彎起鋼筋彎起點(diǎn)處由第四排彎起鋼筋承擔(dān)的剪力值：kN第四排彎起鋼筋擬由主筋（=280MPa）彎起形成，該排彎起鋼筋截面積需要量為：mm而 鋼筋實(shí)際截面積= mm= mm，滿足抗剪要求。其彎起點(diǎn)為，彎終點(diǎn)落在支座中心截面處，彎起鋼筋與主筋的夾角，彎起點(diǎn)至點(diǎn)的距離為：mme.計(jì)算第五排彎起鋼筋截面積按比例關(guān)系，依剪力包絡(luò)圖計(jì)算第四排彎起鋼筋彎起點(diǎn)處由第五排彎起第五排彎起鋼筋彎起點(diǎn)至支座中心的距離為：mmmm這說明第五排彎起鋼筋彎起點(diǎn)已超過需設(shè)置彎起鋼筋的區(qū)段長mm。彎起鋼筋數(shù)量已滿足抗剪承載力要求。各排彎起鋼筋彎起點(diǎn)至跨中截面的距離見下圖：mmmmmmmmmm3-7 按抗彎承載能力要求檢驗(yàn)各排彎起鋼筋的起點(diǎn)位置3.4.6.檢驗(yàn)各排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)是否符合構(gòu)造要求（1）保證斜截面抗剪承載力方面從圖中可以看出，對支座而言，梁內(nèi)第一排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)已落在支座中心截面處，以后各排彎起鋼筋的彎終點(diǎn)均落在前一排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)截面上，這些都符合橋規(guī)（JTG D622004）的有關(guān)規(guī)定，即能滿足斜截面抗剪承載力方面的構(gòu)造要求。（2）保證正截面抗彎承載力方面a.計(jì)算各排彎起鋼筋彎起點(diǎn)的設(shè)計(jì)彎矩跨中彎矩kNm，支點(diǎn)彎矩，其他截面的設(shè)計(jì)彎矩可按二次拋物公式計(jì)算，如表3-8所列。表3-8 各排彎起鋼筋彎起點(diǎn)的設(shè)計(jì)彎矩計(jì)算表彎起鋼筋序號(hào)彎起點(diǎn)符號(hào)彎起點(diǎn)至跨中截面距離（mm）各彎起點(diǎn)的設(shè)計(jì)彎矩（kNm）跨中截面4E2898 6433D3736 5272C 4574 3811B 5412 205根據(jù)值繪出設(shè)計(jì)彎矩圖。隨后計(jì)算各梁段抵抗彎矩，如表3-9中所列。根據(jù)值繪出抵抗彎矩圖。 表3-9 各梁段抵抗彎矩計(jì)算表梁端符號(hào)主筋截面積（mm）截面有效高度（mm）混凝土受壓區(qū)高度系數(shù)各梁段抵抗彎矩 3695 898 0.05570.9722 903 2463 927 0.03590.9821 628 1232 956 0.01740.9913 327從圖中所示的設(shè)計(jì)彎矩圖與抵抗彎矩圖的疊合圖可以看出設(shè)計(jì)彎矩圖完全被包含在抵抗彎矩圖之內(nèi)，即處處是，這表明正截面抗彎承載力能得到保證。（3）保證斜截面抗彎承載力方面各層縱向鋼筋的充分利用點(diǎn)和不需要點(diǎn)位置計(jì)算，如表3-10,所示。表3-10 各層縱向鋼筋的充分利用點(diǎn)和不需要點(diǎn)位置計(jì)算表各層縱向鋼筋序號(hào)對應(yīng)充分利用點(diǎn)號(hào)各充分利用點(diǎn)至跨中截面距離 （mm）對應(yīng)不需要點(diǎn)號(hào)各不需要點(diǎn)至跨中截面距離 （mm）431083483526146計(jì)算各排彎起鋼筋與梁中心線的交點(diǎn)、的位置：mmmmmm計(jì)算各排彎起鋼筋彎起點(diǎn)至對應(yīng)的充分利用點(diǎn)的距離、各排彎起鋼筋與梁中心線交點(diǎn)至對應(yīng)不需要點(diǎn)的距離，如表3-11所示。表3-11 保證斜截面抗彎承載力構(gòu)造要求分析表各排彎起鋼筋序號(hào)彎起點(diǎn)至充分利用點(diǎn)距離（mm）（mm）（mm）彎起鋼筋與梁中心線交點(diǎn)至不需要點(diǎn)距離（mm）5329555627393744.4-3108=636.44 2117.15591558.1871.12 1386.75566820.75594.353.4.7.配置箍筋根據(jù)橋規(guī)（JTG D622004）關(guān)于“鋼筋混凝土梁應(yīng)設(shè)置直徑不小于8mm且不小于1/4主筋直徑的箍筋”的規(guī)定，本設(shè)計(jì)采用封閉式雙肢箍筋，鋼筋（MPa），直徑為，每肢箍筋截面積mm。橋規(guī)（JTG D622004）中又規(guī)定：“箍筋間距不大于梁高的1/2且不大于400mm”，“支承截面處，支座中心向跨徑方向長度相當(dāng)于不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不大于100mm”。本設(shè)計(jì)按照這些規(guī)定，梁段箍筋最大間距不超過上述結(jié)果（見表3-12）。對梁端而言，第111組箍筋間距為100mm，其他箍筋間距均為200mm。相應(yīng)的最小配筋率：0.18，這也符合橋規(guī)（JTG D622004）的構(gòu)造要求。表3-12 各梁段箍筋的最大間距計(jì)算表梁段符號(hào)主筋截面積（mm）截面有效高度（mm）主筋配筋率箍筋最大間距EG11122.48583.8CE11181.84527BC11321.21474.5AB11440.6419.53.5主梁施工階段應(yīng)力驗(yàn)算C30混凝土的彈性模量MPa,鋼筋的彈性模量MPa；翼緣平均厚度：mm截面的有效高度：mmmm3.5.1確定受壓區(qū)高度由公式得：則mmmm，說明截面中性軸位于梁肋之內(nèi)，屬第二類T形截面。3.5.2求開裂截面換算截面的慣性矩：3.3.3正截面應(yīng)力驗(yàn)算受壓區(qū)混凝土邊緣的壓應(yīng)力：MPaMPa最外一層受拉鋼筋應(yīng)力：MPaMPa因此，構(gòu)件滿足要求。3.6主梁的裂縫寬度驗(yàn)算 作用短期效應(yīng)組合：kNm作用長期效應(yīng)組合：,取MPa則主梁的裂縫寬度為：滿足規(guī)范要求。3.7主梁的變形驗(yàn)算3.7.1.計(jì)算截面的幾何特性開裂截面換算截面的慣性矩：mm全截面的換算截面面積：全截面對上邊緣的靜矩：換算截面重心至受壓邊緣的距離mm，至受拉邊緣的距離mm，中性軸在梁肋內(nèi)。全截面換算截面重心軸以上部分面積對重心軸的面積矩：mm全截面換算截面積的慣性矩：對受拉邊緣的彈性抵抗矩：mm3.7.2.計(jì)算構(gòu)件的剛度作用短期效應(yīng)組合：kNm全截面的抗彎剛度：開裂截面的抗彎剛度：Nmm構(gòu)件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)：開裂彎矩：kNm將以上數(shù)據(jù)代入下列公式得：3.7.3.作用短期效應(yīng)作用下跨中截面撓度為：長期撓度為：mmmm應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，按結(jié)構(gòu)自重和1/2可變作用頻遇值計(jì)算的長期撓度值之和采用。消除自重影響后的長期撓度為：計(jì)算撓度滿足規(guī)范要求。第4章 橫隔梁計(jì)算4.1確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載跨中橫隔梁的最不利荷載布置如圖所示縱向一列車輪對于中橫隔梁的計(jì)算荷載為kN4.2繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線按偏心壓力法求得1號(hào)梁的荷載橫向分布影響線豎坐標(biāo)值為，同理，也可求得2號(hào)梁的荷載橫向分布影響線豎坐標(biāo)值為，繪制1、2號(hào)梁的荷載橫向分布影響如圖所示。4.2.1.繪制彎矩影響線P=1作用在1號(hào)梁軸上時(shí)： P=1作用在2號(hào)梁軸上時(shí)： P=1作用在5號(hào)梁軸上時(shí)； 由已學(xué)影響線知識(shí)可知，影響線必在截面處有突變，根據(jù)和連線延伸至截面，即為值（=0.92），由此即可繪制出影響線，如圖所示。4.2.2.繪制剪力影響線 P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)繪成的影響線如圖所示4.3截面內(nèi)力計(jì)算將求得的計(jì)算荷載在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，并按計(jì)入沖擊影響力，則得彎矩：kNm剪力： 4.4荷載組合kNmkN第5章 行車道板的計(jì)算5.1行車道板的計(jì)算圖示5-1 行車道板計(jì)算試圖邊梁的外側(cè)翼板按懸臂板計(jì)算，由于主梁之間連接剛度較大，所以主梁肋間的行車道板按多跨連續(xù)單向板計(jì)算，順橋向取1延長米的板帶作為研究對象。5.2行車道板的內(nèi)力計(jì)算5.2.1.懸臂板的內(nèi)力計(jì)算（1）荷載：恒載：翼板（取平均板厚）kN/m人行道板及欄桿：kN/m活載：人群荷載按3.0kN/m計(jì)算，則kN/m（2）內(nèi)力：支承端的彎矩和剪力最大： kNm kN5.2.2.主梁肋間板的內(nèi)力計(jì)算由于相鄰主梁間在翼緣板處濕接，且有若干根橫隔梁連接，故可認(rèn)為主梁橫向連接剛度較大，則主梁肋間的行車道板按彈性固結(jié)的多跨連續(xù)單向板計(jì)算（視主梁的梁肋對行車道板為彈性支承）。主要荷載有：恒載：翼板 kN/m橋面鋪裝： kN/m總的荷載集度： kN/m活載：計(jì)算車輛荷載輪載的有效工作寬度,以便計(jì)算內(nèi)力；該形梁屬窄肋形梁，所以板的計(jì)算跨徑可取相鄰梁肋中距1.5。根據(jù)通規(guī)表4.3.1-2可查，m，m。鋪裝層厚m。mm輪載在跨徑的中間時(shí)：mm車輛荷載最小輪距為1.4m大于上面計(jì)算的，故相鄰的輪載不會(huì)發(fā)生重疊，則取1.0m。輪載在板的支承處：mm所以取m輪載靠近板的支承處：這樣就可以作出汽車不同輪載位置下板的有效工作寬度圖形，見下圖?？缰袕澗赜?jì)算：先將肋間板視作簡支，求得內(nèi)力后再修正。1m寬簡支板條的跨中汽車荷載彎矩：5-2 汽車荷載有效分布寬度圖式中 車輛荷載后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值140kN；沖擊系數(shù)，對于行車道板取1.3； 板的計(jì)算跨徑，當(dāng)梁肋不寬時(shí)，取梁肋中距1.8m； 板跨中的有效工作寬度。則有kNm每米板寬的跨中恒載彎矩計(jì)算公式：式中 為1m寬板條每延米的恒載重量。則 kNm則每米板寬的跨中總彎矩為：kNm再進(jìn)行修正：由于，即主梁抗扭能力大，所以按下式計(jì)算：kNmkNm支點(diǎn)剪力計(jì)算：汽車荷載的標(biāo)準(zhǔn)輪距為1.8m，板的凈跨徑為1.82m。計(jì)算最大剪力時(shí)，遠(yuǎn)端的輪載進(jìn)入跨徑范圍很少，且從影響線可以看出，遠(yuǎn)端的輪載影響很少，為簡化計(jì)算，故可略去不計(jì)，僅計(jì)算一個(gè)輪載進(jìn)入跨徑范圍。計(jì)算公式如下：其中：矩形部分荷載的合力為（以代入）：三角形部分荷載的合力為（以代入）： 式中 和對應(yīng)于有效工作寬度和處的荷載強(qiáng)度； 對應(yīng)于荷載合力的支點(diǎn)剪力影響線豎直坐標(biāo)值，該矩形邊長為0.7m （），故其重心至跨徑左側(cè)的距離為0.35m，由此可得該豎直坐標(biāo)值m； 對應(yīng)于荷載合力的支點(diǎn)剪力影響線豎直坐標(biāo)值，該三角形底邊長為0.25m，故其重心至跨徑左側(cè)的距離為0.083m，由此可得該豎直坐標(biāo)值m； 板的凈跨徑，按1.82m計(jì)算。計(jì)算結(jié)果： kN5.3行車道板的配筋計(jì)算5.3.1行車道板的尺寸復(fù)核（1）正截面：給定尺寸的前