上部結構為鋼筋混凝土簡支梁橋設計畢業(yè)論文.doc

山東農業(yè)大學水利土木工程學院道路橋梁與渡河工程專業(yè)畢業(yè)設計上部結構為鋼筋混凝土簡支梁橋設計畢業(yè)論文目錄1、 設計方案比選-1 1.1設計資料-1 1.2方案編制-1 1.3方案比較-22、基本設計資料-1 2.1跨度和橋面寬度-1 2.2技術標準-1 2.3主要材料-1 2.4構造形式及截面尺寸-13、主梁的計算-2 3.1主梁荷載橫向分布系數(shù)- 2 3.2作用效應計算- 10 3.3可變作用效應- 12 3.4可變作用剪力效應計算- 144、主梁截面設計、配筋及驗算-18 4.1 主梁受力鋼筋配置-18 4.2截面抗彎承載力驗算-19 4.3斜截面彎起鋼筋箍筋的配筋及驗算-20 4.3.1斜截面抗剪承載力計算-20 4.3.2彎起鋼筋計算-20 4.3.3箍筋計算-22 4.3.4斜截面抗剪驗算-255、主梁的裂縫寬度驗算-286、主梁的撓度驗算-307、行車道板的計算-328、設計總結-32參考文獻-32致謝詞-32橋型總體布置圖-321、 設計方案比選1.1 設計資料濱州市新立河大橋：規(guī)劃河道寬度50m，河底標高-0.05m，設計洪水水位高程2.45m，河岸標高3.5m；設計洪水頻率1/100，橋下不通航，不需考慮流冰；雙向4車道，設計時速60km/h,設計荷載為公路I級；地震烈度為6度。1.2 方案編制初步確定裝配式預應力混凝土簡支梁橋、鋼筋混凝土拱橋、等截面預應力混凝土連續(xù)梁橋三種橋梁形式。（1）裝配式混凝土簡支T形梁橋 孔徑布置：134m，橋長52米，橋寬9m（行車道）21.5m。橋面設有1.5%的橫坡，不設縱坡，每跨之間留有4cm的伸縮縫。結構構造：全橋采用等跨等截面T形梁，每跨共設6片T梁，全橋共計24片T梁。下部構造：橋墩均采用雙柱式橋墩，基礎為鉆孔灌注樁基礎，橋臺采用重力式U形橋臺。施工方法：主梁采用裝配式施工方法。（2）鋼筋混凝土拱橋 孔徑布置：采用單跨鋼筋混凝土拱橋，跨長13m。結構構造：橋面行車道寬9m,兩邊各設1.5m的人行道，拱圈采用單箱多室閉合箱。下部構造：橋臺為重力式U形橋臺。（3）裝配式混凝土連續(xù)梁橋 孔跨布置：134m，橋長52米，橋寬9m（行車道）21.5m，橋面設有1.5%的橫坡，其中中間標高高于外側標高。主梁結構：上部結構為等截面板式梁。下部結構：上、下行橋的橋墩基礎是連成整體的，全橋基礎均采用鉆孔灌注摩擦樁，橋墩為圓端型形實體墩。施工方案：全橋采用懸臂節(jié)段澆筑施工法。1.3 方案比選表1-1 方案比選表比較項目第一方案第二方案第三方案主跨橋形裝配式混凝土簡支形梁橋鋼筋混凝土拱橋等截面混凝土連續(xù)梁橋使用性能建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護，橋下視覺效果好。橋面連續(xù)，行車舒適。行車平順舒；抗震能力強；建筑高度較高，易開裂，難以維護受力性能受力明確受力合理，變形小橋墩參加受彎作用，使主梁彎矩進一步減??；超靜定次數(shù)高，對常年溫差、基礎變形、日照溫均較敏感；對基礎要求較高。經濟性等截面形式，可大量節(jié)省模板，加快建橋進度，簡易經濟。材料用量和費用較T形梁要多一些；需要采用較復雜的結構措施，或應設置抵抗單向水平力的措施，增加了造價采用等截面梁能較好符合梁的內力分布規(guī)律，充分利用截面，合理配置鋼筋，經濟實用美觀性構造簡單，線條明晰，但比較單調，與景觀配合很不協(xié)調跨徑較大，線條非常美，與環(huán)境和諧，增加了城市的景觀側面上看線條明晰，與當?shù)氐牡匦闻浜?，顯得美觀大方施工方面橋梁的上、下部可平行施工，使工期大大縮短；無需在高空進行構件制作，質量以控制，可在一處成批生產，從而降低成本。技術要求較高，施工機具也較多，施工工期較長，對地形依賴較強。由于連續(xù)體系梁橋與簡支體系梁橋受力差別很大，故他們的施工方式大不相同。目前所用的施工方式大致可分為逐孔施工分節(jié)段施工法和頂推施工法。由于在高空作業(yè)，施工危險度高。適用性適用于對橋下視覺有要求的工程，適用于各種地質情況；用于對工期緊的工程；對通航無過高要求的工程。上承式拱橋的跨度大，滿足橋下凈空的要求。在橋下沒有特殊需求通航要求的航道中采用跨越能力較大的拱橋，顯得沒有必要對通航無過高要求的工程；對抗震有要求的工程；對整體性有要求的工程。養(yǎng)護維修量小較大小方案的最終確定：由上表可知，根據(jù)濱州開發(fā)區(qū)的情況，結合橋梁設計原則，選擇第一方案經濟上比第二方案好；另外第一方案工期較短，施工難度較?。辉谑褂眯耘c適用性方面均較好。所以選擇第一方案作為最優(yōu)方案。2、基本設計資料2.1跨度和橋面寬度準跨徑：13.00m（墩中心距離）1) 計算跨徑： 12.50m（支座中心距離）2) 主梁全長： 12.96m（主梁預制長度） 3）橋面凈空： 凈9m（行車道）21.5m人行道2.2技術標準1) 設計荷載標準：公路級，人行道和欄桿自重線密度按單側6kN/m計算，人群荷載3kN/m22) 環(huán)境標準：類環(huán)境3）設計安全等級：二級2.3主要材料1) 混凝土：混凝土簡支T梁及橫梁采用C50混凝土；橋面鋪裝上層采用0.05m瀝青混凝土，下層為0.060.10m的C50混凝土，瀝青混凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按26kN/m3計。2）鋼筋：主筋用HRB335，其它用R2352.4構造形式及截面尺寸3、主梁的計算3.1主梁荷載橫向分布系數(shù) B=12m l=12.5m b/l=0.960.51.跨中荷載彎矩橫向分布系數(shù)（按G-M法）（1）主梁的彎矩及抗扭慣矩Ix和ITx 求主梁界面的重心位置 (如圖)：平均板厚： h1=(14+10)/2=12cm主梁抗扭慣矩按 ITx = =,對于翼板：對于梁肋：故，主梁的抗扭慣矩為：單位板寬的彎矩及抗扭慣矩： （2）橫梁的抗彎及抗扭慣矩翼板的有效寬度的計算，計算如圖： 橫梁的長度取兩邊主梁軸線之間的距離 L=52=10M C=1/2(6.2-0.4)=3.03;,根據(jù)c/l值查表2-5-4得/c=0.631所以=0.631c=1.91m求橫梁截面重心位置: 橫梁抗彎和抗扭慣矩 所以 但由于連續(xù)橋面板的單寛抗扭慣矩是獨立寬扁板者的一半所以單位抗彎及抗扭慣矩: =(3)計算參數(shù)： 其中B為主梁全寬的一半 L為計算跨徑(4)計算荷載彎矩橫向分布影響線坐標已知=0.783 表一 影響系數(shù)梁位 荷 載 位 置 b3/4b1/2b1/4b 0-1/4b-1/2b-3/4b -b K1 00.660.880.971.171.331.170.970.880.661/4b1.011.151.351.441.180.940.680.530.441/2b1.541.661.621.360.960.700.490.380.283/4b2.502.211.721.170.730.480.370.250.21 b3.342.421.540.990.620.420.280.210.16 K00-2.500.441.031.601.801.601.030.440.761/4b-0.561.151.651.831.651.10.550.00-0.491/2b2.012.112.011.691.050.600.15-0.20-0.493/4b4.33.372.101.210.400.05-0.24-0.27-0.28 b7.74.31.880.38-0.35-0.45-0.46-0.36-0.22用內插法求梁位處橫向分布影響線坐標值，如下圖：1號梁和6號梁; 2號梁和5號梁3號梁和4號梁 列表計算各梁的橫向分布影響線坐標值，表如下：表二梁號算式荷載位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b1號 2.772.2791.6611.1100.6940.4600.3370.2370.1945.4223.6772.0270.9360.153-0.115-0.313-0.300-0.260-2.652-1.398-0.3660.1740.5410.3450.6500.5370.454-0.601-0.352-0.0770.040.1240.0790.1500.1240.1044.8213.3251.9500.9760.277-0.036-0.163-0.176-0.1560.8040.5540.3250.1630.046-0.006-0.0270.029-0.0262號1.541.661.621.360.960.700.490.380.282.012.112.011.691.050.600.15-0.20-0.49-0.47-0.45-0.39-0.33-0.090.10.340.580.77-0.108-0.104-0.09-0.076-0.210.0230.0780.1330.1771.9022.0071.9201.6141.0290.6230.228-0.067-0.3130.3170.3340.3200.2690.1720.1040.038-0.011-0.0523號0.8951.0611.2251.3511.2301.0160.7760.6460.513-0.4580.9161.4451.7541.71.2650.7080.145-0.5791.3530.145-0.22-0.403-0.47-0.7510.0680.5011.0920.31100.033-0.051-0.091-0.1080.1730.0160.1150.251-0.1470.4941.3941.6611.5921.4380.7240.260-0.328-0.0240.1580.2320.2770.2650.2400.1210.043-0.055繪制橫向分布影響線圖如下，求橫向分布系數(shù) 各梁的橫向分布系數(shù)：車輛荷載 人群荷載 人行道板： (5)梁端剪力橫向分布系數(shù)（按杠桿法）公路級： 梁端荷載橫向分布系數(shù)計算圖示如下（單位cm）： 汽車荷載： 人群荷載： 3.2作用效應計算（一）永久荷載作用效應 （1） 永久荷載 假定橋面構造各部分重力平均分配給主梁承擔，計算結果見下表：表三鋼筋混凝土T形梁永久荷載計算表構建名構件尺寸（mm）單位長度體積重度每米延重主梁2001092161141000.3808269.808橫隔梁中梁146312751000.0403261.0478邊梁0.0201260.5226前面鋪裝2008165瀝青混凝土（5cm）0.10230.23混凝土墊層(9.5cm)0.171243.844.07欄桿及人行道6人行道重力按人行道板橫向分布系數(shù)分配至各梁的板重為：1號和6號梁： 2號和5號梁： 3號和4號梁： ， 表四 各梁的永久荷載值(單位（KN/m）梁號主梁橫隔梁欄桿及人行道橋面鋪裝層總計1(6)9.9010.52326.1418.5642(5)9.9011.40826.1419.0893(4)9.9011.40826.1419.089（2）永久作用計算影響線面積計算見下表： 表五 影響線面積計算表項目計算面積影響線面積=19.53 =14065 永久作用計算見下表：表六 永久作用效應計算表梁號qqqqqq1（6）18.56419.53366.55518.56414.65279.52218.5646.25116.0262（5）19.08919.53372.80819.08914.65279.52219.0896.25119.3063（4）19.08919.53372.80819.08914.65277.80519.0896.25119.3063.3可變作用效應（1）汽車荷載沖擊系數(shù) 結構的沖擊系數(shù)和結構的基頻f相關，計算公式為I=3155917cm由于1.5Hz,那么：由此可得：1+=1+0.299=1.345(2)公路級均布荷載,集中荷載及影響線面積如下表表七 公路-級車道荷載及其影響線面積計算表項目頂點位置qPl/2處10.521019.53l/4處10.521014.65l/2處10.52526.25支點處10.52521.56可變作用人荷載（每延米）: q=31.5KN/m=4.5KN/m(3)可變作用效應彎矩計算，如下表： 表八 公路級產生的彎矩（單位KNm）梁號內力1+qPyM10.4241.34510.519.533.125491.1910.42414.652.344434.5420.49219.533.125569.9670.49214.652.344427.52730.48119.533.125559.2950.48114.652.344417.969表九 人群荷載產生的彎矩計算表梁號內力qM10.6794.519.5359.6740.67914.6544.76320.32619.5328.6510.32614.6521.49230.06719.535.8880.06719.534.417永久荷載作用分項系數(shù)： 汽車荷載作用分項系數(shù)：人群荷載作用分項系數(shù)： 基本組合公式如下： （）表十 彎矩基本組合計算表梁號內力永久荷載人群荷載汽車荷載彎矩組合值1366.55559.674491.1911194.368271.96344.763434.54984.8462372.80828.651569.9671277.412279.52221.492427.527958.0353372.8085.888559.2951236.977277.8054.417417.969923.473.4可變作用剪力效應計算在進行可變作用的剪力計算時，應計入橫向分布系數(shù)沿主梁縱向橋跨方向的影響。通常按如下方法處理：先按跨中的由等代荷載計算跨中剪力效應;再用支點剪力荷載分布系數(shù)并考慮支點至l/4為直線變化來計算剪力效應。1） 跨中截面剪力的計算公式為：表十一 公路-級車道荷載產生的跨中剪力計算表梁號內力 1+qPy剪力10.4241.34510.51.562520.581.19620.49294.21830.4892.112表十二 人群荷載產生的剪力計算表梁號內力 q剪力效應10.6794.51.564.76720.3262.28930.0670.4762） 支點處剪力的計算0.6790.250.6790.250.3260.3260.550.550.0670.0670.7250.725l/4l/2l/41號梁2號梁3號梁圖4 汽車荷載產生的支點剪力效應計算圖式312.5625312.5q人=4.5KN/m1.1250.6790.067q人=4.5KN/m0.3260.6791.1250.067-0.1250.326-0.1251號梁3號梁2號梁86.6225.9625.086.6225.9圖5 人群荷載產生的支點剪力計算圖式（單位：cm）在汽車荷載作用下，橫向分布系數(shù)如圖4所示,支點處剪力計算如下：1號梁：=25210.25+10.5（12.5/20.679-11/1212.5/80.429-1/1212.5/80.429）=61.532KN2號梁：=25210.55+10.5（12.5/20.326-11/1212.5/80.224+1/1212.5/80.224）=163.669KN3號梁：=25210.725+10.5（12.5/20.067-11/1212.5/80.658-1/1212.5/80.658）=197.892KN在人群荷載作用下，橫向分布系數(shù)如圖5所示，支點處剪力計算如下：1號梁：=4.51/212.50.6791+1/212.5/40.46611/12+1/212.5/41/12=22.233KN2號梁：=4.51/22.2590.3260.79+12.5/20.3261/2+1/22.2590.3260.21=6.241KN 3號梁：=4.51/212.50.067-1/212.5/40.06711/12-1/212.5/40.0671/12=1.413KN=17.83KN3) 剪力效應基本組合基本組合公式為：各分項系數(shù)和彎矩基本組合相同。表十五 剪力效應節(jié)本組合表 (單位：KN)梁號內力永久荷載人群汽車荷載基本組合值1116.0252.23382.761257.59604.76781.196119.0132119.3066.241220.135458.34602.28994.218134.4693119.3061.413266.165517.38000.47692.112129.490 4、主梁截面設計、配筋及驗算4、1主梁受力鋼筋配置由彎矩基本組合計算表十可以知道，2號梁M=1241.343KNm最大，因此按2號梁的彎矩進行配筋計算。設鋼筋凈保護層厚度為30mm，鋼筋重心至底邊距離為=105mm，則主梁的有效截面高度為：=h-=100-10.5=89.5cm。按第一類T形截面計算，帶入相應數(shù)據(jù)解得x=0.032m 端部抗剪截面尺寸滿足要求。若滿足條件，可不需要進行斜截面抗剪強度計算，僅 按構造要求設置鋼筋因此，應進行持久狀況斜截面抗剪承載力驗算。4.3.2彎起鋼筋設計（1）最大剪力取用距支座中心h/2處截面的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔的剪力不小于60%，彎起鋼筋（按45彎起）承擔剪力不大于40%。（2）計算第一排（從支座向跨中計算）彎起鋼筋時，取用距支座中心h/2處由彎起鋼筋承擔的那部分剪力值。 （3）計算第一排彎起鋼筋以后的每一排彎起鋼筋時，取用前一排彎起鋼筋下面彎起點處由彎起鋼筋承擔的那部分剪力值。彎起鋼筋配置及計算圖式如下圖： 圖7彎起鋼筋配置及計算圖式（尺寸單位：mm） 由內插法可得，距支座中心h/2處的剪力效應Vd為 KN 則，=289.653KN =194.684KN相應各排彎起鋼筋的位置見圖41及承擔的剪力值見于下表：表41 彎起鋼筋的位置與承擔的剪力值計算表鋼筋排次彎起鋼筋距支座中心距離（m）承擔的剪力值（KN）10.83194.68421.588174.46832.274128.99942.9686.01053.64643.986 各排彎起鋼筋的計算。與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載力按下式計算：式中， 彎起鋼筋的抗拉設計強度（MPa） 在一個彎起鋼筋平面內彎起鋼筋的總面積（mm2） 彎起鋼筋與構件縱向軸線的夾角=280MPa，=45，所以各排彎起鋼筋的面積計算公式如下：計算得每排彎起鋼筋的面積如下表：表42每排彎起鋼筋面積計算表彎起排數(shù)每排彎起鋼筋計算面積（mm2）彎起鋼筋數(shù)目每排彎起鋼筋實際面積（mm2）11311.0922 36203621174.94823620363868.7392259824279.2312206285296.222214308在靠近跨中處，依次增設225；220；214的輔助斜鋼筋，面積為1918mm主筋彎起后持久狀況承載力極限狀態(tài)正截面承載力驗算：計算每一彎起截面的抵抗彎矩時，由于鋼筋根數(shù)不同，則鋼筋的重心位置也不同，有效高度ho的值也不同。為了簡化計算，可用同一數(shù)值，影響不會很大。236鋼筋的抵抗彎矩M1為 = =467.93KNm跨中截面的鋼筋抵抗彎矩 =1403.71KN第一排鋼筋彎起處正截面承載力為 第二排鋼筋彎起處正截面承載力為 第三排鋼筋彎起處正截面承載力為 第四排鋼筋彎起處正截面承載力為 第五排鋼筋彎起處正截面承載力為 4.3.3箍筋設計箍筋間距公式為 式子中，異號彎矩影響系數(shù)，取1.0 受壓翼緣板的影響系數(shù)，取值1.1 P斜截面內縱向受拉鋼筋百分率，P=100，=，當 P2.5時，取P=2.5 同一截面上箍筋的總截面面積（mm2） 箍筋的抗拉強度設計值，選用HRB235鋼筋，則=210MPa b用于抗剪配筋設計的最大剪力截面的梁腹寬度（mm） 用于抗剪配筋設計的最大剪力截面的有效高度（mm） 用于抗剪配筋設計的最大剪力設計值分配于混凝土和箍筋 共同承擔的分配系數(shù)，取值為0.6 用于抗剪配筋設計的最大剪力設計值（KN）選用210雙肢箍筋，則面積=096mm2；距支座中心ho/2處是主筋為236，As=2036mm2；有效高度ho=952cm；=1.33%,則P=100=1.33，最大剪力設計值=517.380KN把相應參數(shù)值代入上式得 =220.574mm參照有關箍筋的構造要求，選用Sv=200mm在支座中心向跨中方向長度不小于1倍梁高范圍內，箍筋間距取用100mm由上述計算，箍筋的配置如下：全梁箍筋的配置為210雙肢箍筋，在由支座中心至距支點2.508m段，箍筋間距可取為100mm，其他梁段箍筋間距為200mm。箍筋配筋率為：當間距Sv=100mm時，sv=157100%/(100160)=0.98%當間距Sv=200mm時，sv=157100%/(200160)=0.49%均滿足最小配箍率HRB235鋼筋不小于0.18&的要求。4.3.4斜截面抗剪驗算斜截面抗剪強度驗算位置為：（1）距支座中心h/2處截面。（2）受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處截面。(3）錨于受拉區(qū)的縱向主筋開始不受力處的截面。（4）箍筋數(shù)量或間距有改變處的截面。（5）構件腹板寬度改變處的截面。進行斜截面抗剪驗算的界面有：距支點h/2處截面11，相應的剪力和彎矩設計值分別為：=486.747KN =196.2KNm距支點中心0.833m處截面22（第一排彎起鋼筋彎起點），相應的剪力和彎矩設計值分別為： =466.529KN =316.735KNm距支點中心1.588m處截面33（第二排彎起鋼筋彎起點及箍筋間距變化處），相應的剪力和彎矩設計值分別為：=420.09KN =563.779KNm距支點中心2.276m處截面44（第三排彎起鋼筋彎起點），相應的剪力和彎矩設計值分別為：=378.062KN =760.403KNm距支點中心2.96m處截面55（第四排彎起鋼筋彎起點），相應的剪力和彎矩設計值分別為：=336.033KN =923.396KNm驗算斜截面抗剪承載力時，應該計算通過斜截面頂端正截面內的最大剪力和相應于上述最大剪力時的彎矩。最大剪力在計算出斜截面水平投影長度C值后，可內插求得。受彎構件配有箍筋和彎起鋼筋時，其斜截面抗剪強度驗算公式為： 式中，斜截面內混凝土與箍筋共同的抗剪能力設計值（KN） 與斜截面相交的普通彎起鋼筋的抗剪能力設計值（KN） 斜截面內在同一彎起平面的普通彎起鋼筋的截面面積（mm2） 異號彎矩影響系數(shù)，簡支梁取值為1.0 受壓翼緣的影響系數(shù)，取1.1 箍筋的配筋率，sv=計算斜截面水平投影長度C為 C=0.6mho式中，m斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比，當m3.0，取 m=3.0 通過斜截面受壓端正截面內由使用荷載產生的最大剪力組合設計值 相應于上述最大剪力時的彎矩組合設計值（KNm） ho通過斜截面受壓區(qū)頂端處正截面上的有效高度，自受拉縱向主鋼筋的 合力點至受壓邊緣的距離（mm）為簡化計算可近似取C值為 Cho（ho可采用平均值），則有 C=（0.879+0.952）/2=1.831m有C值可內插求的各斜截面頂端處的最大剪力和相應的彎矩。斜截面11：斜截面內有240縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為： P=100= sv=1.57100%/(100186)=0.98% 則有， =828.752KN斜截面截割兩組彎起鋼筋236+236，故=604.661KN+=1433.413KN486.747KN斜截面22：斜截面內有240縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為： P=0.695 sv=0.98% 則有， =828.752KN斜截面截割兩組彎起鋼筋236+236，故=604.661KN+=1433.413KN466.529KN斜截面33：斜截面內有436縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為： P=100= sv=1.57100%/(200160)=0.49% 則有， =634.558KN斜截面截割兩組彎起鋼筋236+225，故=448.150KN+=1028.708KN420.09KN 斜截面44：斜截面內有636縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為： P=100= sv=157100%/(200160)=0.49% 則有， =679.328KN斜截面截割兩組彎起鋼筋225+220，故=221.402KN +=900.73KN378.062KN 斜截面55：斜截面內有636+225縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為： P=0.42 sv=0.49% 則有， =700.337KN斜截面截割兩組彎起鋼筋220+214，故=129.723KN+=830.06KN336.033KN故斜截面抗剪承載力滿足要求。5、主梁的裂縫寬度驗算最大裂縫寬度按下式計算： 式中鋼筋表面形狀系數(shù)，取1.0 作用長期效應影響系數(shù)，長期荷載作用時，=1+0.5/，和 分別為按作用長期效應組合和短期效應計算的內力值 與構件受力性質有關的系數(shù)，取1.0 d縱向受拉鋼筋直徑，當選用不同直徑的鋼筋時，改用換算直徑， 縱向受拉鋼筋配筋率，對鋼筋混凝土構件，當0.02時，取=0.02 當0.006時，取=0.006 鋼筋的彈性模量，對HRB335鋼筋，=2.0MPa 構件受拉翼緣寬度 構件受拉翼緣厚度 受拉鋼筋在使用荷載作用下的應力按計算 按作用短期效應組合計算的彎矩值 受拉區(qū)縱向受拉鋼筋截面面積取1號梁的跨中彎矩效應進行組合：短期效應組合：= =372.808+0.7569.967/1.345+1.028.651 =698.096KNM式中汽車荷載效應標準值 人群荷載效應標準值長期效應組合：= =372.808+0.4569.967/1.345+1.028.651 =570.96 KNM受拉鋼筋在短期效應組合作用下的應力為=138.1621Mpa把以上數(shù)據(jù)代入 =0.143mm0.20mm裂縫寬度滿足要求，同時在梁腹高的兩側應設置直徑為6至8mm的防裂鋼筋，以防止產生裂縫。若用68，則，可得，介于0.001到0.002之間，滿足要求。6、主梁的撓度驗算鋼筋混凝土受彎構件，在正常使用極限狀態(tài)下的撓度，可按給定的剛度用結構力學的方法計算。其抗彎剛度B可按下式計算： 式中全截面抗彎剛度，=0.95 開裂截面的抗彎剛度，= 開裂彎矩 構件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù) 全截面換算截面慣性矩 開裂截面換算截面慣性矩 混凝土軸心抗拉強度標準值，對C50混凝土=2.65MPa 全截面換算截面重心軸以上部分對重心軸的面積矩換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩全截面換算截面對重心軸的慣性矩可近似用毛截面的慣性矩代替，由前文計算可知：=3.1559mm4n鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比為代入后解得x=164.7mm 計算開裂截面換算截面慣性矩代入數(shù)據(jù)計算的： =2.634=0.908810NNmm2=Nmm2于是有， =Nmm2據(jù)上面的計算結果，結構跨中由自重產生的彎矩為MG=372.808KNm,公路級可變車道荷載=10.55KN/m，=210KN,跨中橫向分布系數(shù)=0.492，人群荷載=4.5KN/m，跨中橫向分布系數(shù)=0.679.永久作用可變作用（汽車） = =4.377mm可變作用（人群）=1.0388mm式中作用短期效應組合的頻遇系數(shù)，對汽車=0.7，人群=1.0當采用C40至C80混凝土時，撓度長期增長系數(shù)=1.45至1.35，我們用的是C50混凝土，取=1.425，施工中可通過設置預拱度來消除永久荷載撓度，則在消除結構自重產生的長期撓度后主梁的最大撓度處不應超過計算跨度的1/600。=1.45（8.3259+1.9382）=14.8829mm/600=19500/600=32.5mm撓度滿足要求。判別是否需要設置預拱度 /600=20.83mm符合規(guī)范要求7、行車道板的計算（一）考慮到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長設置連接鋼筋，故行車道可按兩端固定和中間鉸接的板進行計算，計算圖示：1 每延米板上的恒載g：瀝青砼面層：g1=0.05123=1.15KNmC50砼層：g2=0.08126=1.92KNmT形梁翼緣自重：g3=0.121.026=3.12kNm每延米跨板恒載合計：g=1.15+1.92+3.12=6.19kNm2 永久荷載產生的效應彎矩：剪力：2kN(二) 車輛荷載產生的內力 公路一級：將后輪作用于鉸接縫軸線上，后軸作用Xp=140KN，輪壓里分布寬度如圖示，對于車輪何在中后輪的著地長度，寬度為公路橋梁設計通用規(guī)范則得：順車輪方向輪壓分布寬度垂直車輪方向輪壓分布寬度荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度單輪時沖擊系數(shù)1+=1.345作作用于每米寬半條上的彎矩單個車輪時取最大值作用于每米寬半條上的剪力（三）荷載組合恒載加汽車荷載行車道板的設計內力（四）截面設計，配筋和強度驗算 懸臂板很不高度h=14cm，境保護層a=2cm，若選直徑12鋼筋，則有效高度按公路橋梁規(guī)范：）X=11.66mm0.550.144=62.7mm查有關資料，板寬1m內鋼筋截面與間距表，當選用直徑12mm的鋼筋時，間距為120mm，此時提供的鋼筋面積為：按公路橋梁規(guī)范：矩形截面受彎構件的截面尺寸應符合下列要求，即：故不需要進行斜截面抗剪承載力計算，僅按構造要求配置箍筋，板內分布鋼筋用直徑為8mm，間距取25cm承載力驗算： 所以承載力滿足要求8、設計總結在這次橋梁工程概論的課程設計中，我們運用剛性橫梁法和杠桿原理法完成了主梁橫向分布系數(shù)的計算，然后運用橫向分布系數(shù)計算出了主梁的永久荷載作用效應和可變荷載作用效應，進而完成了主梁的配筋計算和裂縫、撓度的驗算。通過對這次課程設計讓我懂得了：1. 對主梁橋，荷載橫向分布指作用在橋上的車輛如何在各主梁間進行分配，或者說個主梁間如何共同分擔車輛荷載。2. 作用在橋面板上的荷載分配給各個主梁，而主梁的反力大小只要利用簡支板的靜力平衡條件即可求出，這就是杠桿原理法的原理。3. 采用杠桿原理法計算時，應當計算幾根主梁的橫向分布系數(shù)，以便確定承載力最大的主梁，并用這個最大的承載力作為設計依據(jù)。4. 中間橫隔梁像一個剛度無窮大的剛性梁一樣保持直線形狀，這是采用剛性橫梁法計算荷載橫向分布的基本前提，由于橫隔梁無限剛性，這就是剛性橫梁法的計算原理。5. 通常用杠桿原理法計算荷載在支點處的橫向分布系數(shù)，剛性橫梁法用于計算荷載跨中的橫向分布系數(shù)。6. 對小跨徑簡支梁橋，一般只需計算跨中截面最大彎矩和支點截面以及跨中截面最大剪力：對于較大款經的簡支梁橋，通常還計算跨徑的1/4、1/8和3/8截面的內力：如果主梁順橋跨方向的截面形狀和尺寸有變化，還有鋼筋彎起點處，應計算這些截面處的彎矩和剪力，并進行彎矩和剪力的承載力驗算。7. 影響線在荷載計算時的運用。參 考 文